《Environment International》：Mercury exposure and potential hazards through vegetation intake to large herbivores along an elevational gradient in the Central Himalayas
编辑推荐：
物种与污染物的空间变异仍知之甚少。在喜马拉雅中部，植被汞（Hg）浓度沿海拔梯度下降。土壤总汞（THg）影响植被汞。大型食草动物面临植被介导的、区域特异性的汞暴露风险。整合物种、植被和海拔揭示了汞脆弱物种。
物种与污染物的空间变异仍知之甚少。在喜马拉雅中部，植被汞（Hg）浓度沿海拔梯度下降。土壤总汞（THg）影响植被汞。大型食草动物面临植被介导的、区域特异性的汞暴露风险。整合物种、植被和海拔揭示了汞脆弱物种。
**论文解读：喜马拉雅中部海拔梯度上大型食草动物通过植被摄入的汞暴露与潜在危害**
**研究背景与问题**
山地生态系统覆盖约四分之一的陆地面积，承载着全球约50%的生物多样性热点，但面临气候变化和污染物（如汞）的双重压力。汞（Hg）作为一种全球性优先污染物，通过“草蜢效应”和“冷捕集”效应经大气长距离传输并沉积于山地。植被在吸收大气汞中起关键作用，约50%以上的大气汞被植被吸收，成为汞进入陆地生态系统的主要途径。然而，沿海拔梯度，植被汞的分布格局及其对大型食草动物（体重>2 kg的植食性动物）的潜在危害仍鲜有研究。大型食草动物在生态系统中扮演生态工程师角色，但因其对汞的解毒能力有限，可能面临较高暴露风险。本研究旨在：1) 查明沿海拔梯度植被汞与植被类型的关系；2) 分析影响植被汞的环境因子；3) 结合圈养饮食数据，筛选易受汞暴露危害的食草动物物种。论文发表在《Environment International》。
**主要技术方法**
研究团队在喜马拉雅中部吉隆谷（海拔1800–5400 m）设置60个样点，覆盖5个植被带：常绿阔叶林（EBF）、针阔混交林（CBF）、亚高山针叶林（SCF）、高山灌丛草甸（ASM）和高山苔原稀疏草地（ATS）。于2021–2022年7月采集土壤、优势植物（3种/样点）样本，并布设60台红外相机记录大型哺乳动物分布。使用直接汞分析仪（DMA-80）测定总汞（THg）浓度，环境数据包括归一化植被指数（NDVI）、人类足迹指数、温度与降水。统计分析采用多项式回归、单因素方差分析（ANOVA）及多模型推断（基于AICc）评估预测因子的相对重要性。
**研究结果**
**3.1 植被汞及其海拔格局**
整体植被THg平均值为20.2±10.7 ng g
?1（范围6.0–62.9 ng g
?1），随海拔升高呈单调下降（线性回归斜率=?0.004，p=0.005），但海拔仅解释13%的变异。不同植被类型间THg浓度无显著差异（p=0.052），但常绿阔叶林最高（中位数25.4 ng g
?1），高山苔原稀疏草地最低（11.9 ng g
?1）。所有植被类型中位数均超过中国蔬菜安全阈值（10 ng g
?1），常绿阔叶林和亚高山针叶林亦超过谷物阈值（20 ng g
?1）及欧盟环境质量标准（EQS，20 ng g
?1）。
**3.2 影响植被THg的因素**
排除土壤THg的模型集显示，NDVI、降水与人类活动对植被THg均无显著影响。纳入土壤THg后，模型平均估计显示土壤THg与植被THg呈显著正相关（标准化系数=3.67，p=0.01），而降水效应不显著。表明土壤汞是驱动植被汞积累的关键因素，降水可能调节汞从土壤到植被的传输。
**3.3 食草动物在不同植被中的分布**
相机陷阱共记录11种大型食草动物，包括1种濒危物种（小熊猫*Ailurus fulgens*）、1种易危物种（鬣羚*Capricornis sumatraensis*）和1种近危物种（喜马拉雅塔尔羊*Hemitragus jemlahicus*）。6种物种分布在低海拔常绿阔叶林，10种分布在中海拔针阔混交林和亚高山针叶林——这些区域植被汞浓度最高。因此，栖息于这些植被带的物种（如喜马拉雅塔尔羊、鬣羚）可能面临较高汞暴露风险。
**3.4 每日汞摄入量估算与潜在危害风险**
结合圈养摄食数据，估算每日汞摄入量（E）公式为：E = Σ(C
i × F × P)，其中C
i为植被汞浓度，F为最低日摄食量（来自广州动物园记录），P为植被饮食比例（来自Wilman et al., 2014）。种间差异显著：西藏野驴（*Equus kiang*）摄入量最高（82.0 μg/day），旱獭（*Marmota bobak*）最低（3.6 μg/day）。受保护物种中，鬣羚（67.5 μg/day）和喜马拉雅塔尔羊（45.0 μg/day）摄入量较高，小熊猫（14.9 μg/day）较低。与先前研究（Ma et al., 2023）对比，食肉动物（如猫科206.0 μg/day）的汞摄入量远超食草动物，但部分大型食草动物（如鬣羚）摄入量接近中等食肉动物（如亚洲金猫~96 μg/day），表明汞暴露风险不限于高营养级物种。
**总结讨论与结论**
讨论指出，气候变暖可能通过推动植被带和物种分布向上迁移，间接增加高海拔特化物种（如西藏野驴）的汞摄入量。但研究存在局限性：未考虑汞的生物积累、甲基化、形态转化及排泄等毒代动力学过程；未通过经验生物监测或生理药代动力学模型（PBPK）进行验证；饮食假设简化了野外觅食的复杂性。尽管如此，本研究为全球生物多样性热点地区的海拔梯度汞暴露风险提供了基线，并揭示了物种间的相对风险模式。结论部分（翻译）：从生态毒理学和保护角度看，体型较大的食草动物可能因食物消耗量更大而暴露于更高污染物负荷，而已受保护的物种则面临栖息地破碎化、人为干扰和污染物暴露的叠加压力。将汞监测纳入生物多样性管理框架对山地生态系统至关重要，长期生物监测计划、优先考虑高汞负荷物种以及减少大气汞排放应成为保护规划的核心。这些发现为评估《关于汞的水俣公约》在气候变化下保护山地生态系统的有效性提供了重要视角。
