湿地环境中微塑料表面易形成生物膜,两者构成的“微塑料圈”具有独特而重要的生态效应,已成为湿地生态系统的重要组成部分。但目前有关淡水湿地微生物在微塑料表面的定殖过程、长时间尺度下生物膜微生物群落结构与功能的演替规律及生物膜的碳代谢特征研究还很匮乏。本文选取长三角一体化示范区内三种典型淡水湿地,选择聚氯乙烯（PVC）、低密度聚乙烯（LDPE）、老化低密度聚乙烯（Aged LDPE）作为目标微塑料（MPs）,进行了不同培养时间（30d、90d、210d、270d和330d）的原位投放试验。本论文首先分析了原位培养试验中微塑料表面生物膜的形貌特征、总量及胞外聚合物组分随时间的动态变化规律,以及微塑料表面生物膜对微塑料疏水性、粗糙度、官能团、结晶度的影响,初步探明湿地土壤微塑料与生物膜的界面互作机制;然后探究了湿地土壤微塑料生物膜群落结构的长期演替规律和功能变化规律;最后从微生物碳源利用代谢特征和土壤呼吸角度阐明附膜微塑料对湿地的固碳潜力的影响。研究结果为长三角生态一体化示范区湿地土壤生态健康评价和生态风险预警提供一定的基础数据,同时也可为保护长三角一体化示范区内湿地生物多样性和生态修复,提供科学支撑。本论文的主要研究结果如下:（1）三种微塑料在湿地土壤中培养一段时间后,其表面会形成不同厚度的生物膜,主要由球菌、短杆菌、链球菌、丝状菌、铁矿物、硅铁矿、胞外聚合物组成。湿地微塑料生物膜的含量、厚度与培养时间正相关。不同湿地类型微塑料的形成的生物膜量也不同,其中水上森林湿地微塑料表面微生物量最高,湖泊湿地次之,农用池塘湿地生物膜量最少;三种微塑料中,老化聚氯乙烯表面生物膜量最多,聚氯乙烯其次,聚乙烯膜量最少。土壤中温度、p H、总磷、土壤酸性磷酸酶是影响生物膜生长的主要因素。（2）生物膜随着时间逐渐发育形成,微塑料的表面疏水性逐渐降低、酚羟基峰增大、粗糙度变大、C-C键氧化但对结晶度无显著影响。疏水性降低程度、粗糙度从大到小依次为agd LDPE、LDPE、PVC;三种湿地生物膜中,水上森林湿地和湖泊湿地最大,农用池塘湿地较低。塑料表面随培养时间变长逐渐出现老化降解的迹象。（3）使用18O-DNA法测定碳源利用效率,结果表明土壤中添加LDPE、Aged LDPE生物膜可显著增加土壤的碳源利用效率,但添加PVC生物膜对湿地土壤无显著影响。Micro Resp TM分析结果表明,Aged LDPE生物膜对湿地土壤碳源利用的促进影响最大,其次是LDPE和PVC,湿地间荷花塘湿地大于湖泊、水上森林湿地。评估了1%浓度三种微塑料及生物膜对湿地土壤CO2排放的影响,结果表明,二氧化碳排放率与土壤N-乙酰-β-D-葡萄糖苷酶（S-NAG）酶活性之间存在明显正相关,与SOC、TN、TP之间则表现为明显的负相关。短期培养90天的三种微塑料生物膜对湿地CO2排放速率无显著影响;长期培养210、330天的生物膜对湿地CO2排放速率有抑制作用。1.0%剂量的微塑料增加了土壤微生物代谢熵（q CO2）,表明微生物为自身生长分配了更多的碳源,而不是消耗碳（土壤呼吸）。生物膜上被证实存在大量固碳基因如acl B、acs E、mct。结果均表明微塑料生物膜长期存在可以有效促进土壤有机碳固存。（4）不同湿地、微塑料类型、培养时间的微塑料附着细菌群落结构、核心微生物群落显著不同,且土壤与附着于微塑料上生物膜细菌群落显著不同。β多样性分析结果表明不同湿地类型之间微塑料生物膜群落差异较大,短期（30d、90d）微塑料类型对微塑料附着细菌群落结构和组成影响较大,而长期（210d、270d、330d）微塑料类型对微塑料细菌群落结构和组成影响较小。PVC、LDPE、Aged LDPE生物膜的主要定殖菌落分别是假单胞菌属（Pseudomonas）、芽孢杆菌属（Bacillus）、马赛菌属（Massilia）。网络分析结果表明,短期培养30天及90天时,变形菌门（Proteobacteria）、厚壁菌门（Firmicutes）和拟杆菌门（Bacteroidetes）的OTUs是微塑料附着细菌网络结构中的关键细菌类别;长期培养210、270天及330天时,则是变形菌门（Proteobacteria）、放线菌门（Actinobacteria）。与短期培养相比,细菌在长期培养下与其他属的相关性更高。湿地土壤微塑料上“芳烃降解”和“硝化作用”等功能的相对丰度量较高,相较土壤细菌群落附着了更多的多环芳烃、二恶英、阿特拉津、萘等降解细菌,这一发现将有助于利用生物膜对湿地这些污染的降解研究。综上所述,进入到定殖于湿地土壤环境中的微塑料生物膜有能力影响土壤生态系统中微生物介导的碳循环过程,并对微塑料的环境行为产生影响;微塑料在环境中的老化作用也会影响生物膜的形成。本研究为科学评价湿地微塑料在环境中的生态风险、综合治理提供理论依据。