汞(Hg)是通過(guò)大氣進(jìn)行長(zhǎng)距離和跨國(guó)界傳輸?shù)娜蛐晕廴疚?，最終以不同形態(tài)沉降到水體和陸地環(huán)境中。自工業(yè)革命以來(lái)，人類(lèi)活動(dòng)導(dǎo)致大氣中汞的沉降量增加了3-5倍，嚴(yán)重威脅著人類(lèi)和野生動(dòng)物的健康。汞具有極強(qiáng)的毒性，其中甲基汞的生物毒性最為強(qiáng)烈。甲基汞在食物鏈(網(wǎng))中會(huì)逐級(jí)富集并放大百萬(wàn)至千萬(wàn)倍，即使環(huán)境中只存在微量的甲基汞，也可能引發(fā)顯著的汞污染。

森林生態(tài)系統(tǒng)是大氣汞重要的匯，也是全球汞循環(huán)過(guò)程中最為活躍的關(guān)鍵地帶之一。每年大約有1200噸的汞(相當(dāng)于全球約60%的人為源汞年均排放量)以凋落物的形式從大氣轉(zhuǎn)移至森林生態(tài)系統(tǒng)，這可能使得森林鳥(niǎo)類(lèi)面臨嚴(yán)峻的甲基汞暴露健康風(fēng)險(xiǎn)。然而，目前關(guān)于鳥(niǎo)類(lèi)甲基汞暴露風(fēng)險(xiǎn)的研究主要集中在歐美等溫帶地區(qū)和水生生態(tài)系統(tǒng)系統(tǒng)相關(guān)的鳥(niǎo)類(lèi)(例如濕地鳥(niǎo)類(lèi)和海洋鳥(niǎo)類(lèi))，對(duì)于熱帶/亞熱帶森林中物種多樣性極為豐富的鳥(niǎo)類(lèi)的相關(guān)研究卻非常匱乏，這阻礙了我們對(duì)大氣汞沉降與森林鳥(niǎo)類(lèi)甲基汞暴露風(fēng)險(xiǎn)之間相互關(guān)系的全面理解。

鑒于此，中國(guó)科學(xué)院地球化學(xué)研究所馮新斌研究員團(tuán)隊(duì)聯(lián)合中國(guó)科學(xué)院西雙版納熱帶植物園哀牢山森林生態(tài)系統(tǒng)研究站等單位對(duì)哀牢山亞熱帶森林鳥(niǎo)類(lèi)食物鏈汞的富集傳遞展開(kāi)了詳盡的研究。通過(guò)交叉耦合鳥(niǎo)巢視頻監(jiān)測(cè)和汞穩(wěn)定同位素技術(shù)，對(duì)哀牢山常見(jiàn)的兩種同域分布繁殖鳥(niǎo)類(lèi)(棕腹仙鹟和銅藍(lán)鹟)的甲基汞暴露風(fēng)險(xiǎn)來(lái)源和機(jī)制進(jìn)行了細(xì)致的探究。研究結(jié)果顯示，棕腹仙鹟和銅藍(lán)鹟的生態(tài)位十分相似。它們體型大小接近，在哀牢山均為夏候鳥(niǎo)，繁殖期高度重合，主要在土坎和石壁的縫隙處筑巢，育雛獵物以無(wú)脊椎動(dòng)物為主。然而，它們?cè)谌∈硨游簧洗嬖诿黠@的分化差異。棕腹仙鹟主要在林下層和地表搜尋毛毛蟲(chóng)、蚯蚓等軟體無(wú)脊椎動(dòng)物，而銅藍(lán)鹟則主要在林冠層和空中捕捉葉甲、大蚊成蟲(chóng)等有翅無(wú)脊椎動(dòng)物。這兩種鳥(niǎo)類(lèi)食物鏈主要富集甲基汞;取食層位上的差異(覓食生態(tài)位分化)決定了他們的甲基汞暴露風(fēng)險(xiǎn)，下層取食的棕腹仙鹟比冠層取食的銅藍(lán)鹟面臨更高的甲基汞暴露風(fēng)險(xiǎn)。汞同位素模型揭示食物鏈的汞主要來(lái)源于大氣零價(jià)汞(Atmospheric Hg0)的沉降;森林地表的無(wú)機(jī)汞的原位甲基化不容忽視，強(qiáng)調(diào)未來(lái)研究應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注森林下層覓食鳥(niǎo)類(lèi)的甲基汞暴露健康風(fēng)險(xiǎn)。在全球生物多樣性在急劇退化的背景下，亟需更多研究致力于探究全球性污染物(例如汞)與生物多樣性退化(例如林下鳥(niǎo)類(lèi))之間的關(guān)聯(lián)。

該研究以“Unveiling the Sources and Transfer of Mercury in Forest Bird Food Chains Using Techniques of Vivo-Nest Video Recording and Stable Isotopes”為題發(fā)表在環(huán)境科學(xué)與生態(tài)學(xué)研究領(lǐng)域旗艦刊物Environmental Science & Technology(《環(huán)境科學(xué)與技術(shù)》)上。該文第一作者為羅康(時(shí)為中國(guó)科學(xué)院地球化學(xué)研究所博士后，現(xiàn)為中國(guó)科學(xué)院西雙版納熱帶植物園副研究員)，中國(guó)科學(xué)院地球化學(xué)研究所王訓(xùn)研究員和馮新斌研究員為共同通訊作者。中國(guó)科學(xué)院西雙版納熱帶植物園哀牢山生態(tài)站的魯志云高級(jí)工程師和監(jiān)測(cè)員熊紫春為該文共同作者，監(jiān)測(cè)人員羅奇、李達(dá)文、楊文爭(zhēng)、羅成昌、胡小文和楊必成等在，鳥(niǎo)巢搜尋、查巢等野外監(jiān)測(cè)工作中提供了大力協(xié)助。

圖1.森林鳥(niǎo)類(lèi)食物鏈的甲基汞/無(wú)機(jī)汞的質(zhì)量傳遞(a)，以及汞同位素模型揭示森林鳥(niǎo)類(lèi)食物鏈汞的來(lái)源貢獻(xiàn)份額(b)

圖2.哀牢山亞熱帶森林兩種夏季繁殖鳥(niǎo)類(lèi)的甲基汞暴露風(fēng)險(xiǎn)來(lái)源和機(jī)制