两种亲缘关系密切的鸥类将塑料生物载体传递到沿海沼泽地

《Environmental Pollution》：Plastic biovectoring by two closely-related gull species to coastal marshes

　　曼努埃尔·塞拉诺-希门尼斯 | 卡诺-波韦达诺 | 玛利亚·卡米涅罗 | 贝伦·卡努埃洛-胡拉多 | 伊莎贝尔·阿凡 | 安迪·J·格林 | 朱迪·沙穆恩-巴拉内斯 | 马努埃拉·G·福雷罗 | 玛尔塔·I·桑切斯
西班牙塞维利亚卡普图哈岛阿梅里科·韦斯普西奥大道26号，EDB-CSIC多尼亚纳生物站保护生物学与全球变化系，邮编41092

**摘要**
塑料污染对生物多样性构成了全球性威胁。虽然物理因素已被广泛了解，但动物在塑料扩散中的作用仍不甚明晰。本研究比较了两种亲缘关系密切的海鸥物种——黄脚海鸥（Larus michahellis）和小黑背海鸥（Larus fuscus）在将塑料作为生物载体传播到西班牙西南部一个拉姆萨尔湿地中的作用。我们量化并分析了这两种海鸥所携带的塑料颗粒。通过结合GPS追踪的个体活动数据和普查数据，我们估算了塑料的质量和数量。结果表明，89.9%的塑料颗粒含有塑料（主要是微塑料，<5毫米），且不同物种间的塑料聚合物和形态类型存在显著差异。两种海鸥在栖息地选择上的差异解释了这种变异现象：黄脚海鸥主要栖息在城市地区，而小黑背海鸥则大量集中于垃圾填埋场。据估计，在冬季期间，这两种海鸥共将约270公斤的塑料（超过810万个塑料颗粒）带入保护区内。小黑背海鸥从更远的地方携带塑料，且携带的数量更多，塑料分布也存在空间差异。这些发现表明，这两种海鸥在塑料污染的传播过程中扮演着不同的角色，它们将人类改造的环境与生态重要的湿地联系起来，并将人造塑料引入这些生态系统。了解这些塑料传输途径对于制定有效的废物管理策略至关重要。

**引言**
自1950年以来，全球产生的塑料垃圾已超过100亿吨，近几十年来其产生速度呈指数级增长（刘等人，2024年）。根据《Plastics Europe》的报告（2024年），2023年全球塑料产量达到4.138亿吨。预计到2050年，城市塑料垃圾的产生量可能达到每年34亿吨，相当于每天约930万吨（卡扎等人，2018年）。塑料污染及其在生态系统中的扩散是人类世时期的一个全球性保护问题（布雷特勒与万岑，2019年；沃特斯等人，2016年）。塑料污染在陆地和水生环境中普遍存在，包括内陆和海洋生态系统（布雷特勒等人，2018年；埃尔克斯-梅德拉诺等人，2015年；莱斯滕施奈德等人，2023年）。这一问题的根源在于过去几十年塑料产量的增加和广泛使用、废物管理不足以及大气中的塑料传输（塞霍等人，2025年），导致塑料在自然环境中的累积（博雷尔等人，2020年；多克尔等人，2024年；基布里亚等人，2023年）。由于工业活动、地形和生物地球化学循环的影响，大多数塑料最终进入海洋环境，其影响已被广泛研究（康索利等人，2020年；科萨尔等人，2017年；图沙里与塞内维拉特纳，2020年），并被认为是一个全球性问题。然而，过渡性生态系统（如河口和沿海湿地）受到的关注较少。这些系统同时受到海洋和陆地的影响（斯蒂德等人，2020年），因此特别容易积累塑料和其他污染物（巴尔巴-洛博等人，2024年；迪曼特-德伊曼托维卡等人，2024年；黄等人，2013年）。最近的研究表明，这类咸水河口对塑料和污染物的累积更为敏感（戴维斯等人，2025年；帕雷等人，2025年；特鲁斯勒等人，2025年）。塑料进入这些生态系统涉及多种机制，其中一些尚未得到充分理解。虽然物理力量（如水流或风力）在塑料扩散中的作用已有文献记录（加瓦等人，2025年；彼得森与哈伯特，2021年），非生物途径（如潮汐作用或河流传输）也知会促进塑料在沼泽沉积物中的积累（吉罗内斯等人，2024年；皮涅罗等人，2022年；特鲁斯勒等人，2025年），但野生动物作为生物载体的潜在作用却鲜有关注。在这些情况下，这些物种的活动可能成为塑料进入生态系统的重要途径，尤其是在沼泽环境中塑料的分布和滞留方面。

野生动物越来越依赖人造栖息地，在那里它们获取食物并可能将塑料带入自然生态系统，从而在塑料循环中起关键作用（鲍达尔格斯等人，2021年；卡诺-波韦达诺等人，2023年；汉密尔顿等人，2021年）。因此，这些动物成为了塑料的携带者（帕尔等人，2025年），并将塑料带入原本没有塑料的自然区域（博姆里克等人，2024年；唐，2026年）。其中，水鸟因其机会主义觅食习性（卡诺-波韦达诺等人，2023年，2025年；马丁-贝莱兹等人，2024年）、在筑巢中使用塑料材料（达科斯塔等人，2022年；多明格斯-埃尔南德斯等人，2024年；诺诺·阿尔梅达等人，2023年）、群居行为以及它们每天在自然区与人造区之间的移动而成为塑料污染的主要生物载体。这些塑料的传输方式可能对鸟类和生态系统产生多种影响，包括释放化学物质（如增塑剂和阻燃剂）到环境中，这些物质可能干扰内分泌系统（马蒂厄-德诺昆 Court等人，2015年）。此外，塑料被纳入巢穴可能会影响巢穴的结构完整性、导热性能和伪装效果（汤普森等人，2020年），从而对物种的生存能力产生负面影响。例如，先前的研究表明，海鸥在垃圾填埋场或城市地区等人工环境中会意外摄入大量塑料（卡诺-波韦达诺等人，2025年；洛佩斯等人，2021年；马丁-贝莱兹等人，2024年；兰利等人，2021年；J.纳瓦罗等人，2017年；佐罗罗扎等人，2024年）。它们还在休息和繁殖地聚集，通过排出未消化的物质（即塑料颗粒）造成污染热点（巴蒂斯蒂等人，2019年；卡诺-波韦达诺等人，2025年；马丁-贝莱兹等人，2019年）。由于塑料颗粒是传输研究的可靠指标，对其分析有助于识别、描述和量化塑料的扩散情况。

然而，大多数研究关注塑料与鸟类之间的直接物理相互作用，特别是塑料摄入的情况，而没有考虑更广泛的生态后果。尽管有越来越多的证据表明鸟类摄入塑料，但鸟类作为塑料传输途径的定量作用仍大多未得到解决（查尔顿-霍华德等人，2023年；里弗斯-奥蒂等人，2023年）。通过分析这些鸟类载体携带的塑料（成分、大小、颜色和形态类型）并估算其数量，我们可以确定塑料的来源和新传播途径，进而评估塑料对生态系统的影响（卡诺-波韦达诺等人，2023年，2025年）。将塑料颗粒分析与运动生态学和GPS追踪数据相结合，为研究鸟类传递塑料提供了重要框架，有助于了解栖息地选择和塑料沉积源的识别（卡诺-波韦达诺等人，2023年；洛佩兹-卡尔德里翁等人，2023年；马丁-贝莱兹等人，2024年）。

**主要目的**
本研究的目的是：（1）估算两种在海越冬期间共存的海鸥物种——黄脚海鸥（Larus michahellis）和小黑背海鸥（Larus fuscus）带入受保护河口地区（西班牙西南部的奥迪尔和廷托沼泽）的年度塑料量（按质量和数量计算）。我们重点分析了它们排出的塑料颗粒，因为粪便中的塑料仅占运输总量的很小一部分（约1%（马丁-贝莱兹等人，2024年））。这些海鸥在栖息地和觅食地之间的日常移动可能促进了塑料在生态系统间的传输。我们假设两种海鸥在年度周期内的栖息地选择差异会导致它们带入湿地的塑料量存在种间差异（门德斯等人，2018年；诺诺·阿尔梅达等人，2024年；斯佩尔特等人，2019年）。此外，我们还想：（2）描述并比较这两种海鸥携带的塑料类型，假设它们在觅食栖息地和资源利用上的种间差异会导致塑料特性和组成的不同。最后，利用在研究区域越冬的海鸥的GPS追踪数据，我们（3）通过识别主要栖息地来估算沼泽内的塑料沉积空间分布，假设塑料废物会分布不均，且鸟类聚集处可能形成污染热点。

**研究区域**
本研究在西班牙安达卢西亚的奥迪尔和廷托盐沼（北纬37°15'，西经6°57'）进行。这里是伊比利亚半岛最大的潮汐湿地系统之一，占地10,200公顷（奥迪尔沼泽7,200公顷，廷托沼泽3,000公顷），位于韦尔瓦和蓬塔乌姆布里亚城市之间（图1）。该生态系统包含多种多样的栖息地，包括工业区和废弃的传统盐田、潮间带盐沼及浅水区。

**结果**
我们在越冬季节分析了两种海鸥共125个塑料颗粒（2022年L. michahellis 31个，2023年31个；2022年L. fuscus 24个，2023年56个）。其中89.86%的颗粒含有塑料或其他人为污染物（L. michahellis 84.84%，L. fuscus 93.75%），55.20%的颗粒含有塑料（L. michahellis 42.22%，L. fuscus 62.50%）。L. michahellis的颗粒平均干重为3.75克（标准差=2.29），L. fuscus为3.78克（标准差=2.31）。

**讨论**
本研究强调了海鸥作为塑料载体的重要作用，它们将高度人为影响的栖息地（如城市区和垃圾填埋场）与自然环境（包括奥迪尔和廷托河口的潮汐沼泽和盐田）联系起来。通过移动数据、普查和颗粒分析，我们量化了塑料沉积的规模和空间异质性。尽管越来越多的研究报道了海鸟摄入塑料的情况（A.纳瓦罗等人，……）

**结论和管理建议**
本研究提供了关于海鸥作为从高度污染环境向自然栖息地传输塑料的生物载体的定量信息。我们发现，亲缘关系密切的海鸥物种由于栖息地选择、觅食策略和迁徙行为的差异，在塑料传播中扮演着截然不同的角色。通过结合移动数据、普查信息和颗粒分析，我们证明了海鸥不仅造成了塑料的广泛再分布，还导致了局部污染。

**作者贡献声明**
伊莎贝尔·阿凡：撰写、审稿与编辑、数据管理、概念化。
朱迪·沙穆恩-巴拉内斯：撰写、审稿与编辑、数据管理。
安迪·J·格林：撰写、审稿与编辑。
玛尔塔·I·桑切斯：撰写、审稿与编辑、验证、监督、资源协调、项目管理、方法论、研究设计与资助申请、概念化。
马努埃拉·G·福雷罗：撰写、审稿与编辑、验证、监督、资源协调、项目管理、方法论、研究设计与资助申请。

**参考文献**
Kachef 和 Chadwick，2023年；Nacional，2026年；Plastics – the fast Facts，2024年，2025年；Andalucía 环境信息网络，2025年；Savoca 等人。

**利益冲突声明**
作者声明不存在可能影响本研究报告工作的已知财务利益或个人关系。

**资助声明**
本研究得到了西班牙科学与创新部（项目PID2022-140057NB-I00，“IsoPlastic”，负责人：MISO 和 MGF）和安达卢西亚自治区政府（项目PY20_00756 “GuanoPlastic”，负责人：AJG）的资助。MSJ 获得了与项目 PID2022-140057NB-I00 相关的 FPI（研究人员培训，PREP2022-000513）资助。L. michahellis 的追踪工作得到了 CSIC-SUMHALL-LifeWatch FEDER AndalucíaWP7（合作项目 WP7. LWE2103009）和生物多样性补充计划的资助。

**致谢**
我们感谢奥迪尔湿地自然公园允许我们进入研究区域。支持工作由水生生态实验室LEA-EBD的工作人员提供（该实验室符合ISO9001:2015和ISO14001:2015质量及环境管理体系标准）。我们非常感谢参与实地调查的技术人员，他们分别来自L. fuscus种群研究团队：Hans Matheve（根特大学）、Hilbran Verstraete、Nicolas Vanermen、Marc Van de Walle和Wouter Courtens（INBO）、Willem Bouten（阿姆斯特丹大学BiTS学院）、Edwin Baajj（阿姆斯特丹大学），以及现场工作负责人Viola。