海草床与珊瑚礁在地理空间上紧密毗邻，构成了物质交换频繁的“海草床-珊瑚礁连续体”。然而，这种物理上的连通是否意味着微塑料污染特征的均一化？针对这一关键科学问题，近日，我所研究团队突破了以往单一生态系统的局限，创新性地从“化学连通性”视角，揭示了生物调节机制如何重塑西沙群岛海草床-珊瑚礁连续体中的微塑料图谱。相关成果发表在环境科学与工程领域知名期刊《Environmental Science & Technology Letters》 (ES&T Letters) ，并入选当期内封面文章。

ES&T Letters 隶属于美国化学会 (ACS)，是环境领域旗舰期刊《Environmental Science & Technology》 (ES&T) 的姊妹刊。该刊专为发表极具创新性与时效性的突破性成果而设，筛选标准严苛，年发文量仅200余篇，每期仅遴选 2-4 项具有重要科学意义的成果作为内封面进行重点推介。

图1 本研究入选ES&T Letters内封面文章

图2 微塑料在海草床与珊瑚礁之间的化学连通性示意图

一、连通性的表征：黑色纤维状PET成为关键“化学示踪剂”

尽管海草床与珊瑚礁地理毗邻，但两者的微塑料“化学趋同性”十分有限，仅共享16%的类型。为精准量化这一复杂关系，本研究引入“分布均一性指数（DUI）”，通过整合分布广泛性（丰度）与均一性（变异系数）来表征连通强度。分析发现，黑色纤维状PET具有最高的DUI值，在有限的共享类型中占据主导。作为关键的环境示踪剂，它有力证实了微塑料在海草床与珊瑚礁之间存在显著的跨界面传输与化学连通。

二、连通中的分异：海草床的“过滤”重塑下游化学暴露特征

研究进一步揭示了连通路径上的“粒径分选”机制。海草床并非被动通道，而是作为“选择性过滤器”拦截并沉降了较大粒径微塑料。这一过程改变了物质流组分，驱动小粒径微塑料向下游输送。因此，海草床的“上游过滤”效应重塑了下游珊瑚礁的化学暴露图谱，使其主要面临小粒径微塑料的富集风险。

三、传输终点的差异化归宿：生物调节主导的“短期陷阱”与“长期档案”

在明确了化学连通路径后，本研究进一步揭示了生物调节对微塑料最终归趋的决定性作用：

（1）海草叶片—短期的“动态中转站”

海草叶片虽能物理截留高密度微塑料，但因其快速生长与脱落特性，这种截留仅构成“短期动态陷阱”。微塑料随叶片凋落迅速重返环境，表现为高表面附着压力下的快速周转特征。

（2）珊瑚骨骼—长期的“地质档案库”

与之形成鲜明对比，珊瑚呈现隐蔽的内部积累模式。其倾向于将微塑料永久封存在碳酸钙骨骼晶格中，从而将瞬时污染转化为固定的历史记录，成为记录微塑料信息的“长期地质档案”。

（3）特异性富集—潜在的“诱饵效应”

值得注意的是，珊瑚软组织显示出独特的化学选择性：不成比例地富集了大粒径（1-2 mm）透明纤维。这种反常图谱暗示透明纤维可能产生了“光学诱饵”误导珊瑚主动摄食，或因形态更易发生物理缠绕。

四、管理启示：基于连通性与生境差异的精准策略

本研究揭示的“生境差异化风险”为管理策略提供了新范式：海草床虽有“屏蔽效应”，但面临短期表面压力；而珊瑚礁则承受骨骼与组织的长期内部累积风险。因此，未来的风险评估必须超越单一视角，制定基于特定生境的差异化策略，并优先管控黑色纤维状PET等高连通性污染物，为连通生态系统的精细化治理提供科学指引。

我所方超副研究员为论文第一作者，薄军研究员与杜建国研究员为共同通讯作者。论文合作者包括郑榕辉副研究员、陈炜霖研究助理、硕士研究生陈浩、蒋丹尼，以及厦门大学王新红教授。硕士研究生高越在封面图及图文摘要的制作中提供了重要技术支持。该研究得到国家重点研发计划（2024YFF1306802）、科技基础资源调查专项（2023FY100804）、亚洲合作资金项目“中印尼海洋与气候中心发展”和海洋三所基本科研业务费（2020017, 2022015）项目的资助。

论文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.estlett.5c01281