由于微塑料在陆地生态系统中的普遍存在和持久性[1]，[2]，特别是在广泛使用塑料薄膜的农业土壤中[3]，[4]，它们已成为一个全球性的环境问题。传统的塑料薄膜由聚乙烯（PE）制成，在土壤中具有很高的持久性。为了减少塑料残留物[5]，越来越多地使用可生物降解的替代品，如聚（丁酸丁二醇酯-对苯二甲酸酯）/聚乳酸（PBAT/PLA）。然而，这些材料在完全矿化之前也会分解成微塑料，因此可能对土壤微生物组产生不同的生态压力[6]，[7]。
微塑料为微生物附着和定殖提供了独特的表面和基质，从而形成了一个被称为“塑料圈”的独特生态位[8]。最近的研究表明，塑料圈微生物组在群落组装和代谢潜力方面与周围的土壤有显著差异[9]，[10]。与相对惰性的PE表面相比，可生物降解的微塑料不仅作为附着表面，还为微生物提供了潜在的碳和能量来源[11]，[12]，[13]。这种生物可利用性的差异意味着可生物降解的微塑料可能对土壤微生物施加更强的选择压力，从而形成与非生物降解微塑料不同的群落结构[9]，[14]。这种依赖于聚合物的选择预计不仅会影响微生物组成，还会影响包括有机物分解和养分循环在内的生态功能[9]，[15]，[16]。
土壤微生物群落通常由数量相对较少的丰富微生物类群和大量数量较少的稀有微生物类群组成[17]。尽管丰富的微生物类群通常主导生物量并对正在进行的生物地球化学过程做出重大贡献，但在环境变化下，稀有微生物类群可以在维持群落稳定性、功能冗余性和生态保险方面发挥不成比例的作用[18]，[19]。稀有微生物类群也可能占据专门的生态位，介导关键的交叉喂养相互作用，并在主导微生物类群受到干扰时成为重要的功能储存库[20]。尽管这些微生物类群具有关键的生态作用，但目前关于塑料圈的研究主要集中在整个群落结构和总体代谢功能上，而忽略了稀有与丰富微生物亚群的不同生态响应[9]，[21]。在农业土壤中，这种差距尤为重要，因为聚合物类型、降解性和表面化学性质的不同可以创造出不同的塑料圈生态位，从而对稀有和丰富的微生物类群施加不同的选择压力[22]。因此，区分稀有和丰富微生物类群的响应可能有助于更深入地了解可生物降解微塑料与非生物降解微塑料如何重塑塑料圈的组装、网络组织和功能潜力。
因此，我们假设可生物降解的微塑料在塑料圈内引发了关键的“多样性-功能权衡”。具体来说，我们认为这些材料作为不稳定的碳源，促进了丰富的一般性微生物的随机过度生长，同时对稀有微生物类群施加了严格的筛选作用，从而破坏了生态网络的稳定性，这与惰性的不可生物降解微塑料不同。为了验证这一机制，我们整合了群落组装分析、共现网络拓扑和功能预测，以比较在田间条件下可生物降解（PBAT/PLA）和不可生物降解（PE）微塑料的塑料圈微生物组。我们的目标是确定可生物降解和不可生物降解的微塑料是否对稀有和丰富微生物类群产生不同的影响，并评估这些差异对塑料圈稳定性和功能冗余性的潜在生态影响。
