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本文系统综述了可生物降解微塑料（BMPs）对土壤生态系统的影响。通过分析 85 篇文献，发现 BMPs 会影响土壤物理、化学和生物特性，其影响因聚合物类型、浓度等而异。研究存在矛盾，亟需多学科、长期实地研究，以填补认知空白。
1. 引言
塑料污染成为全球环境难题，微塑料（MPs）是陆地和水生生态系统的重要污染物，可生物降解塑料（BPs）被视为传统塑料的可持续替代品。但 BPs 在土壤中可能分解产生可生物降解微塑料（BMPs），其对土壤生态系统的影响尚不明确。
BPs 生产原料多样，来源广泛，在包装、农业等领域应用普遍。中国、欧洲、印度等国家和地区制定了相关政策，以应对 BPs 和 MPs 污染问题，但目前对 BMPs 在土壤生态系统中的影响研究较少。本文旨在系统分析 BMPs 对土壤的影响，为相关研究和政策制定提供参考。
2. 文献和方法
采用系统定量文献综述方法，遵循 PRISMA 协议，检索 Scopus、Web Of Science（WOS）和谷歌学术中 2019 - 2023 年发表的英文文献。通过特定关键词组合进行检索，对检索到的文章进行多轮筛选，最终纳入 85 篇符合标准的文献进行分析。
3. 结果和讨论
3.1 全球 BMPs 研究趋势
近年来，BMPs 研究呈增长态势。中国在该领域的研究成果最多，随后是美国和印度。研究发表数量逐年增加，且多数发表在 Elsevier 期刊上，这反映了全球对可持续材料的关注以及研究的不断深入。
3.2 对物理性质的影响
土壤物理性质对农业生产和可持续利用至关重要。BMPs 对土壤质地、结构、孔隙度、土壤水、土壤团聚体稳定性和土壤容重等均有影响。不同类型的 BMPs 在不同浓度下对这些性质的影响各异，例如，部分 BMPs 会降低土壤孔隙度，而有的则会提高土壤持水能力，且影响程度与 BMPs 的浓度和类型密切相关 。
3.3 对化学性质的影响
BMPs 与土壤化学性质相互作用复杂，影响土壤肥力、微生物活性和生态系统健康。
- 养分水平和有效性：BMPs 如 PLA 和 PHB 等会影响土壤氮循环过程，对碳、氮、磷循环产生作用，不同研究中其对土壤养分的影响存在差异，可能增加或降低某些养分的含量 。
- 碳氮比（C/N）：PLA BMPs 浓度会影响土壤 C/N 比，低浓度时变化不明显，高浓度时会使 C/N 比升高 。
- pH 和电导率（EC）：BMPs 对土壤 pH 和 EC 的影响不一致，有的研究表明会使 pH 升高，有的则显示降低或无变化，这受多种因素影响，如土壤类型、BMPs 组成和微生物活动等。
- 土壤污染物和 BMPs：BMPs 能吸附土壤中的污染物，如重金属和有机污染物，其吸附能力受多种因素影响，且 BMPs 在土壤中的长期影响尚不清楚。
- 温室气体排放：BMPs 会影响土壤中温室气体（GHGs）的排放，如二氧化碳（CO2）、一氧化二氮（N2O）等，但影响程度因 BMPs 类型、土壤特性和暴露时间而异。
3.4 对土壤生物群落的影响
BMPs 不仅影响土壤理化性质，还会对土壤生物活动和生物产生影响。
- 土壤植物生长和健康：BMPs 对植物生长的影响不一，有的研究表明会抑制植物生长，降低叶绿素含量和生物量；有的则显示有促进作用或无显著影响，这与植物种类、BMPs 类型和浓度等因素有关 。
- 土壤动物：研究发现 BMPs 对蚯蚓和等足类动物等土壤动物有不同影响，可能导致蚯蚓生长受抑制、出现回避行为，也可能影响其繁殖和肠道微生物群落，对等足类动物可能造成体重减轻和生长不良 。
- 土壤微生物栖息地：BMPs 对土壤微生物群落有影响，可能改变微生物的丰富度、多样性和群落结构，不同浓度的 BMPs 对微生物群落的影响不同，且其对土壤微生物群落和养分循环的长期影响尚不明确。
4. 研究差距和未来工作展望
目前关于 BMPs 在土壤中的研究存在诸多空白。未来应研究不同浓度 BMPs 对土壤 - 植物系统、土壤生物和土壤特性的影响，深入探究其对生物的损害机制，明确 BMPs 在土壤中的降解动态和环境归宿，加强国际合作以规范测试方法和监管框架，开展全球土壤调查，进行长期多学科研究，以全面了解 BMPs 对土壤生态系统的长期影响 。
5. 结论
本文通过对 85 篇文献的分析，揭示了 BMPs 在土壤生态系统中的广泛存在及其对土壤物理、化学和微生物特性的影响。但由于土壤系统复杂，BMPs 的影响受到多种因素制约，研究中存在矛盾和空白。这些研究差距为未来该领域的研究指明了方向 。
