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为探究珊瑚结构复杂性与 MP 积累的关系，研究人员以夏威夷卡内奥赫湾的 Pocillopora 珊瑚为对象，分析其不同部位 MP 分布及与复杂度指标的关联。发现 MP 主要附着于珊瑚表面（61%），结构紧凑的珊瑚 MP 积累更多，为评估 MP 污染风险提供新视角。
微塑料（MP，粒径 <5 mm 的塑料颗粒）污染正以前所未有的速度蔓延至全球海洋生态系统，珊瑚礁因其复杂的三维结构和靠近陆源污染的地理位置，被认为是微塑料的潜在 “汇”。然而，珊瑚群体的结构复杂性如何影响微塑料的捕获效率，不同珊瑚组织部位（表面、组织、骨骼）的微塑料分布差异，以及具体的形态学指标（如表面积体积比、分形维数、紧凑度等）与微塑料负载的关联机制，至今仍不明确。这些知识缺口制约了对珊瑚礁微塑料污染风险的精准评估，也阻碍了以珊瑚形态为基础的保护策略开发。
为填补上述空白，来自国外研究机构的研究人员聚焦于夏威夷卡内奥赫湾（Kāne?ohe Bay）的 Pocillopora 属珊瑚，开展了一项结合野外采样、三维形态分析与微塑料定量的研究。该研究通过分析 6 个珊瑚群体（含 36 个碎片）的微塑料分布特征及其与 7 项结构复杂度指标的关系，首次在自然条件下揭示了珊瑚形态对微塑料捕获的关键作用。研究成果发表于《Environmental Pollution》，为理解珊瑚礁生态系统的微塑料污染机制提供了重要实证。
研究采用的关键技术方法包括：①光摄影测量（Structure from Motion, SfM）与 3D 扫描（HandySCAN 3D），用于构建珊瑚群体及碎片的三维模型，量化表面积、体积等形态参数；②微塑料提取与鉴定，通过次氯酸钠（NaClO）和盐酸（HCl）溶液分别溶解珊瑚组织和骨骼，结合光学显微镜和傅里叶变换红外光谱（FTIR）对微塑料进行计数、分类及聚合物类型分析；③统计模型与主成分分析（PCA），探究复杂度指标（如分形维数、紧凑度、凸度等）与微塑料负载的相关性。
3.1 微塑料的特征与分布
研究发现，83% 的珊瑚群体（5/6）检测到微塑料，平均负载为 0.029±0.079 颗粒 /g 珊瑚，其中 61% 的颗粒附着于珊瑚表面，30% 存在于组织中，仅 9% 嵌入骨骼。微塑料以聚氯乙烯（PVC，44%）和聚酯（PES，33%）为主，形状以碎片（67%）和纤维（33%）为主，粒径集中于 0.1-1 mm。值得注意的是，较大颗粒（1-5 mm）几乎全部附着于表面，而骨骼中的微塑料仅在迎流面的珊瑚碎片中被检测到，暗示水流方向对颗粒沉积的影响。
3.2 结构复杂度与微塑料负载的关联
通过线性模型分析，研究揭示了多项复杂度指标与微塑料负载的显著关联：①群体分形维数较低（形态更简单、分支更粗壮）、紧凑度较低（更敦实）和球形度较高（形状更接近球体）的珊瑚，其表面和组织中的微塑料密度更高；②碎片粗糙度较低（表面更光滑）的珊瑚，骨骼中的微塑料负载更高。主成分分析（PCA）进一步表明，群体复杂度指标（如分形维数、紧凑度）对微塑料负载的解释力显著高于碎片尺度指标，暗示宏观形态是影响微塑料捕获的关键因素。
4.1 微塑料污染的普遍性与区域差异
尽管卡内奥赫湾的珊瑚微塑料负载低于其他高污染海域（如马尔代夫、泰国湾），但检测率高达 83%，印证了微塑料污染的全球性。研究推测，低流速环境可能减少了珊瑚与微塑料的接触机会，但结构紧凑的珊瑚仍通过形成滞流区域有效捕获颗粒，这与实验室中 Pocillopora 珊瑚的流体动力学模拟结果一致。
4.2 珊瑚部位的微塑料动态
表面作为微塑料的 “第一接触层”，依赖黏液层和触手的物理截留作用，成为主要沉积位点；组织中的微塑料则与珊瑚误将颗粒识别为食物的摄食行为相关，但高效的排出机制（如黏液脱落）限制了其积累；骨骼中的微塑料多与局部水流不畅或珊瑚健康受损导致的清除障碍有关，且呈现明显的迎流面偏好性。
4.3 结构复杂度的生态意义
紧凑、短分支的珊瑚形态通过降低局部水流速度，形成有利于颗粒沉降的滞流区，从而增强微塑料捕获能力。这一发现挑战了 “复杂分支结构更易捕集颗粒” 的传统认知，提示在污染压力下，形态简单的珊瑚可能成为更重要的微塑料 “汇”。此外，研究首次将分形维数、球形度等定量指标与微塑料负载关联，为珊瑚形态的污染风险评估提供了可操作的参数体系。
本研究通过自然条件下的实证分析，明确了珊瑚结构复杂度对微塑料捕获的关键调控作用，揭示了 “形态简单→滞流区扩大→颗粒沉积增加” 的生态机制。这不仅深化了对珊瑚礁微塑料污染过程的理解，也为珊瑚礁保护提供了新的视角 —— 在微塑料污染严重的区域，需特别关注结构紧凑的珊瑚群体，因其可能面临更高的生理风险（如生长抑制、光合作用改变）。此外，研究倡导将珊瑚形态参数纳入海洋污染监测体系，并呼吁建立标准化的微塑料分析方法（如基于表面积的负载量化），以提升跨区域研究的可比性。未来研究需进一步拓展至更多珊瑚物种和高污染海域，验证形态 - 污染关联的普适性，为全球珊瑚礁保护策略提供更坚实的科学基础。
