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随着自然砂资源减少，海滩侵蚀加剧，研究人员开展 “Growth of beach?adapted plants in recycled glass sand compared to natural beach sand” 研究。结果表明海滩植物能在玻璃砂中生长，为海滩修复提供新可能，对资源利用和生态保护意义重大。
在地球的海岸线中，沙滩和沙丘占据着重要地位，它们不仅是许多生物的栖息地，还对海岸起到了关键的保护作用。然而，如今沙滩正面临着严峻的挑战。风暴潮和海平面上升使得沙滩不断遭受侵蚀，24% 的海滩正以每年至少 0.5 米的速度消失。为了修复这些受损的海滩，人们通常从近海或其他遥远地区获取沙子进行海滩养护，但这种方式既不可持续，又面临着资源短缺的问题。与此同时，大量的废弃玻璃成为了城市固体废弃物的一部分，2018 年美国废弃玻璃达 1111 万吨，而回收量仅为 278 万吨。有没有一种方法，既能解决海滩修复的难题，又能处理废弃玻璃呢？基于这样的背景，来自美国杜兰大学（Tulane University）的研究人员开展了一项关于再生玻璃砂用于海滩植物生长的研究，相关成果发表在《Plant and Soil》杂志上。
研究人员主要运用了温室实验和岩土分析这两种关键技术方法。在温室实验中，选用美国墨西哥湾沿岸的三种本土海滩植物，包括海滨牵牛（Ipomoea imperati (Vahl) Griseb.）、厚藤（Ipomoea pes-caprae (L.) R.Br.）和海燕麦（Uniola paniculata (L.)） ，将它们种植在不同配比和粒度的玻璃砂、海滩砂及混合砂中进行培养。岩土分析则用于测定实验中所用基质的颗粒大小、渗透性、孔隙率和堆积密度等岩土特性。
下面来看看具体的研究结果：
- 实验 1：玻璃砂中的生长情况：研究人员将三种植物种植在四种不同的基质中，包括海滩砂（作为对照）、100% 再生玻璃砂、玻璃砂与海滩砂的混合物以及经过灭菌处理的玻璃砂与海滩砂混合物，同时设置施肥和不施肥两种处理。结果显示，基质和施肥对三种植物的生物量产生显著影响，在海滩砂中生长的植物平均生物量大于在玻璃砂中的。施肥后，海滩砂的优势更明显；不施肥时，生长差异相对较小。在根生物量占比方面，不同植物在不同基质和施肥条件下表现各异。
- 实验 2：混合比例和灭菌的影响：以海燕麦为研究对象，种植在由玻璃砂与不同比例海滩砂混合的八种基质中，且每种基质分为灭菌和未灭菌处理，同样设置施肥和不施肥两组。结果表明，基质、起始湿重以及基质与肥料的交互作用显著影响海燕麦的最终生物量。施肥时，75% 未灭菌海滩砂基质中的海燕麦生物量较高；未施肥时，25% 未灭菌海滩砂基质中的海燕麦生物量明显低于部分其他处理。在根生物量占比上，基质有显著影响，施肥无显著影响。
- 实验 3：粒度的影响：将三种植物种植在六种不同基质中，包括不同粒度的玻璃砂（L3、L3/L4、L4、L4/L5、L5）和海滩砂（作为对照）。结果发现，基质对三种植物的生物量有极显著影响，一般来说，植物在较大粒度玻璃砂（如 L3）基质中生长得更好，L3 玻璃砂中植物的生物量等于或大于海滩砂中的，不过这种差异在海燕麦中才显著。在根生物量占比方面，不同植物在不同基质中的表现不同。通过岩土特性分析还发现，中等粒度、渗透性和堆积密度与生物量显著正相关，粒度对生物量变化的解释力最强。
综合上述研究，研究人员得出结论：海滩适应植物能够在玻璃砂中生长，较粗粒度（如 L3）的玻璃砂对植物生长的效果与海滩砂相当甚至更好。这表明再生玻璃砂有望成为植物生长的基质，为海滩养护和修复提供新的选择。在养分方面，海滩砂中的养分更利于植物生长，但施肥可在一定程度上改善玻璃砂中植物的生长状况。微生物对植物生长的影响较为复杂，不同植物的反应不同。粒度和基质渗透性对植物生长影响显著，较粗粒度玻璃砂的高渗透性更有利于植物生长。
这项研究意义重大。它为解决海滩修复面临的砂资源短缺问题提供了新方向，再生玻璃砂的使用不仅可以缓解对自然砂的依赖，还能有效处理废弃玻璃，促进循环经济发展。同时，研究结果也为后续进一步研究玻璃砂在海滩生态修复中的应用奠定了基础，未来可从更长时间尺度、更多植物种类以及对土壤性质和植物生理过程的影响等方面展开深入研究，从而更好地推动海滩生态系统的保护和恢复工作。
