微塑料对植物造成的生态后果的不确定性与微塑料和植物种类的不同密切相关。如果不同类型的微塑料相互作用，那么多种类型微塑料对植物综合影响的复杂性将会被放大。外来入侵植物通常被认为比本地植物更受益于有利的环境条件，也往往更容易受到恶劣环境条件的影响。因此，微塑料多样性可能以不同方式影响外来入侵植物和本地植物的生长表现。基于以上研究背景，我们假设：（1）如果某些微塑料有利于植物生长，则当抽样效应占主导地位时，外来入侵植物可能比本地植物对微塑料多样性的增加做出更有利的反应；当稀释效应占主导地位时，外来入侵植物可能比本地植物对微塑料多样性的增加做出更不利的反应。（2）或者，如果某些微塑料不利于植物生长，则当抽样效应占主导地位时，外来入侵植物可能比本地植物对微塑料多样性的增加做出更消极的反应；当稀释效应占主导地位时，外来入侵植物可能比本地植物对微塑料多样性的增加表现出更小的消极反应。（3）如果在微塑料不产生任何影响的情况下，我们认为植物的表现将不受微塑料存在和多样性的影响，而外来入侵植物可能会比本地物种具有更高的生长表现。

    中国科学院东北地理与农业生态研究所生物入侵生态学研究团队通过布设温室控制实验对上述假设进行了验证。实验选取8组同科配对的外来入侵植物与本地植物，对其进行微塑料多样性水平（0 vs. 1 vs. 3 vs. 6）的全因子交互处理（图1）。

图1实验设计示意图

    结果表明：随土壤中微塑料多样性增加，微塑料污染对植物生长的抑制作用逐渐增强，且微塑料多样性对外来入侵植物的负面影响强于本地植物（图2），这可能与根系分配和根系厚度的变化不同有关（图3）；并且，与本地植物不同，无论土壤中是否存在微塑料污染，外来入侵植物都会比本地植物产生更多生物量。

图2 微塑料不同多样性水平下外来入侵植物与本地植物的总生物量

图3 微塑料多样性水平下外来入侵植物与本地植物根质量分数（a），比根长（b）及根直径（c）

    此外，通过hierarchical diversity-interaction 模型发现，微塑料多样性对外来入侵植物总生物量的负面影响既受微塑料性质的影响，也受某些类型微塑料的影响，两者之间存在强烈的配对相互作用。相比之下，对本地植物的影响则完全取决于微塑料性质（表1）。

表1微塑料性质及相互作用下微塑料多样性对外来入侵植物和本地植物总生物量的影响

    综上，该研究表明与本地植物相比，尽管外来入侵物种受到微塑料存在和多样性的不利影响更大，但在受到微塑料污染的土壤中生长时，本地植物的生长表现形式仍不会优于外来入侵植物。

    以上研究成果发表在英国生态学会旗舰期刊Journal of Ecology上，中国科学院东北地理所助理研究员付岩梅为论文第一作者，刘艳杰研究员为通讯作者。研究得到了中国科学院人才项目（Y9B7041001）、国家自然科学基金青年基金（32201341）、吉林省自然科学基金（YDZJ202301ZYTS342）以及中国科学院东北地理所创新团队项目（2022CXTD01）的资助。

    论文信息如下：Yanmei Fu,Mark van Kleunen,Kai Ma,Yanjie Liu* (2024) The more microplastic types pollute the soil,the stronger the growth suppression of invasive alien and native plants. Journal of Ecology. doi: 10.1111/1365-2745.14316.