近日，我院最新研究论文“The promoting effects of soil microplastics on alien plant invasion depend on microplastic shape and concentration”在Science of the Total Environment (IF: 9.8)上在线发表。江苏大学为第一完成单位，我院教师李冠霖副教授为第一作者，杜道林教授为通讯作者。

外来植物的入侵已成为对生物多样性、粮食安全、经济和整体人类福祉的重大威胁。同样，微塑料，作为一个新兴的全球变化因素，可能促进外来物种的入侵。尽管已有研究表明入侵植物比本地物种更能适应环境胁迫，但对微塑料对原生和入侵植物的生长环境、抗氧化酶活性以及生物量的研究尚不足。因此，本研究针对不同形状(颗粒状和碎片状)和浓度(0、0.5%和2.0% (w/w))的微塑料对本地一枝黄花和加拿大一枝黄花生长的影响进行了探讨，分析了其对本地一枝黄花和加拿大一枝黄花生长环境、抗氧化酶活性以及生物量的影响。研究结果对于深入理解微塑料污染对于本地植物和入侵植物的差异性，以及其对可持续生态环境的发展和人类福祉的长远影响具有重要意义。

研究结果表明，微塑料对土壤性质的影响取决于植物种类、微塑料形状和浓度(图1)。微塑料处理改变了本地一枝黄花的土壤性质，如微塑料形状和浓度的功能(图1(a))。同样，微塑料的存在也影响了与入侵物种加拿大一枝黄花相关的土壤性质，但影响模式不同(图1(b))。

图1微塑料对本地物种(a)和入侵物种(b)土壤性质影响的主成分分析(PCA)。

方差分解分析(VPA)显示，微塑料引起的土壤性质、养分、土壤养分比例和植物抗氧化酶活性的变化分别解释了本地物种一枝黄花生物量变化的91.6%、51.7%、56.0%和47.8%(图2(a))。同时，仅土壤养分和养分比例能分别解释微塑料存在时入侵物种加拿大一枝黄花生物量变化的73.2%和53.6%(图2(b))。

图2本地种(a)和入侵种(b)植物生物量的方差分解分析由土壤性质、养分条件、养分比例和抗氧化酶活性解释。

此外，微塑料对植物生物量的影响途径在本地种一枝黄花和入侵种加拿大一枝黄花之间存在显著差异。偏最小二乘路径建模(PLS -PM)结果显示，微塑料引起的土壤水分、养分、养分比例和微生物生物量的变化最终会影响本地一枝黄花的植物抗氧化酶活性和生物量(图4a)。但对于加拿大一枝黄花而言，微塑料的影响途径跳过了植物抗氧化酶活性直接影响生物量（图4b）。

图3 微塑性对土壤性质和植物生长影响的偏最小二乘路径模型(PLS-PM)，以及各因素的标准化总效应结果。(a)本地物种微塑料的PLS-PM通径分析；(b)微塑料对入侵物种的PLS-PM通径分析；(c)微塑料对本地物种的总影响；(d)微塑料对入侵物种的总影响。

该研究成果得到了江苏省重点研发计划项目“碳达峰碳中和科技创新专项”(BK20220030)、国家自然科学基金项目(32271587; 32350410400)以及江苏省研究生实践创新项目(SJCX22_1862)的资助。文章链接：https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2024.172089。