中文摘要：

我国农业源氧化亚氮(N2O)中有80%来自农田土壤，蔬菜作物种植面积占所有作物面积的11%，菜地土壤水肥条件好、收获强度大，并伴有酸化和盐化趋势，其土壤中氮素的转化特别是与N2O排放相关的过程都与大田作物土壤有区别，但是关于菜地土壤N2O排放特征及其机制方面的研究还没有详细的研究，其排放系数也仍然采用大田作物的系数。本项目即研究菜地这一特殊土壤环境中N2O排放的硝化反硝化来源及其在不同的土壤pH、含盐量和水分条件下的变化，通过田间试验、原位土柱室内模拟实验、培养实验，采用田间测定法，用15N标记确定合适的抑制剂使用浓度后的低浓度及高浓度乙炔抑制法、低浓度乙炔加氧联合抑制法等室内模拟和培养方法，揭示菜地土壤N2O排放与其硝化反硝化产生过程和来源之间的关系，区分自养硝化作用、生物反硝化作用和其它不同作用的N2O排放贡献和反硝化作用中N2O/N2的比例，为减少菜地土壤N2O排放提供科学依据。

结论摘要：

通过田间试验和室内培养实验，揭示了菜地土壤N2O排放区别于粮田的动态特征及其与水肥管理和环境因子间的关系；评价了石灰性菜地、酸性菜地、高电导菜地条件下自养硝化作用、硝化细菌的反硝化作用、生物反硝化作用、以及包括异氧硝化在内的其他过程对N2O排放的贡献及其在不同土壤无机氮状况下的变化特征，为菜地土壤N2O排放来源及有效减排提供了科学依据。研究结果表明 1）由于菜地土壤种植茬数多、较高的施肥量及多次施肥和肥水同期，N2O排放量高于典型粮田华北平原菜地土壤N2O年度累积排放量是典型春玉米地的2.4-4.6倍，施肥导致的N2O排放量占菜地土壤N2O年度累积排放量的84.5-87.2%。 2）提出IPCC的N2O排放系数需要进行分类构建，以减小N2O排放清单估算的不确定性菜地土壤都普遍增施有机肥，本研究2年的田间连续测定和分析计算表明，菜地土壤有机肥氮的N2O排放系数为0.50-1.78%（较低），而化肥氮的N2O排放系数为1.10-1.78%（较高）。 3）施用硝化抑制剂双氰胺使春黄瓜和秋白菜生育期的N2O分别减排30.1%和21.1%。 4）自养硝化作用和硝化细菌的反硝化作用是石灰性菜地土壤施肥后短期内（土壤中铵态氮较高期）N2O排放的主要来源（贡献均在40%以上）。 5）酸性菜地N2O排放来源及特点酸性菜地土壤中N2O的排放强度总体水平较低，这可能与自养硝化作用对N2O排放的贡献很低有极大关系(其贡献率在9%以下)；硝化细菌的反硝化作用和生物反硝化作用（其中可能包括耦合的硝化-反硝化作用）对N2O排放的贡献为主，两过程在施用铵态氮肥后短期内对N2O排放的贡献分别为23.4-36.1%和33.9-50.7%，可见酸性菜地中施肥后有一些适应酸性菜地土壤条件的硝化细菌参与硝化细菌的反硝化作用。 6）高电导率菜地土壤N2O排放来源及特点在施用铵态氮肥后短期内自养硝化作用仍然是高电导率土壤中N2O排放的主要来源，但硝化细菌的反硝化作用对N2O的贡献有所降低；在土壤中铵态氮逐渐转化为硝态氮后，反硝化作用对N2O排放的贡献达到了30%。说明石灰性土壤自养硝化作用和生物反硝化作用在高电导条件下的影响不大，这可能是微生物菌群的调整适应作用，具体原因有待今后详细研究微生物种群动态的关系来进一步阐明。