农作物秸秆燃烧产生的烟雾对土壤酵素活性的连续和周期性影响

摘要野火会导致大量有毒烟雾的排放，这些烟雾会被带到离火场数百公里以外的地方，对土壤、生物群和人类产生不利影响。为了评估野火的气态产物对土壤生化参数的影响，我们进行了一系列土壤热原熏蒸模拟实验。实验确定了持续暴露于气体物质和定期、重复暴露于烟雾对土壤的影响。研究结果与单次强烈烟雾暴露进行了比较。研究发现，热原影响对普通酵母的酶活性有显著影响。影响程度取决于烟雾暴露的持续时间和周期。在所有实验中，氧化还原酶类（过氧化氢酶、过氧化物酶、多酚氧化酶）比水解酶类的转化酶对熏蒸更敏感。高浓度有毒气体是抑制土壤中酶活性的原因。以下浓度超过了大气中的最大允许浓度：一氧化碳 714 倍、苯酚（羟基苯）441 倍、乙醛 24100 倍、甲醛 190 倍。熏蒸后发现土壤中多环芳烃（PAHs）的累积，PAHs 的总含量为 377 纳克/克。其中萘的含量最高，是最高允许浓度的 4.4 倍，菲的含量是最高允许浓度的 2.8 倍。研究发现，60 分钟高强度烟雾对土壤的影响程度低于连续和定期烟雾。经过这种熏蒸后，Chernozem 的酶活性指数根据酶的不同下降了 15-33%，连续和定期熏蒸后分别下降了 41-84% 和 31-78%。获得的数据表明，在连续和定期接触燃烧气态产物的情况下，烟雾对土壤酶活性的影响很大。