中国农业大学博士生以第一作者在Nature旗下TOP期刊发表研究成果，揭示土壤“塑料际”是真菌群落的独特生态位
学术
2024-12-01 23:42
法国
![]()
近期，中国农业大学资源与环境学院汪杰副教授和李思副教授团队在《自然》（Nature）旗下期刊《通讯·地球与环境》（Communications Earth & Environment）期刊上发表题为《土壤“塑料际”是真菌群落的独特生态位》（Terrestrial plastisphere as unique niches for fungal communities）的研究论文。这项研究深入探讨了微塑料“塑料际”的生态影响，发现“塑料际”上的真菌群落结构与普通土壤中的群落有明显不同。具体而言，青霉菌属和致病性的链格孢属在“塑料际”中显著富集。研究还指出，“塑料际”真菌群落与环境变量之间的关联较弱，其构建过程主要由随机性因素驱动，这可能导致物种分离和多样性减少。随着“塑料际”的持续扩张，它可能对地球的生态系统健康构成严重威胁。本研究揭示了“塑料际”为真菌提供了一个独特的生态位，受外界环境因素的影响较小，并为理解土壤“塑料际”的生态学特性提供了新的视角。研究结果还显示，“塑料际”真菌群落的物种丰富度（用Chao1指数衡量）低于土壤中的同类群落，而担子菌门的相对丰度则较高。“塑料际”上的青霉菌属和链格孢属被确定为该环境中真菌群落的潜在生物标志物，且这两种菌属在“塑料际”表面特异性地富集。通过分析群落β多样性，研究者发现“塑料际”和土壤群落在主坐标轴上有明显的区分，表明两者之间的物种组成存在显著差异。此外，研究发现，“塑料际”上的真菌群落更易发生物种嵌套，从而影响其多样性的变化。进一步的研究揭示了环境变量与真菌群落之间的关系，发现气象条件（如降水量和温度）、纬度以及土壤pH值是影响真菌群落变化的主要因素。偏Mantel相关性分析显示，采样地点的降水量与“塑料际”及土壤群落组成的变化显著相关，同时土壤养分（如溶解有机碳和硝态氮）也对这些群落产生重要影响。值得注意的是，“塑料际”真菌群落受到环境变量的影响相对较小。研究还探讨了土壤和“塑料际”真菌群落的构建与共现模式，发现虽然两者都符合中性模型，但“塑料际”群落中非中性过程可能对优势群体起主导作用。标准化随机率（NST）的计算表明，“塑料际”真菌群落主要受随机性过程影响，而土壤真菌群落则更多地受到确定性过程的支配。比较两者的共现网络，“塑料际”群落网络的规模和复杂性均小于土壤群落，且一些关键节点涉及具有致病性的Coniosporium属、Alternaria属等。本研究加深了我们对不同土壤环境中“塑料际”真菌群落的理解，强调了这些群落主要由随机过程驱动，土壤pH和可利用碳对其塑造至关重要。由于“塑料际”群落能够特异性地富集抗生素生产菌（如青霉菌）和真菌病原体（如链格孢属），这对实现“同一个健康”的理念提出了挑战。考虑到微塑料污染已经是一个全球性问题，这项研究突显了将微塑料视为一个全球健康议题的重要性。中国农业大学博士毕业生孙源泽为论文的第一作者，资源与环境学院汪杰副教授为论文的通讯作者。中国农业大学资源与环境学院汪杰副教授和李思副教授团队致力于新污染物环境行为与生态效应等方面的研究。本研究获得了国家自然科学基金和中国农业大学优秀青年科学家培育专项等项目的资助。
