1、近年來，氧化亞氮(N2O)的溫室效應(yīng)及其對臭氧層的破壞作用作為重要的生態(tài)環(huán)境問題正逐步被社會所關(guān)注。農(nóng)業(yè)土壤是人類活動產(chǎn)生的N2O的主要來源，其中土壤水分條件、碳氮管理、土壤性質(zhì)等因素對硝化過程和反硝化過程的影響將決定N2O的釋放。因此，對參與上述過程的影響因子的調(diào)控將很可能成為減少全球N2O釋放的有效方法。本論文通過室內(nèi)培養(yǎng)實驗的方法對土壤水分、植物殘茬碳氮比、土壤理化性質(zhì)、土壤碳添加量以及土壤氧氣(O2)含量等控制因子及其交互作用與

2、土壤N2O釋放的關(guān)系進行研究，探討各因子在硝化過程和反硝化過程中的控制機理，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中合理調(diào)控和管理水分、養(yǎng)分，減少N2O釋放提供理論依據(jù)。具體研究結(jié)果如下:
　　 1、土壤水分狀況和植物殘茬碳氮比對土壤N2O釋放影響顯著。在好氧環(huán)境下，添加植物殘茬的處理相比對照土壤N2O釋放顯著增加。而在氧氣受限條件下，添加植物殘茬的處理相比對照土壤N2O釋放顯著降低。土壤凈氮礦化量受到加入土壤的植物殘茬碳氮比影響，低碳氮比(～15∶1)時

3、土壤礦化氮顯著高于對照處理，高碳氮比時則顯著低于對照處理。根據(jù)上述結(jié)果我們認為硝化過程中硝化細菌在與土壤異養(yǎng)微生物競爭銨態(tài)氮的過程中具有優(yōu)勢。反硝化過程中碳氮比對于N2O的影響則主要基于對有效氮源濃度的控制。
　　 2、土壤理化性質(zhì)對土壤N2O的釋放影響顯著。在60％ WFPS條件下土壤N2O釋放范圍為75到972 ng N g-1，與土壤粘粒含量和銨態(tài)氮含量呈顯著正相關(guān)(r=0.91，P＜0.01;r=0.82，P＜0.01)

4、;在90％ WFPS條件下土壤N2O釋放范圍為76到8842 ng Ng-1，土壤pH和有機質(zhì)含量是影響N2O釋放的重要因子。當(dāng)土壤有機碳含量大于2.5％時可能會導(dǎo)致在90％WFPS下土壤O2含量升高，進而影響N2O的釋放。
　　 3、在氧氣受限條件下不同性質(zhì)土壤中高碳氮比植物殘茬的加入能顯著抑制N2O的產(chǎn)生。在9個供試土壤中加入百慕大草和小麥殘茬后，N2O的釋放在兩種水分條件下差異顯著。在60％ WFPS下，百慕大草殘茬顯著增

5、加土壤N2O的釋放，但是小麥殘茬則未見影響。在90％ WFPS條件下，土壤N2O的釋放因為小麥殘茬的加入而受到抑制，但是百慕大草殘茬則對其沒有影響。
　　 4、土壤O2含量對土壤N2O的釋放影響顯著。土壤碳源的加入降低土壤O2濃度，進而影響硝化過程和反硝化過程中的N2O釋放。在40％WFPS條件下，土壤碳源的加入顯著降低O2含量，并導(dǎo)致N2O釋放量的降低。當(dāng)水分條件為70％WFPS且硝態(tài)氮濃度處于較高水平時，土壤N2O的釋放量與

6、碳添加量呈顯著正相關(guān)。另外，土壤碳源的添加導(dǎo)致土壤O2含量下降，并且碳添加量與O2含量呈顯著負相關(guān)。由于O2的作用，土壤N2O釋放量占土壤N2和N2O釋放總量的比例隨著碳添加量的增高而降低。
　　 5、系統(tǒng)整合了加入植物殘茬后N2O釋放的相關(guān)文獻數(shù)據(jù)，對其控制因子進行了較為全面的統(tǒng)計。結(jié)果表明各因子對加入植物殘茬后土壤N2O釋放影響顯著:(1)植物殘茬碳氮比與植物殘茬添加后土壤N2O釋放響應(yīng)值（以下簡稱土壤N2O響應(yīng)值）呈顯著負

7、相關(guān);(2)氮源添加量與土壤N2O響應(yīng)值呈顯著正相關(guān);(3)土壤水分（孔隙含水量）的最大正效應(yīng)出現(xiàn)在60％-80％ WFPS條件下，當(dāng)WFPS大于80％時響應(yīng)值與零值差異不顯著;(4)粘粒含量小于10％的土壤N2O響應(yīng)值顯著小于粘粒含量大于10％的土壤N2O響應(yīng)值。(5)當(dāng)pH在5.8-6.4時，土壤N2O響應(yīng)值最大，而當(dāng)pH＞7.8和pH＜5.8時，響應(yīng)值皆顯著下降。另外，我們還進一步證實加入植物殘茬后土壤呼吸響應(yīng)值和土壤N2O釋放的