东北虎豹国家公园塑料际特征解析及其对濒危物种的生态风险警示

为解决自然保护区内塑料污染对濒危物种的潜在威胁，研究人员以东北虎豹国家公园梅花鹿水源地为研究对象，通过16S rRNA测序技术解析PET/PP/PE等塑料际（plastisphere）菌群特征。发现塑料际显著富集碳氮循环功能菌（如Leptolyngbya）和耐药基因（ARGs），并通过微生物交换直接影响梅花鹿肠道菌群，可能威胁顶级捕食者食物链安全。该研究为国家级公园塑料污染防控提供了科学依据。

　　

在人类活动加剧的背景下，塑料污染已从城市蔓延至自然保护区这一最后的生态净土。东北虎豹国家公园作为中国东北地区重要的生态屏障，不仅是濒危物种东北虎（Panthera tigris altaica）和远东豹（Panthera pardus orientalis）的关键栖息地，更是维持区域生物多样性的核心区域。然而鲜为人知的是，这片看似原始的森林正面临新型威胁——塑料垃圾在水源地的悄然堆积，其表面形成的特殊微生物群落"塑料际"（plastisphere）可能通过隐秘途径影响生态链。尤其令人担忧的是，作为顶级捕食者主要食物来源的梅花鹿（Cervus nippon），其频繁饮用的水源已成为塑料污染的重灾区。

为揭示这一潜在危机，中国相关研究机构的研究团队在《Journal of Hazardous Materials Advances》发表重要成果。研究选取公园核心区梅花鹿饮水池塘为采样点，通过高通量测序等技术手段，首次系统解析了不同塑料（PET/PP/PE）及用途（农药袋/塑料袋/渔网）形成的塑料际菌群特征。

关键技术方法包括：1）在公园核心区两个山谷采集塑料/水/土壤/梅花鹿粪便四类样本；2）采用16S rRNA基因V3-V4区测序分析菌群结构；3）通过FAPROTAX和PICRUSt2预测功能；4）运用SourceTracker溯源菌群传播途径。

研究结果揭示：
细菌多样性
塑料际菌群α多样性显著高于周边水体（P=0.001），且不同材质塑料形成差异化群落。农药袋与PET塑料的菌群结构相似度达75%，暗示化学添加剂驱动特定菌群定植。

功能类群富集
塑料际特异性富集碳氮循环关键菌属：

• 固氮菌Novosphingobium在PE塑料含量达水体12倍
• 甲烷氧化菌Methylobacterium在农药袋占比超土壤3倍
• 蓝藻Leptolyngbya通过光合作用促进生物膜形成

生态风险警示
PET塑料际显著富集：

• 条件致病菌Aeromonas（与伤口感染相关）
• 抗生素耐药基因（ARGs）丰度为水体的8.3倍
• 移动遗传元件（MGEs）介导的基因水平转移潜能升高

微生物传播路径
源解析显示梅花鹿肠道菌群35.7%源自塑料际，24.1%来自土壤，证实塑料-土壤-动物肠道的微生物交换链。

这项研究首次证实自然保护区塑料际通过三重机制威胁生态安全：作为病原菌"储存库"、ARGs"扩增器"以及微生物"传播媒介"。特别值得注意的是，塑料际可能通过梅花鹿这一关键物种，将生态风险传导至本就濒危的东北虎种群。研究为国家级公园管理提供了明确科学依据：控制农药袋等高风险塑料输入，优先清理PET材质垃圾，建立水源地塑料监测体系。该成果不仅对完善中国国家公园污染物管控标准具有指导价值，更为全球濒危物种栖息地的微塑料治理提供了创新研究范式。