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施入农田的肥料氮(N)淋失后进入其周边的农业源沟渠和溪流水体后所产生的氧化亚氮(N2O)排放被称之为N2O间接排放，该部分的N2O间接排放是农业生态系统N2O排放的重要组成部分，亦不容忽视。紫色土丘陵区的农田肥料氮通过淋溶和径流损失后，导致该区农业源沟渠和溪流等地表水出现严峻的农业非点源N污染和水体富营养化问题，但该区域农田淋溶排水、农业源头沟渠和溪流水体的N2O间接排放研究还鲜有报道。本研究中采用静态箱-气相色谱法观测了紫色土丘陵区小流域内多种水体（紫色土旱作农田淋溶排水、农业源头沟渠和农业源溪流）的N2O间接排放，同时，采用双层扩散模型估算法研究了紫色土旱作农田淋溶水和农业源溪流中的N2O间接排放，以确定不同水体的N2O间接排放通量和系数（EF5g和EF5r），探讨其产生机制和影响因素，并揭示紫色土丘陵区典型小流域内农业源N2O间接排放的时空差异及其根本原因。本研究将明确紫色土丘陵区农业源N2O间接排放特征和产生机制，进一步探明紫色土农田N流失后的去向，完善紫色土农田生态系统的氮循环研究，准确估算农业生态系统的N2O排放量，从而为该地区农业非点源污染控制和温室气体减排等提供科学参考依据。主要研究结果与结论如下: (1)强降雨可诱发紫色土旱作农田（玉米、小麦季施N分别为180、130kghm-2）在玉米季（2015年6～9月）产生淋溶，其淋溶的N素以NO3--N为主(NO3--N/TN平均值为91.2％)，其淋溶水中NO3--N平均浓度为9.51mg L-1。在紫色土旱作农田淋溶径流的出水口，N2O溶存浓度[Cobs(N2O)]平均为0.72μgN L-1，处于过饱和度状态（平均饱和度302.8％）;在沿山坡向下流出约60m后，Cobs(N2O)与其饱和度分别减少至0.40μgN L-1和166.9％，表明农田淋溶水中溶存的N2O可随其排水迁移过程迅速释放产生N2O间接排放。通过双层扩散模型估算和静态通量箱实测的淋溶水中N2O间接排放速率分别为2.76和48.15μg N m-2h-1，分析发现静态箱法实测的结果更为可靠，表明紫色土旱作农田的淋溶水排出农田时可成为N2O间接排放源。富含NO3--N的淋溶水中可发生反硝化作用，激发其Cobs(N2O)与饱和度随NO3--N浓度的升高而增加，进而促进淋溶水中N2O间接排放速率增加。 (2)紫色土丘陵区农田源头沟渠是重要的N2O间接排放源，在2014年12月～2015年11月，该生态系统年均排放通量(14.6μgNm-2h-1)接近于当地常规施肥的紫色土坡耕地农田N2O直接排放水平。沟渠的全年平均N2O间接排放系数(EF5r=0.27％)接近本文统计的全球平均值(0.23％)和2006年IPCC的建议值(0.25％);而全球有限的EF5r也具有区域差异性，需更多的原位研究来完善其精度。该农田源头沟渠在夏、秋季的N2O间接排放量显著高于冬季和春季，其季节差异主要受水中NO3--N浓度、气温和底泥-上覆水界面温度共同驱动，水中NO3--N的反硝化作用是其N2O排放的主要产生机制。强降雨（＞15mm）可驱动雨后沟渠水体的NO3--N浓度升高，可能促进水体反硝化作用增强，进而推动N2O间接排放量增加，并产生N2O间接排放的季节差异。农田源头沟渠中水生植株的存在，可增加农田源头沟渠生态系统N2O排放的复杂性和空间差异性。 (3)紫色土丘陵区农林复合源头沟渠也是重要的N2O间接排放源，在2012年12月～2015年11月间，3年N2O平均排放通量为6.56μg N m-2h-1，N2O间接排放系数EF5g年均值为0.03％。对全球EF5g重新归纳所得平均值为0.51％，高于2006年IPCC建议的(0.25％)。该沟渠中N2O排放通量在夏、秋季显著较高，其季节差异主要受水中NO3--N浓度、降雨和温度的影响与驱动，反硝化是主要产生N2O排放的机制。集中在夏、秋季的强降雨(＞15mm)，促使雨后的沟渠中NO3--N浓度升高，在较高温度的综合作用下，促使本研究的沟渠在夏、秋季内产生较高的N2O排放量。 (4)紫色土丘陵区农业源溪流在2015年6月至9月（雨季）水中的Cobs(N2O)平均为0.55μg N L-1，处于过饱和度状态（平均饱和度227.8％）;其Cobs(N2O)与水中NO3--N浓度正相关而与pH负相关，表明溪流中NO3--N浓度升高可增强反硝化作用并促进水中Cobs(N2O)增加。模型估算的通量值显著低于静态箱法的实测值（1.91或7.01vs.12.82μgN m-2h-1），表明该溪流也是重要的N2O间接排放源，而分析发现通量箱法实测的结果更为可靠。该溪流的N2O间接排放通量与水中NO3--N浓度正相关，模型估算的N2O间接排放量与其水中Cobs(N2O)亦呈正相关，表明水体中溶存N2O的释放和水体中NO3--N的反硝化对其N2O间接排放都有贡献。降雨可增加汇入溪流中的NO3--N浓度，并促进水中N2O间接排放量的升高。降雨为农业源溪流N2O间接排放的底物（NO3--N）输入提供了动力，而水体中反硝化作用和溶存N2O的释放则使其N2O间接排放的产生机制。 (5)紫色土丘陵区典型小流域的农业源N2O间接排放有一定的空间差异:在雨季中，紫色土旱作农田淋溶排水和农业源头沟渠（农田排水的初级汇流渠）是本区域内最强的N2O间接排放源（48.2和19.8μgN m-2h-1）。农业N源输入水体中的NO3--N浓度和N2O间接排放通量的平均值均随小流域内农田地块、农业源头沟渠和溪流的空间尺度变化而递减。农田排水自农田地块流出后汇至沟渠并向下游溪流迁移的过程中，水体NO3--N浓度不断递减，是造成该区典型小流域内农业源水体N2O间接排放通量出现上述空间差异的根本原因。 (6)降雨是紫色土丘陵区NO3--N从农田流失并汇入农业源沟渠和溪流的动力，该区雨季内农业源沟渠和溪流水体系统中NO3--N浓度与N2O间接排放均随降雨量的增加而升高。在较长的时间尺度上，季节性降雨、水体NO3--N浓度和水温等因子的综合作用，导致该区的农业源头沟渠中N2O间接排放通量呈现显著的季节性特征（即夏秋季高于冬春季）。