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大气中温室气体浓度不断增加引起的全球变暖和臭氧层破坏是当今全球性环境问题。除二氧化碳(C02)之外,甲烷(CH4)和氧化亚氮(N20)被认为最重要的两种温室气体。温室气体CH4和N2O排放是其土壤剖面产生、消耗以及运移过程综合作用的结果。因此,土壤剖面CH4和N2O浓度具有显著的时空异质性。稻田生态系统是这两种温室气体重要的排放源,我国稻田生态系统采用不同的水旱轮作体系,研究相应轮作体系下土壤剖面的温室气体排放,具有重要的理论和现实意义。本文通过气体原位采集系统对不同水旱轮作体系土壤剖面不同深度(7cm、15cm、 30cm和50cm)温室气体进行了为期2年的原位动态监测,研究水旱轮作体系土壤剖面CH4和N2O气体的时空分布特征和扩散规律。试验设为单季稻-小麦(R-W)和双季稻-油菜(D-R)两种轮作制度,每种轮作制度分设四个处理：不施N不施秸秆处理(NOS0)、施N不施秸秆处理(N1S0)、施N稻季施低量秸秆处理(N1S1)和施N稻季施高量秸秆处理(N1S2)。结果表明,土壤剖面CH4主要产生于淹水条件下的稻季,旱作小麦和油菜季土壤剖面CH4浓度均较小,各剖面CH4浓度远低于稻季。小麦生长季下层土(30cm和50cm)CH4浓度高于表层土。油菜季土壤剖面CH4浓度随着土层深度的增加先降低后增加。稻季土壤剖面CH4主要产生在表层土壤(7cm和15cm),CH4浓度随着深度的增加而降低,剖面分布规律为7cm≧15cm≧30cm≧50cm。施N在一定程度上增加小麦季土壤剖面CH4浓度,但显著增加单季稻各土壤剖面CH4浓度(p<0.05),同时施N显著增加双季稻和油菜生长季表层土壤剖面CH4浓度(p<0.05)。施N配施秸秆增加小麦季各土壤剖面CH4浓度,但显著增加单季稻表层土壤剖面CH4浓度(p<0.05)。施N配施高量秸秆显著增加双季稻和油菜生长季各剖面CH4浓度(p<0.05)。稻季CH4扩散主要发生在表层土壤(0-7cm和7-15cm),由CH4产生区域向土壤深层移动。土壤剖面0-7cm土层CH4扩散通量变化波动较大,稻季生长季前期0-7cm土层CH4扩散通量出现正峰值,7-15cm土层CH4扩散通量出现负峰值。稻季0-7cm土层土壤剖面CH4扩散通量为正值,其它土层剖面CH4的扩散通量均为负值。这主要是土壤不同深度CH4浓度差值大小决定的。水旱轮作体系土壤剖面N2O浓度具有明显的时空分布特征,各作物生长前期均出现明显的浓度峰值,施加氮肥加大浓度峰值。稻季N2O主要产生在近表层土壤(7cm和15cm),表层土N2O浓度要高于下层土,剖面分布规律为15cm≧7cm≧30cm≧50cm;旱季作物N20主要产生在下层土壤(30cm和50cm)。施N显著增加各作物土壤剖面各土层N2O浓度(p<0.05),配施高量秸秆显著减少单季稻和小麦季近表层土壤N20浓度(p<0.05)。水旱轮作体系各作物土壤剖面0-7cm和7-15cm土层N20扩散通量季节变化波动大,其它土层N2O扩散通量变化趋势平缓。表层土N2O扩散通量要显著高于下层土壤(p<0.05)。施N配施秸秆可以减少各作物表层土N20扩散通量。水旱轮作体系稻季土壤剖面0-7cm土层CH4扩散通量和地表排放通量具有显著的正相关关系,但扩散通量的数值略低于地表排放通量。除了2010年油菜季,其它各作物土壤剖面0-7cm土层N2O扩散通量和地表排放通量均具有显著的正相关关系,稻季土壤剖面0～7cm土层N20扩散通量要显著高于地表排放通量。旱季作物小麦季土壤剖面0-7cm土层N20扩散通量要显著低于地表排放通量,油菜季则高于地表排放通量。