近日，环植所元素循环与环境功能研究团队在亚热带与热带滨海地区典型乔木（以红树为代表）应对大气纳米塑料（NPs）污染的生态学机制研究方面取得重要进展。研究发现，红树植物叶片表面结构特征直接决定其对大气NPs的截留能力与后续转运行为，并进一步影响其固碳功能。
红树植物为适应高盐环境演化出泌盐（如桐花树Aegiceras corniculatum）和非泌盐（如秋茄Kandelia candel）两种策略，对应地形成了以盐腺分泌和发达角质层阻隔为主导的两种叶片表面结构。研究发现，在桐花树叶片上，NPs优先富集于盐腺区域，其颗粒密度较周围表皮细胞高出53.2%–54.1%。盐腺表面更高的粗糙度及其与NPs之间的π–π堆叠作用增强了颗粒的附着。同时，NPs可通过盐腺进入叶片内部并向根部迁移，迁移速率达0.378–0.547 mg kg-1 d-1。相反，秋茄叶片缺乏盐腺，其发达的角质层能完全拦截NPs于叶表，阻碍其向内迁移。这种NPs定位差异进一步引发了物种特异性的光合抑制效应。在秋茄中，角质层拦截的NPs形成物理遮蔽，降低光能捕获效率并破坏电子传递，从而显著抑制光反应。而在桐花树中，通过盐腺内化的NPs则主要干扰暗反应，导致碳固定关键基因（如 rbcL、ALDO、ppc）表达下调35.1%–68.3%，直接限制了碳水化合物合成。该研究为预测NPs在滨海与河口生态系统中的环境行为、评估其对蓝碳功能及全球碳循环的潜在影响，以及制定树种特异性的生态风险管控策略提供了重要的理论支撑。
图 1 A. corniculatum和K. candel叶片截留NPs的种间差异机制及其对光合碳固定的影响
图 2 A. corniculatum和 K. candel叶片近轴面粗糙度和显微红外光谱分析，以及差异表达基因在“光合作用-天线蛋白”、“光合作用”和“光合生物中的碳固定”中的KEGG通路图
研究成果以《Interspecific Difference in Foliar Retention and Translocation of
Nanoplastics by Typical Salt-Secreting and Salt-Excluding Mangrove Drives Species-Specific Photosynthetic Impairment Mechanisms》为题发表在生态环境领域国际顶级期刊《Environmental Science & Technology》（中科院1区TOP，IF=11.3）。环植所研究实习员王麓雅与华中农业大学联培硕士研究生关婷婷为该论文的共同第一作者，环植所副研究员魏超贤为该论文的通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金、海南省自然科学基金等项目的资助。
