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廣西植物研究所環境生態學研究團隊最新研究成果以back cover形式發表在環境類權威刊物Environmental Science-Nano上

2019-07-08  來源:廣西植物研究所


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近日,英國皇家化學會環境類權威刊物Environmental Science-Nano(中科院環境科學與生態學類1區,Top期刊,IF=7.704)以back cover的形式發表了廣西植物研究所環境生態學研究團隊蒲高忠博士爲第一作者和通訊作者的研究論文“Does artificial light at night change the impact of silver nanoparticles on microbial decomposers and leaf litter decomposition in streams?”。該文論述了人造光汙染(artificial light at night,ALAN)對納米銀(AgNP)在喀斯特水生態環境中對凋落物降解過程及其相關微生物毒理效應的調節作用。

植物凋落物的降解是一個與河岸植被、微生物和無脊椎動物相關聯的關鍵生態學過程,是水生食物網的關鍵組成部分。植物凋落物的降解不僅是河流營養物質的輸入者,而且是許多生態學過程的支撐者,並對河流生態系統健康程度的評估具有重要意義。隨著人類活動的加劇,水環境除了受到傳統汙染物(重金屬、有機物等)的汙染外,還受到越來越多新興汙染物(如納米材料和人工光汙染)的脅迫。目前,生物醫藥、化妝品和食品包裝等所需的AgNP産品對水生生態系統的毒性作用是生態學研究的熱點,但在人造光汙染(ALAN)下,其對凋落物的影響知之甚少。AgNP對光照很敏感,但人造光汙染呈不斷增加的趨勢。因此,廣西植物研究所環境生態學研究團隊針對這兩種新興汙染物對凋落物降解過程的複合效應開展研究,以期在群落水平了解這些汙染物對水生態系統的影響機制。

研究結果顯示,人造光汙染不僅可以改變溪流中AgNP和凋落物的特性,而且可以減輕AgNP對凋落物降解的負面影響。這種減輕作用主要歸因于ALAN作用下Ag +濃度和葉凋落物中木質素含量的下降、微生物量的增加及主要水解酶(β-葡萄糖苷酶)活性的增強。同時,ALAN單獨或與AgNP及AgNO3複合處理對凋落物降解相關的真菌分類組成的影響遠大于對細菌的影響,說明凋落物降解可能主要受真菌群落的影響。LEfSe分析表明,每種處理都有自己的真菌和細菌指標分類群。從門到屬的水平,表明與凋落物降解相關的微生物群落可以改變其成分類群以應對不同的壓力源。這些發現強調了在評估納米材料對淡水生物和生態系統過程的潛在風險時考慮環境參數的重要性。

該研究得到了國家自然科學基金項目(31660154)、廣西自然科學基金項目(2015GXNSFAA139072)和廣西植物研究所基金項目(桂植業15004)的資助。

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納米銀和人造光汙染對喀斯特水生態系統中生態功能的影響