????去除過(guò)量的氮對于富營(yíng)養化湖泊的生態(tài)恢復至關(guān)重要。湖泊中由微生物介導的硝酸鹽異化還原過(guò)程是脫氮的重要機制。湖泊生態(tài)系統正面臨日益復雜和嚴峻的外來(lái)沉水植物入侵風(fēng)險和微塑料污染。入侵沉水植物在根系分泌有機物、氮同化效率等方面與本地沉水植物存在差異，會(huì )改變沉積物的硝酸鹽異化還原過(guò)程。微塑料可以直接改變沉積物的物理化學(xué)性質(zhì)，并通過(guò)影響沉水植物生長(cháng)，間接地影響硝酸鹽異化還原速率以及各過(guò)程的相互關(guān)系。但是在微塑料污染背景下，入侵沉水植物的多樣性是否會(huì )影響沉積物硝酸鹽異化還原過(guò)程尚不清晰。
武漢植物園水生植物與水生態(tài)系統健康學(xué)科組博士研究生高雪源在邢偉研究員的指導下，開(kāi)展了聚苯乙烯微塑料（簡(jiǎn)稱(chēng)PS-MPs）的添加和入侵沉水植物多樣性的交叉實(shí)驗，并分析了其對沉積物理化性質(zhì)、微生物群落結構和硝酸鹽異化還原各過(guò)程潛在速率的影響。結果表明，反硝化過(guò)程對入侵沉水植物多樣性的響應比DNRA和厭氧氨氧化更加敏感。然而，PS-MPs的添加干擾了入侵沉水植物多樣性對硝酸鹽異化還原過(guò)程的影響。PS-MPs的加入顯著(zhù)改變了沉積物的物理化學(xué)環(huán)境（例如顯著(zhù)降低了沉積物的pH值，提升了硝酸鹽氮、氨氮的濃度等）。PS-MPs還引起了沉積物微生物群落的變化：隨著(zhù)PS-MPs濃度的上升，微生物群落的特有屬增加，alpha多樣性上升，并使微生物群落結構更加穩定。PS-MPs對沉積物的物理化學(xué)性質(zhì)的改變，營(yíng)造了更有利于反硝化過(guò)程進(jìn)行的環(huán)境，進(jìn)一步擴大了反硝化過(guò)程對DNRA過(guò)程的競爭優(yōu)勢。此外，PS-MPs的加入抑制了厭氧氨氧化過(guò)程?？傮w而言，硝酸鹽異化還原對入侵沉水植物多樣性的響應存在過(guò)程特異性。然而，PS-MPs的加入導致了非協(xié)同效應，削弱了入侵沉水植物多樣性對硝酸鹽異化還原的影響模式的表現。本研究結果有助于拓展對湖泊生態(tài)系統中沉水植物入侵的認識，以及微塑料積累對沉積物功能微生物群落和氮循環(huán)系統的影響。
研究成果以“Does invasive submerged macrophyte diversity affect dissimilatory nitrate reduction processes in sediments with varying microplastics?”為題在國際學(xué)術(shù)期刊Journal of Hazardous Materials上發(fā)表。本研究得到了國家自然科學(xué)基金項目（32170375,U204020117）的聯(lián)合支持。
