中國海洋大學在除草劑輸入對全球海洋初級生產力的影響研究領域取得重要進展

國際學術期刊Nature Communications于日前刊發了中國海洋大學海洋生命學院汝少國教授團隊的最新研究成果。

為保障糧食保產和增產，全世界范圍內普遍存在除草劑的過量施用，多數國家的河流或地下水曾受到較嚴重的除草劑污染。百川入海，大量除草劑使用后匯入海洋，然而目前人們對除草劑的海洋污染現狀和除草劑對海洋生態過程的影響了解甚少。一半以上的除草劑是光合作用抑制劑，高濃度下可對浮游植物的光合生理造成嚴重負面影響。海洋浮游植物貢獻了全球近一半的初級生產力，是海洋食物鏈的基礎，也是海洋固碳的重要驅動者，海洋浮游植物生理特征和生態功能的改變會影響海洋生態系統的物質循環、能量流動過程乃至健康水平。

汝少國教授團隊在綜合分析1990—2022年全球各海灣除草劑時空分布的基礎上，首次查明12種三嗪類除草劑在所有661個站位的中位數、第三四分位數和最高濃度值分別為0.54 nmol/L、5.09 nmol/L和47.58 nmol/L，通過室內微宇宙實驗模擬原位海洋環境，證明在上述atrazine濃度下，近海初級生產力的受抑制程度分別達到9.1%、8.8%和18.8%，表明在環境本底濃度下除草劑對初級生產力產生了較大的影響。同時，研究從浮游植物高豐度敏感種受抑制、群落結構演替/粒徑組成的級聯變化等3個層次，闡釋了除草劑抑制浮游植物初級生產力的內在機制。

該論文針對近海除草劑污染現狀和除草劑對全球海洋初級生產力影響的研究尚屬首次。在過去20年中，全球人口增長了21%，人均耕地面積下降約10%。根據聯合國全球人口預測，到2080年世界人口將達到峰值104億，除草劑使用量可能會繼續上升。因此，如果未來不采取除草劑減量措施的話，全球海洋生態系統除草劑殘留將呈整體遞增趨勢，預計除草劑對海洋初級生產力的影響將進一步擴大，是否會導致海洋的荒漠化是值得關注的全球性環境問題。

研究成果第一作者為中國海洋大學海洋生命學院楊麗強副教授，通訊作者為汝少國教授和中科院青島生物能源與過程研究所張永雨教授。

（來源：中國海洋大學）