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在陆地生态系统中,微塑料(MPs)和重金属都是常见的污染物,尚不清楚二者共存时对植物、土壤微生物、土壤理化性质以及重金属生物效应的影响。利用土壤盆栽玉米试验,探究不同粒径(0.6-1 mm、100-154μm)、不同种类(聚乙烯(polyethylene,PE)、聚苯乙烯(polystyrene,PS)、聚乳酸(polylactic acid,PLA))和浓度(0、0.1%、1%、10%)MPs与镉(Cd)的单一及复合污染效应。本试验探究了MPs和Cd对玉米植株生物量、叶绿素含量、植物对Cd的吸收、富集系数(BCF)、转运系数(TF)及土壤pH值、土壤有效态Cd和土壤丛枝菌根(arbuscular mycorrhizal,AM)真菌多样性与物种组成结构的影响。主要结果见下:1.PE(0.6-1 mm)处理:单独添加PE时,随PE浓度增加,玉米地上地下生物量变化不显著,叶绿素a含量和叶绿素a/b比值显著增加,土壤pH下降,AM真菌群落的丰度和多样性没有显著改变。同时添加PE和Cd时,随PE浓度增加,玉米的地上地下生物量有所下降但PE浓度作用并不显著,土壤pH显著升高,土壤中Cd的生物有效性增大,根的Cd的BCF增大,TF无显著变化,AM真菌的丰度和多样性也没有显著改变。2.PE(100-154μm)的处理:单独添加PE时,随PE浓度增加,玉米地上地下生物量变化不显著,各叶绿素指标变化也不显著,土壤pH降低,AM真菌群落的丰度和多样性没有显著变化,但其群落组成结构发生改变,PE显著增加了Glomus的相对丰度。同时添加PE和Cd时,地上生物量没有显著变化,地下生物量显著降低,土壤pH显著升高,土壤中Cd的有效性增大,根的BCF增大,TF无显著变化,AM真菌的丰度和多样性没有显著变化,但Glomus、Paraglomus也有显著性改变。3.PS(100-154μm)的处理:单独添加PS时,随PS浓度增加,玉米地上生物量变化不大,地下生物量有所下降,各叶绿素指标变化不显著,土壤pH没有改变,AM真菌群落的丰度和多样性也没有显著变化,其群落结构变化不显著。同时添加PS和Cd时,地上地下生物量下降显著,土壤pH增大,土壤中Cd的生物有效性增大,其他指标没有显著改变。AM真菌的丰度没有显著改变、多样性显著下降、物种组成显著改变。4.PLA(100-154μm)的处理:单独添加PLA时,随PLA浓度增加,玉米地上地下生物量都显著下降(特别是在10%浓度下),叶绿素a、b比值降低,土壤pH显著增加,AM真菌群落的丰度没有显著改变、多样性显著增加比,群落组成结构发生改变。同时添加PLA和Cd时,地上地下生物量下降显著,土壤pH显著增大,总叶绿素含量显著降低,土壤中Cd的有效性增加,AM真菌的丰度、多样性变化不显著、物种组成结构发生显著改变。研究结果发现:单一Cd处理下,Cd会抑制植物的地上地下生物量,降低叶绿素含量的生成,植物吸收Cd含量显著增加,不显著改变AM真菌的丰度和多样性。与未添加Cd相比,添加Cd的处理(PE和Cd、PS和Cd)都显著降低植物生物量,抑制植物正常生长;二者复合的所有处理中都显著增大土壤pH和Cd的生物有效性。除此之外,与未添加Cd处理相比添加Cd的处理没有显著改变AM真菌的丰度和多样性。MPs虽然增加了土壤中Cd的有效性,但是对植物中Cd的含量没有显著影响,MPs主要通过影响植物的生长来影响Cd的吸收量。本文可以为了解微塑料和重金属污染物在土壤中的生物效应和生态安全风险提供一定参考。