盆栽实验：选取了三种在中国城市绿地中广泛种植的草本植物（草地早熟禾、高羊茅、青绿苔草）作为研究对象，分别添加不同浓度的微塑料（0、0.5%、1%、2%），每个处理设置四个重复。植物在温室中培养206天，以模拟城市绿地中的一个生长季节。实验期间，定期测量植物的高度、地上和地下生物量，以及根系形态指标。
Meta分析：该研究收集已发表的相关研究数据，以塑料、根、地下、直径、长度、面积、密度，性状和功能等为关键词，搜索了331项研究，制定标准筛选文献。最终纳入了19篇原始文章中的118个观察数据。以此为基础更全面地评估评估微塑料对植物生长的影响大小。
研究发现，在盆栽试验中，高浓度微塑料（1%和2%）显著促进高羊茅的根系生长，包括根长、表面积、平均直径和生物量，而其余两种则未表现出显著变化。这揭示了微塑料对植物根系影响具有物种和浓度依赖性。且不同微塑料类型和植物种类对微塑料响应各异。高浓度微塑料通过改善土壤通气性、增强土壤聚集，对细根（≤1mm）生长尤为有益。然而，Meta分析显示，整体而言，微塑料添加降低了植物根长和根生物量。微塑料可能对植物根系造成物理损伤，降低抗氧化活性，抑制生长。微塑料对植物地上和地下生物量的影响不一致，低浓度时倾向增加地上生物量，高浓度时则促进地下生物量分配，以应对胁迫。
图1 微塑料浓度对三种植物（a）高度（b）地上和地下生物量的影响
图2 微塑料浓度对三种植物（a）根长（b）根表面积（c）平均直径（d）总体积的影响
图3 微塑料浓度对三种植物（a）细根长度（b）细根表面积（c）细根体积（d）比根长度（e）比根表面积 （f）根组织密度的影响
图4 偏最小二乘路径模型（PLS-PM）揭示了微塑料影响根系生物量的根本机制。
（a）显示三种植物的数据分析结果（b）显示了对微塑料更敏感的高羊茅的数据结果
图5 微塑料对植物根长、根干生物量、根鲜生物量和茎干生物量的影响
图6 地上、地下生物量与微塑料浓度的关系
论文链接：
https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2024.117038
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