学术讲座：董宏鑫《可降解微塑料诱导的土壤激发效应》

报 告 人

董宏鑫

报告时间

2026年 7月 1日  09:00-10:00

报告地点

生科楼570

报

告

内

容

简

介

报告人简介：

董宏鑫，中国科学院东北地理与农业生态研究所土壤物质循环学科组2023级博士研究生，主要研究方向为土壤有机质与养分循环，尤其对土壤激发效应感兴趣。以第一作者在Global Change Biology、Soil Biology and Biochemistry、Catena、Plant and Soil、European Journal of Soil Science等期刊上发表多项研究成果。

报告内容简介：

激发效应是指外源碳基质输入所引起的土壤有机质矿化速率改变的现象。可降解微塑料作为一种新兴的环境污染物和潜在的有机碳源，其对土壤激发效应的调控机制仍尚不明确，从而限制了在微塑料污染背景下对土壤碳动态的准确预测。本研究通过全球尺度的meta分析、随机森林模型、室内培养实验等手段，系统探究了可降解微塑料输入对土壤激发效应的影响及其背后的微生物驱动机制。全球meta分析结果表明(283篇文献的8015组观测数据)，植物残体、根系分泌物、生物炭和可降解微塑料输入分别使土壤有机质矿化显著增加了73%、60%、45%和41%。微塑料的可降解性是调控其诱导激发效应强度的决定性因素，其中生物降解性高、能快速释放可溶性有机碳的聚羟基脂肪酸酯比降解缓慢的聚乳酸诱导更强的激发效应。土壤氮有效性是关键的调控因子，矿质氮添加通过降低以真菌为代表的K-策略微生物的“氮挖掘”途径，使微塑料诱导的激发效应显著降低了5-42%。温度升高对激发效应的影响呈现氮依赖性，在低氮有效性土壤中，增温使激发效应增加13-15%，强化了K-策略微生物(如真菌)主导的矿质氮挖掘过程，从而加剧土壤有机质损失；而在高氮有效性土壤中，增温使激发效应降低2-3%，促进了r-策略微生物(如细菌)残体的积累及其与矿物的结合，通过微生物碳泵和矿物碳泵增强土壤有机质的稳定性。研究还发现，由于深层土壤碳氮资源匮乏、真菌相对占优，微塑料在深层土壤中诱导的激发效应显著强于细菌主导的表层土壤。本研究创新性地揭示了可降解微塑料通过调控土壤碳、氮有效性及微生物生活史策略(r-与K-策略微生物的权衡)来影响激发效应的内在机制。这些为在全球气候变化与“白色污染”叠加的背景下，科学评估土壤碳汇功能、制定可持续的农业土壤管理策略提供了重要的理论依据和实践启示。

承办单位

生命科学学院

发布日期

2026.6.29

欢迎广大教师、学生参加！