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温室气体排放增加引起的全球气候变暖已成为全球性环境焦点问题,N2O因其极强的温室效应和对对流层O3的破坏作用而越来越受到各国科学家的重视。农业生产过程作为温室气体N2O的主要排放源,是温室气体排放和全球气候变化研究的重要对象。本研究以“国家黄土肥力与肥料效益监测基地”冬小麦/夏休闲雨养旱作体系为对象,运用静态箱—气相色谱法研究了长期不同施肥下温室气体N2O排放的动态变化,同时观测了土壤理化性质并分析了其与温室气体N2O排放的关系。研究结果表明:1)长期不同施肥处理下,整个监测期内,各施肥处理温室气体排放通量的动态变化趋势一致。土壤-作物体系下,有机无机肥配施(MNPK)处理温室气体平均排放通量(12.98 ug·m-2·h-1)与年累积排放量(1.14 kg·hm-2)最高;磷钾配施PK处理温室气体N2O平均排放通量(5.92 ug·m-2·h-1)与年累积排放量(0.52 kg·hm-2)最低。裸土情况下,不施肥CK处理最低,平均排放通量仅为7.08 ug·m-2·h-1,年累积排放量为0.62 kg·hm-2。2)各施肥处理,小麦季N2O累积排放量均大于休闲季。小麦季各处理裸土与土壤-作物体系累积排放量无明显差异。比较不施肥CK处理与单施氮肥N处理、不施氮肥PK和NPK处理,土壤-作物体系温室气体N2O年累积排放量分别增加了0.36 kg·hm-2和0.47 kg·hm-2。相较于NPK处理,MNPK处理温室气体N2O年累积排放量和小麦季累积排放量均有所增加。因此,氮肥施用促进了温室气体N2O的排放,其中以有机无机肥配施最为明显。3)长期不同施肥处理下,冬小麦籽粒产量有较大差异。MNPK处理的籽粒产量最高,除NPK处理外,均显著高于其余处理;N处理籽粒产量最低。4)长期NP、NPK和MNPK处理均可以显著降低土壤pH,提高土壤有机质和全氮。整个监测期内,各施肥处理土壤铵态氮整体变化趋势一致且差异不明显,在施肥后和越冬期均出现峰值;施氮处理明显提高了土壤硝态氮含量,其中以MNPK处理最为明显。施用有机肥的MNPK处理土壤硝态氮平均含量为16.02 mg·kg-1,相较于NPK处理提高了4.52 mg·kg-1,相较于CK处理提高了9.02 mg·kg-1。各施肥处理土壤微生物量碳氮变化趋势相同,不同施肥处理对土壤微生物量氮含量的影响差异较小,对土壤微生物量碳含量的影响差异较大,其中MNPK处理明显提高了土壤微生物量碳氮含量。5)温室气体N2O排放通量与气温、5cm和10cm土壤温度、土壤水分、土壤铵态氮、土壤硝态氮、土壤微生物量氮、土壤微生物量碳均呈极显著正相关,与土壤有机质和全氮呈显著正相关,与土壤pH呈极显著负相关。多元回归结果表明:Y1(N2O排放通量)=-13.753+61.695X1(土壤水分)+0.483X3(10cm土壤温度)+0.018X6(微生物量氮),其中这3个变量共可解释土壤N2O排放通量的38.7%(P<0.01)。Y2(N2O累积排放量)=1.248+0.121X2(5cm土壤温度)+1.369X6(微生物量氮),其中这2个变量共可解释土壤N2O累积排放量的91.2%(P<0.01),可较好预测累积排放量。