中文摘要：

缺乏对痕量气体NH3、N2O、CH4在线监测的方法与技术目前已经成为综合研究农田生态系统NH3、N2O和CH4排放通量的限制因素。本项目选择可调谐二极管激光器作为光声光源，通过选择发射波长和设计良好的光声池，研制时间分辨率高、灵敏度高、可同时检测N2O、CH4和NH3的光声光谱仪；设计和制造合适的采样箱，建立便于移动的光声光谱法在线监测系统，并通过与传统测定方法比较对系统性能进行校验，为痕量气体的地气交换研究提供一种新的监测技术手段。通过将光声光谱方法首先用于华北平原冬小麦/夏玉米轮作体系N2O、CH4和NH3田间排放的连续观测研究，揭示冬小麦/夏玉米轮作体系中N2O、CH4和NH3田间排放的客观变化规律，探讨灌水方式、施肥方法、土壤温度和植物生长状况等各因素对农田痕量气体排放的影响及其交互作用，提出切实可行的旱田N2O、CH4和NH3减排措施。

结论摘要：

缺乏对痕量气体CH4、NH3、N2O在线监测的方法与技术目前已经成为综合研究农田生态系统CH4、NH3、N2O排放通量的限制因素。本项目选择可调谐二极管激光器作为光声光源，通过选择发射波长和设计良好的光声池，研制出可调谐二极管激光光声光谱仪（TDL-PAS）CH4、NH3 、N2O测定系统，其具有时间分辨率高、动态范围大、可适时连续测量的特点；通过设计和制造合适的采样箱，建立便于移动的光声光谱法在线监测系统，并通过与传统测定方法比较对系统性能进行校验，为痕量气体的地气交换研究提供一种新的监测技术手段，具有良好的应用前景。通过将TDL-PAS系统首先用于华北平原旱地土壤CH4和NH3通量检测和不同采样点大气甲烷浓度测定，获得了高分辨的可靠观测资料。