综述：微塑料及其添加剂对生态系统功能、结构和信号传递的影响

《Global Change Biology》：The Effects of Microplastics and Additives on Ecosystem Function, Structure, and Signaling

　　

微塑料（MPs）及其相关化学添加剂是普遍存在的污染物，其生态影响已超越生物毒性，扩展到根本上改变生态系统过程。研究人员综合了当前关于MPs如何影响生态系统完整性的三个相互关联维度的理解：生态系统结构、生态系统功能和生态系统信号传递。在陆地、淡水和海洋生态系统中，MPs改变生物多样性、群落组成、营养级相互作用和栖息地复杂性，驱动食物网结构的级联变化。MPs还损害关键生态系统功能，包括初级生产力、分解、营养和碳循环、生物扰动、过滤和能量传递，对生态系统生产力和恢复力产生影响。研究人员进一步识别生态系统信号传递为塑料污染的一个新兴但未被充分认识的维度。MPs及其添加剂通过改变信息化合物、信息素、群体感应（QS）、捕食者-猎物识别、宿主-微生物组相互作用和植物-土壤反馈，破坏化学、微生物和感官通讯，从而改变调节生态系统动态的行为和生态过程。气候变化通过变暖、水文改变、缺氧、海洋酸化、紫外线辐射和极端天气事件进一步放大这些效应，这些因素增加塑料碎片化、添加剂释放、生物可利用性和生物易感性。研究人员提出了一个整合的概念框架，连接结构、功能和信号传递途径，以解释MPs如何在全球变化下重塑生态系统恢复力。将生态系统信号传递与生态系统结构和功能一同认识，为预测生态系统响应和确定未来研究、保护及环境管理的优先事项提供了更全面的框架。

论文主体部分总结如下：

**1 引言**
微塑料（MPs）和纳米塑料（NPs）是粒径分别小于5000和1 μm的塑料颗粒，连同其多种化学添加剂，现已遍布全球生态系统，并因其对污染、生物多样性丧失和气候变化三重行星危机的贡献而日益受到关注。研究人员将生态系统结构定义为生物群落组成与组织，生态系统功能为控制能量流动、营养循环和生产力的生物地球化学过程，生态系统信号传递为调节生物内部及生物与环境之间相互作用的化学、物理和生物信息交换。MPs、NPs和添加剂对这些相互关联维度的破坏，可能在全球环境变化加速下损害生态系统稳定性与恢复力。MPs的主要来源包括管理不善的含塑料废物以及塑料生命周期中从宏观到微观的颗粒释放。初级MPs是专为商业用途制造的，如闪光粉、化妆品微珠和预生产颗粒；次级MPs由较大塑料制品经物理化学风化及生物机制降解形成。常见形态类型包括珠/球、纤维、薄膜和碎片，闪光和海绵也被提议为附加形态。尽管全球年产量和释放量尚未量化，仅欧盟估计每年无意释放0.7至180万吨MPs。Boucher和Friot（2017）计算每年向海洋释放的MPs为18.6至26百万吨。每年约50万吨塑料（包括5.3万吨MPs）通过河流输入海洋，其中80%来自非洲和亚洲。陆地年MP沉积量估计比海洋高20倍。MPs因粒径小而对多种生物具有生物可利用性，过去二十年已在1300种物种中检测到。MPs还可作为化学物质、病原体和入侵物种的载体，并通过大气环流和洋流长距离迁移，影响偏远生态系统。然而，其生态系统效应仍知之甚少，本文综述了MP污染对生态系统功能、结构和信号传递的影响，并考虑气候变化的作用。

**2 塑料添加剂**
越来越多的证据表明，塑料中使用的添加剂是MPs生态毒性的关键驱动因素。Bohá?ková和Cajthaml（2024）的35项研究综述结论指出，65%的毒理学终点可归因于MPs的化学浸出。塑料制造中使用的化学品超过16000种，包括单体、催化剂、加工助剂和添加剂，以及非有意添加物质，统称为添加剂。这些化学品包括微量元素、有机化合物和填料，浓度范围0.001%至70%。估计有70000种聚合物添加剂配方，2022年全球贸易量达3000万吨。16000种化学品中，4200种被认定为危险物质。目前缺乏公开数据库记录添加剂的存在和浓度，全球仅6%的塑料化学品受到监管。某些塑料添加剂已被列入《斯德哥尔摩公约》。MPs可能为生物提供新的危险化学品暴露途径和来源，尤其关注那些否则不会发生长距离迁移（LRT）的化学品，包括更亲水的化合物和有毒痕量金属。Andrade等（2021）估计有8100至18900吨有机添加剂在漂浮塑料基质中迁移，57万至182万吨添加剂在水面以下。MPs可形成高浓度添加剂热点，例如Bridson等（2024）在沙滩碎片中测得总添加剂浓度高达320325 μg/g，聚氯乙烯（PVC）含量最高。优先金属浓度可达百分比级别，如砷、镉、铅、锌的最大浓度分别为2.89、390、12839、14815 μg/g。水生和陆生物种可通过摄食策略有意或无意摄入MPs，添加剂可能在消化系统中释放，释放程度取决于消化液成分、粒径、风化程度和滞留时间。模拟鸟类消化液实验中，溴、镉、铬、汞、铅和锑从沙滩塑料碎片中释放，镉和铅的生物可及性分别高达60%和100%。添加剂沿食物链的传递已在实验室中记录。生物还可通过接触浸出液暴露于添加剂，许多添加剂是低分子量化合物，未与聚合物化学结合，可随时间迁移并释放到溶液中。浸出取决于聚合物、浸出液和化学品的性质，以及生物膜的存在，风化可增强浸出。

**3 微塑料对生态系统功能和结构的影响**
越来越多的研究记录了MPs对多种生物的影响，包括生长、发育、摄食行为和繁殖，但个体水平效应如何放大影响生态系统功能尚不明确。预测困难源于物种特异性响应、MPs的功能多样性（如碎片vs纤维、原始vs老化、聚合物类型、添加剂）以及营养传递途径的复杂性。例如，Green等（2017）发现50天暴露于25 μg L^-1的聚乳酸（PLA）和高密度聚乙烯（HDPE）微/纳米塑料后，蓝贻贝（*Mytilus edulis*）过滤活性显著降低，而欧洲平牡蛎（*Ostrea edulis*）过滤活性增加。这种可变生理响应使预测复杂化。尽管如此，关于MPs如何影响生物地球化学循环、能量传递、营养交换和微生物功能已获得重要见解。

**3.1 生物地球化学循环的改变**
MPs的具体类型（形状、大小、年龄、微生物膜）可对生物和生态系统过程产生对比效应。MPs及其可浸出添加剂已显示改变多种生态系统中的微生物组成，影响营养和生物地球化学循环。MPs通过物理和生物机制破坏碳和氮循环。作为持久性富碳颗粒，MPs可减缓分解活动并影响土壤微生物活性。在水生环境中，MPs上微生物定殖形成生物膜，增加异养活动，消耗氧气并导致沉积物缺氧。MPs和NPs通过改变碳在海洋生态系统中的传输方式破坏生物碳泵。当桡足类摄入低密度塑料颗粒时，其粪便颗粒密度降低，下沉变慢，增加表层水碳滞留；高密度塑料则产生更致密的颗粒，加快下沉。MPs还通过改变底栖生态系统中的氧气和铵通量，影响底栖生物（如生物扰动和氮循环介导者），并破坏蓝细菌的光合碳固定。在沉积物中，MPs改变微生物群落组成以改变氮转化，但效应方向因生态系统类型而异。例如，聚氨酯泡沫（PUF）和PLA增强盐沼沉积物中的硝化和反硝化，而PVC抑制两者；在淡水沉积物中，PVC和聚丙烯（PP）增强硝化。这些差异表明MPs效应高度依赖环境，受盐度、聚合物化学、添加剂浸出和微生物群落结构影响。生物膜的存在和年龄可进一步调节结果。栖息地异质性也影响MPs对生物地球化学循环的影响。在陆地系统中，MPs改变土壤物理化学结构，影响容重、孔隙度和水分保持，进而影响矿化和反硝化。可生物降解塑料如PHBV引入易分解碳，刺激微生物生长和氮固定，改变局部营养循环动态。

**3.2 能量传递的破坏**
MPs主要通过损害个体生物的能量获取和分配来破坏能量传递，进而级联为更广泛的食物网效率低下。摄入非营养性塑料颗粒常导致虚假饱腹感或消化道物理阻塞，减少天然猎物消耗和能量同化。例如，桡足类*Calanus helgolandicus*在暴露于MPs时能量摄入减少40%，由于猎物选择性改变和处理时间增加。这种能量赤字迫使生物将资源从生长和繁殖重新分配到维持和应激响应。猎物营养质量下降，如枝角类中必需脂肪酸减少，使其对高营养级捕食者能量降低。实验证据表明，当浮游动物摄入MPs时，其游泳行为改变，降低对底栖滤食者的脆弱性，降低捕食率，削弱水柱到海底的能量和物质传递，可能减少底栖次级生产。此外，MPs改变水生和陆地生态系统中能量和营养通量的物理机制。在海洋环境中，浮游动物在生物碳泵中起关键作用，但低密度聚合物如聚乙烯可显著降低粪便颗粒下沉速率，导致能量丰富的粪便物质在表层水停留更久，被微生物再矿化而非输出到底层，破坏碳和营养的垂直通量。高密度塑料或生物污损可加速沉降，创造MPs生物可利用性热点。在陆地系统中，MPs通过碎屑途径传递，蚯蚓和跳虫摄入并运输颗粒，亚致死效应如生长减缓、肠道微生物改变和繁殖受损，可减少碎屑处理和营养周转。MPs可生物累积和生物放大，从而改变营养级相互作用。

**3.3 塑球驱动的微生物功能变化**
MPs影响的独特方面在于“塑球”的形成，即一个独特的生态位，其中微生物代谢谱和生物地球化学活动与周围环境或天然基质显著不同。这些生物膜积极与周围微生物群落相互作用，并通过物理、化学和间接方式改变营养通量。该人工栖息地常选择特定代谢途径，如异生物降解和代谢相关基因富集，而细胞运动相关通路下调，反映对塑料表面固着生活的适应。这些功能变化可根本改变局部碳和氮循环。例如，在海草草甸中，聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）表面富集碳固定和光合作用相关基因，而聚乙烯（PE）和PP表面富集反硝化相关基因。在盐沼沉积物中，多孔和可生物降解塑料如PUF和PLA增强硝化和反硝化，反映在*amoA*和*nirS*基因丰度升高；而PVC抑制这些过程。在农业土壤中，可生物降解微塑料创造微生物活动“热点”，表现为加速的比生长速率和升高的胞外酶动力学。因此，塑球代表一个生态上重要的界面，调节MPs如何改变营养循环、微生物相互作用和整个生态系统功能。

**3.4 对关键种和生态系统工程师的影响**
微塑料污染已显示对多种关键种，特别是生态系统工程师产生不利影响，后果可能延伸至生态系统结构。Sussarellu等（2016）证明，太平洋牡蛎（*Crassostrea gigas*）暴露于聚苯乙烯微塑料后，能量摄取和分配被破坏，摄食和吸收效率降低，繁殖输出受损（产卵量减少、卵子和精子质量降低），幼虫生长减缓，表明跨代影响。蓝贻贝（*Mytilus edulis*）暴露于聚丙烯浸出液后，化学感觉行为受损，包括移动性降低和对捕食者线索的方向反应改变，以及负趋化性丧失。红珊瑚优先摄入聚丙烯颗粒，导致基因表达改变、黏液产生中断和珊瑚微生物组变化。在底栖生态系统中，MPs干扰关键物种的自组织和工程行为。贻贝通常形成自组织模式以优化生存和附着强度，但暴露于海滩塑料颗粒浸出液抑制了这种小尺度空间自组织，并显著减少足丝产量。在急性48小时实验室实验中，暴露于0.36 mg/L聚乙烯珠降低绿唇贻贝的足丝产量。此外，MPs可改变调节生物扰动和沉积物功能的化学线索。在含有牡蛎的沉积物中尺度系统中，MPs暴露改变了无脊椎动物集合结构，减少敏感多毛类丰度，增加机会性寡毛类。这些变化与铵通量和蓝细菌生物量变化相关，表明MPs破坏沉积物与水柱之间的生物地球化学信号。陆地生态系统中生态系统工程师的潜在影响研究较少。蚯蚓是关键的土壤生态系统工程师，MPs对其生长、行为、氧化应激、基因表达和肠道微生物产生不良影响，塑料添加剂是主要毒性来源。大型动物生态系统工程师，如大象和巨型犰狳，其粪便中检测到MPs，表明暴露和分布潜力。

**3.5 对营养级相互作用的影响**
微/纳米塑料在多种分类群中的纳入和生物累积对其在营养网络中的移动和重组具有重要意义。纳米塑料因可能穿透细胞甚至穿过鱼类血脑屏障而特别受关注。实验研究表明，这些颗粒可跨多个营养级传递。例如，Kangas等（2023）报告，在浮游动物水平引入的微塑料被传递到第二和第三营养级，摄食受污染猎物的消费者摄入率高于通过水柱直接暴露的个体。长鳍鳚（*Myoxocephalus brandti*）摄入暴露于含溴化阻燃剂微塑料的猎物后，累积污染物负荷高于仅暴露于水中微塑料的鱼，强调饮食暴露途径的重要性。在陆地系统中，绿豆暴露于纳米塑料可降低生长速率并改变非洲大蜗牛的觅食行为，表明植物介导的途径可传播MPs效应。生态系统级后果难以预测，但证据表明MPs和NPs可影响种群持久性、改变宿主-寄生虫动态、改变捕食者-猎物相互作用并引发营养级联。例如，Ekvall等（2024）报告，高浓度纳米塑料导致关键滤食者*Daphnia magna*种群完全崩溃，而共存桡足类和其他浮游动物基本不受影响，导致群落向低效滤食者转变。纳米塑料暴露增加*Daphnia*宿主-寄生虫系统中的感染率和死亡率。聚乙烯微塑料减少*Daphnia*的反捕食跳跃行为，增加豆娘幼虫的捕获率，触发营养级联释放浮游植物。在高营养级，浮游鱼类摄入微塑料与大小结构偏移和鱼类生物量突然下降相关。

**4 生态系统信号传递的破坏**
微塑料可干扰化学线索网络。化学线索构成水生和陆地生态系统的主要生命语言，调节觅食、交配、捕食者回避和栖息地选择等关键行为。这种复杂的化学通讯网络日益受到人为污染物的威胁，称为“信息破坏”。MPs通过三种主要机制干扰信号传递：释放浸出添加剂损害感官接收，吸附信息化合物（降低生物可利用性），以及发射模仿食物或社会线索的欺骗性信号。本节综合了MPs如何从细菌群体感应到顶级捕食者行为响应破坏信息交换的文献。

**4.1 嗅觉陷阱：欺骗性信号与觅食**
MPs对生态系统信号传递最深远的影响之一是创造“嗅觉陷阱”，即塑料碎片发出与天然食物源不可区分的化学特征。这解释了多种海洋分类群对塑料的适应不良性摄食。驱动这种吸引的机制有二：生物污损生物产生的信息化合物，以及塑料添加剂模拟生物化合物的浸出。在海洋环境中，塑料碎片迅速积累藻类和细菌生物膜，形成塑球。这些定殖生物产生二甲基硫（DMS），一种通常由浮游动物摄食浮游植物时释放的含硫化合物。DMS是海鸟（如信天翁和海燕）的关键信息化合物，指示高生产力区域。实验表明，高密度聚乙烯（HDPE）、低密度聚乙烯（LDPE）和聚丙烯（PP）珠在海洋暴露不到一个月内获得可被海鸟检测的DMS特征。依赖嗅觉觅食的物种摄入塑料的比率显著高于非DMS响应物种，陷入进化陷阱。此外，塑料本身可发射欺骗性信号。添加剂油酰胺（9-十八碳烯酰胺），一种广泛用于聚乙烯生产的滑爽剂，被鉴定为寄居蟹*Pagurus bernhardus*的摄食刺激物。油酰胺化学结构与油酸相似，油酸是分解节肢动物释放的坏死素，触发 scavenging 行为。寄居蟹暴露于低浓度油酰胺时表现出呼吸速率增加和行为吸引，表明浸出添加剂可伪装成生物信号，引发 scavenger 的适应不良觅食行为。

**4.2 捕食者-猎物信号传递的破坏**
MPs破坏猎物用于检测和逃避捕食者的关键信号通路。这种破坏通过两种途径发生：物理吸附警报线索（信息素）和浸出液对感官系统的神经毒性损害。化学通讯对水生生物评估捕食风险和形成诱导防御至关重要。MPs可吸附信息素，降低其在水柱中的浓度。在*Daphnia longicephala*实验中，HDPE和聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）显著减少由捕食者*Notonecta glauca*信息素诱导的防御性状（如冠宽和体长）形成。塑料可能吸附信息素，减弱信号，导致枝角类感知到低于实际存在的捕食风险，使其更脆弱。相反，塑料浸出液可直接损害处理这些信号的神经感觉系统。在潮间带腹足动物*Littorina littorea*中，原始和海滩塑料颗粒浸出液抑制对螃蟹线索的警惕和反捕食反应，使蜗牛对危险视而不见。蓝贻贝*Mytilus edulis*暴露于聚丙烯浸出液后，趋化性和趋动性行为被破坏；正常情况下，贻贝在捕食者线索存在时降低移动速度以减少检测，但浸出液显著改变这一反应，抑制负趋化性并降低整体移动性，表明浸出液可能诱导神经毒性或感觉缺陷。

**4.3 摄食行为和猎物选择的变化**
MPs的物理存在也改变涉及摄食的机械和触觉信号，导致猎物选择和能量摄入的转变。一些生物无差别摄入MPs，另一些则表现出复杂的辨别能力。例如，桡足类*Temora longicornis*在通过口器接触后拒绝高达80%的微塑料，表现出一种独立于聚合物类型或生物膜的“味觉辨别”。这种拒绝表明MPs对某些滤食者不可口，可能降低这些特定分类群通过粪便颗粒破坏碳通量的风险。然而，辨别塑料的努力可改变对天然猎物的捕食。当暴露于尼龙纤维时，桡足类*Calanus helgolandicus*减少对与纤维形状相似的藻类（如链状硅藻）的摄食，转而偏好其他猎物类型，表明MPs可作为“混淆因子”，根据碎片与猎物的物理相似性修改浮游动物的实际食谱。在淡水系统中，高浓度MPs通过减少浮游动物摄食压力增加蓝细菌丰度，改变浮游植物群落结构。

**4.4 塑球：微生物信号传递与群体感应**
在微观尺度上，MPs提供独特、持久的基质，支持独特微生物群落，根本改变微生物信号景观。这个“塑球”在分类组成和功能多样性上显著不同于周围水体和天然基质。一个关键机制是群体感应（QS），一种细菌用于调节基因表达、生物膜形成和毒力的密度依赖通讯系统。Xu等（2023）在MP生物膜中鉴定出多种QS细菌，特别是红杆菌科，产生N-酰基高丝氨酸内酯（AHLs），这些信号分子调节生物膜成熟和胞外聚合物（EPS）产生。MPs的高表面积和独特化学性质促进这些QS细菌的富集，可能加速生物膜发育并改变营养循环。此外，塑球中的QS细菌可能加剧MPs的生态风险。例如，从MP生物膜分离的弧菌属物种产生抗菌物质抑制竞争者，可能解释其在塑料碎片上的优势。这种对特定微生物群落的选择可将MPs转化为水平基因转移热点，促进抗生素抗性基因（ARGs）的传播。

**4.5 陆地与土壤生态系统信号传递**
MPs对信号通路的干扰扩展到陆地生态系统，影响植物-植食者相互作用和土壤通讯。土壤团聚体由微生物分泌物和真菌菌丝驱动，被MP纤维物理破坏，干扰土壤孔隙空间和水分动态，这些对挥发性有机化合物（VOCs）和化学信号在根、真菌和土壤动物之间的传递至关重要。在农业系统中，MPs破坏作物的化学防御。例如，生长在受PE和PP污染土壤中的番茄植株生长抑制，对棉铃虫*Helicoverpa armigera*的抗性减弱。然而，引入蚯蚓（*Eisenia fetida*）可恢复甚至增强植物防御信号，蚯蚓刺激茉莉酸（JA）信号通路，促进次生代谢物积累。疏水性MPs可能干扰真菌分泌的疏水蛋白，改变土壤稳定性和微生物通讯。MPs还可作为农药和疏水污染物的载体，改变其生物可利用性，干扰土壤无脊椎动物用于导航和繁殖的化学线索。MPs已被证明改变土壤跳虫的肠道微生物组，可能破坏宿主-微生物组稳态所需的化学信号。此外，MPs可能干扰根际的物理信号，通过改变土壤容重和团聚体，影响气体、水和信号分子的运动。理论上MPs可能干扰植物-传粉者相互作用，微米级乳胶珠可从花被主动转运到子房，模拟花粉管路径，若MPs物理阻塞或化学混淆这些生殖信号通路，对陆地植物生物多样性的后果可能显著。

**4.6 生态系统信号传递破坏的意义**
微塑料不仅仅是惰性物理碎片；它们是生态系统中化学信息高速公路的主动破坏者。通过发射欺骗性信号（嗅觉陷阱）、吸附必需线索（信息破坏）和浸出神经毒性添加剂，MPs腐蚀生物赖以生存的感官数据。这种“信息破坏”跨越营养级，影响塑球中的细菌群体感应、浮游动物的猎物选择以及软体动物和甲壳动物的捕食者回避。嗅觉陷阱可导致适应不良行为，如濒危海鸟和龟类摄入塑料。同时，猎物物种防御行为的抑制可 destabilize 种群动态和营养级联。随着塑料生产持续增长，MPs引入的化学噪音威胁淹没维持生态系统稳定和功能的微妙生物信号。未来研究必须优先识别模拟天然信息化合物的特定浸出添加剂，并量化信号破坏导致种群崩溃的生态阈值。

**5 MP积累热点**
由于微塑料污染难以逆转，识别MP污染与生物多样性交叉的热点对于减轻其影响至关重要。MP浓度与人口密度显著相关，城市化、工业化和废物管理实践是关键驱动因素。向循环经济转型若缺乏适当保障，可能通过塑料回收过程产生MP热点。在地表水中，MP（>100 μm）浓度顺序为河口>海洋和淡水。在沉积物中，河口和封闭水体浓度通常高于开放水域。模型已用于识别潜在全球热点，Sun和Zhang（2024）确定五个亚热带海洋环流、地中海、东亚海岸和东南亚海岸为最严重威胁区域。Zhang等（2025）认为中纬度北太平洋、大西洋和北印度洋的MP摄入风险及添加剂毒性最高。土壤被日益认为是重要的MP积累区，源于农业实践、道路径流、生物废物土地施用、垃圾倾倒和焚烧。估计陆地年MP沉积量比海洋高4-23倍。热点也可能随时间变化，如热带季风期间沉积物中MP再悬浮，旱季形成的MP被冲入水道，强风使塑料碎片破碎。

**6 气候驱动的微塑料效应调节**
MPs引起的生态破坏发生在气候变化和其他人为压力驱动的日益复杂的环境背景下。塑料污染加剧气候变化，而气候驱动变化可能增强MPs的产生和分布，以及添加剂释放。温度升高将增强塑料热降解，并从冰川、海冰和雪中释放MPs。极端天气事件增强塑料碎片物理破碎，并因降雨强度和风能增加而动员土壤和沉积物中封存的MPs。这些例子表明气候驱动的环境转变正在积极扩大全球MPs库存。气候变化对极端天气事件的影响可能改变MPs的运输机制，如台风增强MPs从海洋向陆地的转移。全球环流和局部洋流的变化可能改变热点形成区域。此外，MPs与气候变量（如温度）的相互作用可加剧暴露和毒理学效应。例如，变暖增加淡水关键种*Daphnia magna*的MP代谢成本，导致种群不稳定。温度升高增加尼罗罗非鱼对聚酰胺MPs的摄入和毒性，包括鳃和肠的组织学损伤。Lv等（2025）的元分析指出，全球变暖导致水温升高增加MPs暴露和添加剂浸出，并通过改变解毒、代谢和抗氧化防御酶活性增强MPs对水生生物的毒性。海洋酸化可能增强微塑料产生和添加剂释放。实验室条件下，盐水酸化增强乙烯-醋酸乙烯酯（EVA）和PP微塑料的光氧化，增加添加剂浸出。将海水pH降至7.5与NPs结合，比单独任何一种胁迫因素更强烈抑制南极磷虾（*Euphausia superba*）胚胎发育，表明协同效应潜力。塑料非生物降解还可通过释放有机酸和CO₂生产降低海水pH达0.5个单位，产生反馈循环，进一步改变碳酸盐化学。

**7 关键知识缺口**
理解MPs对生态系统结构、功能和信号传递的影响是紧迫问题，因为若无显著干预，全球MPs负担将持续增加。与塑料生产一致的MP浓度时间增长已在沿海水域、泥炭和沉积物岩心中报告。OECD估计，若没有更强政策，全球塑料年产量将从2020年的435百万吨增至2040年的736百万吨，管理不善的塑料废物增至119百万吨。常见塑料物品的半衰期从3年到>2500年不等，因此即使在最佳政策情景下，MPs仍将是未来几十年的遗留污染物。尽管有越来越多的证据表明微塑料污染对生态系统的影响，但仍有重大知识缺口。研究仍高度集中在海洋系统，陆地物种研究相对较少，尤其是脊椎动物关键种和大型动物。多数研究关注短期暴露，长期、慢性和累积影响尚未充分探索。从物种/个体水平发现到生态系统后果的转化有限，多数研究关注模型影响，全面记录生态系统尺度破坏罕见。剂量-响应关系尚不明确，特别是环境相关浓度。大多数研究基于实验室或封闭系统，限制了在复杂野外条件下的推断，其中多种胁迫因素与MPs协同作用。多营养级和网络级效应仍基本未探索，掩盖了营养传递和信号破坏的潜在级联影响。此外，“化学噪音”或慢性信号腐败的进化后果，如适应性行为转变或微生物群落重组，是紧迫的研究优先事项。许多拟议的塑料替代品和缓解策略尚未经过严格评估以确保不引入额外生态危害。

**8 结论**
从生物体水平效应外推生态系统级后果仍具挑战性，由于物种特异性响应、MPs功能多样性和营养传递途径的复杂性。然而，越来越多的证据表明MPs和NPs可驱动种群水平效应，影响感染动态，改变捕食者-猎物相互作用，并引发营养级联，但其在营养网络中的运动难以预测。为全面理解塑料污染的生态风险，必须超越计数颗粒和测量急性毒性，采用整体“微塑料组”视角，考虑颗粒、其添加剂、其生物膜以及它们共同产生的特定信号扭曲。只有解码这些被破坏的通讯线路，才能预测生态系统在塑料危机面前的长期恢复力。未来研究必须优先识别模拟天然信息化合物的特定浸出添加剂，并量化信号破坏导致种群崩溃的生态阈值。