海岸沉积物镉积累的生态风险：对真菌群落多样性、功能与构建过程的影响

《Journal of Environmental Management》：Exploring the potential ecological risks of cadmium accumulation in coastal sediments: implications for diversity, function, and assembly of fungal community

　　本文系统探讨了海岸沉积物中镉（Cd）积累对真菌群落的生态风险，通过地积累指数（Igeo）和潜在生态风险指数（Eri）确认Cd为主要风险因子。研究发现高Cd胁迫会降低真菌丰富度，改变群落结构，并增强致病/腐生功能；群落构建以确定性过程主导，环境过滤强化而扩散限制减弱。共现网络显示模块性和关键类群减少，但正相关性增强表明群落内部合作机制激活。该研究为海洋重金属污染的微生物指示效应提供了新视角。

　　

研究区域与沉积物采集

研究在中国南黄海沿岸带进行（图1），该区域具有典型的泥质海岸特征（Wang等，2020）。该地区沉积物主要来自河流输运的粉砂，并混合陆地侵蚀物质。这些细颗粒易在海水中悬浮，与溶解态重金属离子相互作用后沉降海底（Morford等，2008）。野外调查显示该区域存在明显的镉（Cd）浓度梯度，为研究Cd积累对微生物群落的生态效应提供了理想场所。

海岸沉积物中的镉积累及其生态风险

自工业革命以来，沿海海洋一直是全球重金属的主要汇集区（Sharifuzzaman等，2016）。本研究分析了中国典型泥质海岸沉积物的重金属含量，测得砷（As）、镉（Cd）、铅（Pb）和锌（Zn）浓度分别为10.22±3.37 mg·kg^?1、0.100±0.042 mg·kg^?1、13.48±3.63 mg·kg^?1和65.93±21.04 mg·kg^?1，均显著高于当地环境背景值。通过地积累指数（I_geo）和潜在生态风险指数（E_rⁱ）评估，Cd被确定为最具优势的生态风险因子，其积累水平对底栖生物和微生物群落构成显著威胁。

结论

本研究揭示了海岸沉积物中Cd积累对真菌群落的生态风险机制：高浓度Cd会显著降低真菌丰富度与多样性，改变群落组成，并强化致病功能性状。Cd胁迫通过增强环境过滤作用抑制了群落构建的随机性过程，同时共现网络模块化和关键类群的减少表明稳定性下降，但正相关关联的增强揭示了真菌群落通过内部协作应对胁迫的适应性策略。该成果为海洋重金属污染的微生物监测提供了理论依据。