不同UV-B辐射增幅对稻田土壤酶活性、活性有机碳含量及温室气体排放的影响

陈思，王灿，李想，李明锐，湛方栋，李元，祖艳群，何永美

云南农业大学资源与环境学院，云南 昆明 650201

紫外线（ultraviolet，UV）依据波长，分为3类：UV-A（315—400 nm）、UV-B（280—315 nm）和UV-C（100—280 nm），其中UV-B辐射危害最大（Sato et al.，1996）。氧分子通过相互作用形成臭氧集聚于平流层，能吸收全部UV-C和部分UV-B。由于氟氯碳化物（CFCs）等人造化学物质的大量使用，导致到达地表的生物有效UV-B辐射强度增加。自1989年《蒙特利尔议定书》签订实施以来，大气中的氟氯烃含量下降，2013—2016年南极平流层中无机氯年平均递减率约为0.8%（Strahan et al.，2018），从1998年起，南极臭氧层在逐渐恢复，但低纬度地区平流层臭氧总量在持续下降（Ball et al.，2018），所以到达地表的UV-B辐射水平仍不断增强。

全球稻田CH4排放量占全球农田总温室气体排放量的48%（Kimberly et al.，2017），中国作为世界最大的稻米生产国，稻田CH4排放量占全世界总排放量的 29.2%，对全球温室效应的贡献率约为20%（Kirschke et al.，2013；Chen et al.，2021）。稻田是重要的农田生态系统，也是全球碳循环中重要的碳库。稻田CH4的排放与土壤碳转化酶活性、活性有机碳含量密切相关。稻田土壤碳转化酶对土壤活性有机碳的含量有重要影响，推动土壤含碳物质的转化，且土壤碳转化酶活性和碳排放量反映土壤活性有机碳的有效性（Burns et al.，2013）。稻田土壤活性有机碳主要来源于凋落物、腐殖质的降解产物和根系分泌物等，其含量会随着水稻生育期和耕作方式的不同以及外界环境变化等因素发生变化（吴家梅等，2017）。而且土壤微生物群落随水稻还田秸秆的分解大量繁殖，使土壤蔗糖酶、多酚氧化酶和纤维素分解酶活性升高（Li et al.，2020），既减少碳的流失，也促进土壤有机碳的转化，显著提高土壤中活性有机碳的含量，为CH4的产生提供了丰富的底物，促进稻田CH4、CO2等温室气体的排放（Henning et al.，2021）。……