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淹水稻田土壤N2O排放速率低，但由于耕作过程中稻田处于持续淹水状态的时间较长，稳定的低速N2O排放累积量十分可观。且在水稻生育期追施氮肥后，N2O排放也会显著增加，因此淹水水稻土对大气N2O排放的贡献不容忽视。此外，许多研究发现淹水土壤反硝化微生物数量显著低于落干土壤，而反硝化潜势却显著高于干旱土壤，但淹水稻田土壤真实的反硝化能力和限制因子尚不明晰。对淹水水稻土中N2O产生、转化与排放过程影响因素及微生物驱动机制的研究十分必要。 本研究以原状水稻土柱为对象，淹水后分别外源添加NO3-和N2O，系统监测N2O排放通量、不同剖面深度N2O浓度以及N2O消耗量;采用实时定量PCR(qPCR)和末端限制性片段长度多态性(T-RFLP)方法研究土壤16S rRNA、细菌amoA、古菌amoA、narG和nosZ基因丰度和种群组成变化规律;进一步探讨土体N2O浓度与N2O排放动态关系，以及水稻土N2O产生和转化能力与土壤功能微生物种群变化的耦合机理。主要研究结果如下: 1、土壤水分、土壤养分(NH4+-N、NO3--N、DOC)、微生物种群丰度(16SrRNA、古菌amoA、细菌amoA、narG、nosZ)在不同水分条件下均表现出随土壤深度降低的趋势，从而使表层土壤N2O产生、转化能力显著高于下部土层。 2、持续淹水水稻土N2O排放通量和土体N2O浓度较低，但施加NO3-后，N2O释放量和各土层N2O浓度均极显著增加(p＜0.01)，且施入NO3-量越多，N2O产量与排放量越高。外源NO3-浓度增加刺激了淹水水稻土中NO3-的消耗和N2O的产生与排放，对土壤氮素转化过程存在明显激发效应，淹水条件下稻田N2O排放速率低主要是缺少反硝化底物(NO3-)所致。 3、外源NO3-的添加导致各土层narG基因丰度显著升高(p＜0.05)，尤其高浓度NO3-造成narG基因种群结构的显著变化。但硝化基因（古菌amoA、细菌amoA）和反硝化基因(nosZ)数量与种群结构在N2O高排放期差异不显著。表明外源NO3-加速水稻土N2O产生与排放的过程中含narG基因功能微生物种群发挥了关键的作用。 4、添加NO3-处理水稻土在水分落干后N2O排放动态无显著差异(p＜0.05)，水稻土落干后出现了显著的N2O排放高峰，土壤NH4+-N迅速被消耗，NO3--N持续增加。同时古菌amoA基因丰度显著升高，而细菌amoA、narG、nosZ基因丰度无显著变化，表明落干水稻土显著的N2O产生与排放与含古菌amoA基因的硝化微生物种群关系密切。 5、淹水和落干水稻土N2O排放速率与土壤剖面N2O浓度动态高度相关(p＜0.01)。淹水期0-5 cm土层产生的N2O损失比例为63.12～88.24％，N2O排放量仅占总损失量的10％左右，表明0-5 cm土层N2O可能主要贡献于N2O排放，此外还有90％左右的N2O以其他途径损失了。而落干期N2O排放可能与0-10 cm土层N2O密切相关。 6、淹水厌氧条件下0-5 cm和5-10 cm水稻土均能消耗大量N2O(消耗率97.11～99.55％)。且0-5 cm土层N2O消耗能力显著强于5-10 cm土层，含nosZ基因反硝化微生物也主要分布在0-5 cm土层，表明淹水水稻土N2O消耗能力与土壤含nosZ基因微生物种群数量可能存在紧密关系。此外，在N2O外源添加量增加的刺激下，两土层N2O消耗能力显著提升。 总之，淹水水稻土具有强大的N2O产生与消耗能力。NO3--N含量可能是淹水土壤N2O产生和排放的重要限制因子，且反硝化微生物narG基因数量和种群结构能够对外源NO3--N快速响应而调控N2O产生与排放。淹水厌氧水稻土也能迅速消耗大量外源N2O气体，同时含nosZ基因微生物数量显著增加以促进N2O转化消耗过程。