塑料薄膜在农业生态系统中被广泛使用，其残留物正以惊人的速度在土壤中积累。可生物降解薄膜因其快速降解速率而被用作聚乙烯薄膜的替代品。尽管土壤微生物组在响应可生物降解薄膜时的分类多样性已被研究，但其功能多样性的变化仍未得到探索。本研究通过在樱桃番茄田中进行为期两年的田间实验，探讨了聚乙烯和聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯如何影响跨王国（细菌、真菌和原生生物）土壤微生物组的分类和功能多样性。结果显示，与聚乙烯暴露相比，聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯暴露降低了分类多样性，同时增加了功能多样性。研究进一步发现，聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯暴露下分类多样性的降低减少了微生物跨王国和内部王国网络的复杂性。相反，聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯暴露增强了微生物功能多样性（Shannon指数）和平均基因组大小，同时伴随塑料降解基因以及碳、氮、磷、硫循环功能基因丰度的升高。总体而言，本研究表明，聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯暴露诱导的环境过滤改变了微生物的生命适应策略，并导致分类多样性与功能多样性之间的解耦。本文基于《Communications Biology》的研究，系统解析可生物降解塑料对土壤微生物分类和功能多样性的差异化影响及其生态意义。
一、研究背景与假设
二、实验设计
三、主要发现
1. 分类多样性：聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯降低，聚乙烯保持较高水平
2. 网络复杂性：聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯降低
3. 功能多样性：聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯增强
4. 分类与功能多样性的解耦
四、机制与生态意义
五、结论
聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯暴露降低了跨王国（细菌、真菌、原生生物）的分类多样性，同时增加了功能多样性。分类多样性的降低主要归因于聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯暴露施加的选择性压力和亲水性。尽管分类多样性降低，微生物内部和跨王国网络的复杂性也随之降低，但塑料降解基因和CNPS功能基因的丰度却增加了。研究结论是，聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯暴露诱导的环境过滤改变了微生物的生命适应策略，并导致分类多样性与功能多样性的解耦。这表明，即使在分类丰富度降低的情况下，微生物群落在特定的环境压力下可能保持甚至增强功能潜力。
核心信息：
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聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯暴露：分类多样性↓，功能多样性↑；聚乙烯：分类多样性↑，功能多样性相对较低。
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聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯下微生物网络复杂性和稳定性降低（鲁棒性↓、脆弱性↑）。
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聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯下塑料降解基因（tfdB, pcaG, Ad）和CNPS循环基因丰度↑，平均基因组大小↑18.9%。
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分类-功能解耦：功能多样性是生态系统健康的关键指标；分类多样性不能预测生态系统功能。
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机制：聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯的环境过滤和功能冗余。
参考来源：
Shi, Z., Xiong, L., Li, Z., et al. (2025). Biodegradable plastic exposure enhances microbial functional diversity while reducing taxonomic diversity across multi-kingdom soil microbiota in cherry tomato fields. Communications Biology, 8, 1845.