导读
微塑料作为一种新型环境污染物，其广泛存在及其对生态系统的影响引起了广泛关注。水生植物作为水生生态系统的重要组成部分，其在微塑料污染中的角色及其受到的影响尚不明确。山东大学生态学科郭卫华团队通过中宇宙实验分析了微塑料对两种水生植物（穗状狐尾藻和芦苇）的影响，发现两种植物对微塑料污染都具有很强的耐受性，结果以“Investigating the Potential Effects of Microplastics on the Growth and Functional Traits in Two Aquatic Macrophytes (Myriophyllum spicatum and Phragmites australis) in Mesocosm Experiments”发表在学术期刊Water上。
研究内容
该研究采用中宇宙实验的方法，分别对穗状狐尾藻和芦苇两种常见水生大型植物进行了微塑料（聚乙烯）暴露实验，包括0.1 g/L和1.0 g/L两个浓度，分析了植物的生物量分配、养分含量等生长和功能性状。对于穗状狐尾藻，测定了超氧化物歧化酶、丙二醛、可溶性糖、游离氨基酸和谷氨酸合成酶活性等胁迫响应相关的生理指标；对于芦苇，测定了光合速率、蒸腾速率、Fv/Fm、电子传递速率等光合过程相关的生理指标。此外，对芦苇也进行了聚苯乙烯微塑料的暴露实验。
结果与讨论
所用微塑料类型和浓度均未对两种植物的生长及测定的功能性状产生显著影响。结合之前研究普遍报道的微塑料生物毒性，我们推测微塑料对植物的危害与物种有关，胁迫耐受能力强的广布种（比如研究中用到的芦苇和穗状狐尾藻）对微塑料具有更强的耐受性。
相比以往的短时间的锥型瓶或小盆栽尺度的研究，研究所用的中宇宙体系更大（芦苇是25L、穗状狐尾藻是150L；处理时间为6个月），更接近自然系统，植物有更多的时间、空间和策略去缓解微塑料带来的影响。比如，微塑料可能会被系统中的沉积物或其他生物（如藻类等周丛生物）吸附，从而降低了其对植物的直接影响。
图 不同微塑料处理（PE，聚乙烯；PS，聚苯乙烯）下穗状狐尾藻（A,C）和芦苇（B,D）的总生物量（A,B）和叶片氮含量（C,D）的比较。
研究意义
研究表明，不同植物对微塑料的响应存在差异，并非所有植物都会受到微塑料的毒害。这对于评估微塑料污染的生态风险具有重要意义。例如，在制定微塑料污染治理策略时，需要考虑不同植物的耐受性差异，针对性地采取措施，以最大程度地保护水生生态系统。
作者与致谢
山东大学副研究员刘乐乐、客座学生Borbala Codogno为共同第一作者，山东大学郭卫华教授和湖北工业大学高健教授为共同通讯作者。本研究得到了山东省重点研发计划（项目编号：2021CXGC010803）、教育部江湖生态智能健康感知与生态修复重点实验室（湖北工业大学）开放项目基金（项目编号：HGKFYBP17）、自然资源部渤海生态预警保护与修复重点实验室开放项目基金（项目编号：2023104）等项目的资助。作者感谢山东大学生命科学学院张秀坤等8名本科生在温室实验和指标测定中做出的贡献。
原文信息
Liu L, Codogno B, Wei W, Zhang X, Gao J, Dokuchaeva V, Ma L, Wu P, Yu Q, Guo W. Investigating the Potential Effects of Microplastics on the Growth and Functional Traits in Two Aquatic Macrophytes (Myriophyllum spicatum and Phragmites australis) in Mesocosm Experiments. Water. 2025; 17(1):14.
