土壤学报

作者：石梦玄，李昊宸，周鹏宇，万权，陈宗海，刘一戈，卢瑛，李博

单位：石梦玄，华南农业大学资源环境学院, 广州 510642；,李昊宸，华南农业大学资源环境学院, 广州 510642；,周鹏宇，华南农业大学资源环境学院, 广州 510642；,万权，华南农业大学资源环境学院, 广州 510642；,陈宗海，华南农业大学资源环境学院, 广州 510642；,刘一戈，华南农业大学资源环境学院, 广州 510642；,卢瑛，华南农业大学资源环境学院, 广州 510642；,李博，华南农业大学资源环境学院, 广州 510642；boli@scau.edu.com,

关键词：微塑料;N₂O;温度;华南地区;农田土壤

基金：国家自然科学基金项目（41807021）和广州市基础研究计划基础与应用基础研究—青年科技人员项目（202201010416）资助

微塑料（Microplastic，MP）体积小、可降解性低，被认为是陆地生态系统中潜在的持久性有机污染物，引起了全球广泛关注。微塑料进入陆地生态系统中，通过改变土壤物理、化学和生物学性质影响土壤氮素循环过程，进而影响土壤氧化亚氮（N2O）排放，但其影响过程和机制尚不清楚。为探究不同温度下微塑料污染对农田土壤N2O排放的影响机制，采集华南地区农田土壤进行室内培养试验，在三个温度（10℃、20℃和30℃）下设置五个处理，分别为（1）不添加微塑料（CK）；（2）添加质量浓度为0.1%、粒径为74 μm的微塑料（Nlp-0.1%）；（3）添加质量浓度为0.5%、粒径为74 μm的微塑料（Nlp-0.5%）；（4）添加质量浓度为0.1%、粒径为25 μm的微塑料（Nsp-0.1%）；（5）添加质量浓度为0.5%、粒径为25 μm的微塑料（Nsp-0.5%），测定土壤N2O浓度以及无机氮和微生物功能基因。结果表明：温度升高显著增加了农田土壤N2O排放量（P＜0.001），30℃下土壤N2O的累积排放量分别为10℃和20℃下的43.3倍和6.3倍；此外，随着温度升高，土壤硝态氮（NO- 3-N）含量逐渐增加，氨氧化细菌调控基因（AOB amoA）、全程氨氧化菌调控基因（Comammox，com2）、亚硝酸盐还原酶调控基因（nirS和nirK）、N2O还原酶调控基因（nosZ）丰度在20℃最高、30℃最低。不同粒径的微塑料添加对土壤N2O排放量和相关氮循环功能基因的影响差异较大。与CK处理相比，Nlp处理在10℃、20℃下显著增加了土壤N2O排放量的37.5%、838.7%（P＜0.001）。Nsp处理显著降低土壤中com2和nirK功能基因丰度，显著提高nirS功能基因丰度（P＜0.001）。相关性分析与随机森林分析结果表明，土壤N2O排放与温度和NO- 3-N含量存在显著正相关关系，与氨氧化古菌调控基因（AOA amoA）、nirK、nirS和nosZ功能基因丰度存在显著负相关关系（P＜0.05），且nosZ功能基因和温度是影响土壤N2O排放的主要因素。本研究结果可为微塑料富集对农田土壤N2O的排放机理探究以及风险评估提供科学依据。

来源：2026年第2期

《土壤学报》期刊编辑部

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