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最近一百多年，全球陆地和海洋表面平均温度上升了0.85℃，这被认为是大气中的温室气体（CO2、 CH4、N2O等）浓度增加导致的。土壤，作为陆地生态系统中最活跃的生命层，每年向（从）大气中排放（或吸收）大量的CO2和N2O和CH4，在全球温室气体总通量中占有很大的比例。土壤排放（吸收）温室气体的主要过程是微生物主导的酶促反应，很可能会因温度升高而加快，向（从）大气中排放（吸收）更多的温度气体，从而导致地球温度进一步升高（降低）。因此，土壤温室气体排放（吸收）对气候变暖会如何响应成为了目前气候变化研究中的一个关键科学问题。 土壤中不同粒级组分（砂粒级、粉粒级和黏粒级）代表着不同活性（稳定性）的碳(C)库，它们的温室气体排放/吸收对温度变化的响应可能不同，从而导致不同质地土壤温室气体排放/吸收的温度响应存在差异。研究不同粒级组分的温室气体排放/吸收对温度变化的响应可以揭示土壤C库的活性和土壤质地是否影响土壤温室气体排放对气候变暖的响应。然而，目前关于土壤不同粒级组分的温室气体排放/吸收的研究较少，尤其是关于它们对温度变化响应的研究。 本研究采集了草地、林地、农田（旱耕土、水稻土）土壤，其中农田土壤包括施化肥和施有机肥（或化肥-有机肥配施）处理，将土壤分成砂粒级（＞50μm）、粉粒级(2～50μm)和黏粒级(＜2μm)三种组分，在室内连续变温培养（从5℃逐步升高到30℃，再从30℃逐步降回到5℃，步幅为5℃），测定每个温度下它们的CO2、N2O和CH4排放/吸收速率。主要结果如下: (1)砂粒级中有机碳的周转速率快于粉粒级和黏粒级，但它们对温度的敏感性指数Q10却表现为:黏粒级＞粉粒级＞砂粒级。20℃培养温度下，砂粒级中有机碳的周转速率分别为粉粒级和黏粒级的1.8倍和2.1倍;而黏粒级中有机碳分解的Q10值分别比粉粒级和砂粒级高10％和15％。并且，发现有机碳分解的Q10与底物可分解性(substrate decomposability)成反比，表明土壤中惰性C库对气候变暖的响应要高于活性C库。 (2)土壤CO2、N2O排放的温度敏感性Q10均受温度、土壤质地和底物有效性(substrate availability)影响。低温下CO2和N2O排放的Q10值均大于高温下的Q10值。CO2和N2O排放的Q10均与土壤黏粒含量显著正相关(P=0.02和P＜0.01)，与砂粒含量负相关(P=0.04和P=0.05)，表明细质地土壤有机碳分解和N2O排放对气候变暖的响应可能比粗质地土壤更敏感。CO2和N2O排放的Q10均与可溶性有机碳(DOC)和可溶性总氮(TDN)极显著正相关（均为P＜0.001），意味着土壤底物有效性较低时会抑制土壤CO2和N2O排放对气候变暖的响应。 (3)绝大多数土样会吸收空气中的CH4，三种粒级的CH4吸收速率表现为:黏粒级＞粉粒级＞砂粒级，但温度敏感性Q10却表现为:砂粒级＞粉粒级＞黏粒级。20℃C培养温度下，黏粒级、粉粒级和砂粒级组分的CH4吸收速率分别为0.008～0.038、0.009～0.022和0.005～0.014 ng CH4-C g-1soil hr-1。除施化肥的农田（旱耕土）和有机无机配施的农田（水稻土）以外，土壤黏粒级、粉粒级和砂粒级组分的CH4吸收的Q10值分别为0.96～2.44、1.38～2.46和1.50～2.87，而施化肥的农田（旱耕土）土壤的Q10表现为:黏粒级(4.07)＞粉粒级(2.71)＞砂粒级(1.69)，有机无机配施的农田（水稻土）土壤表现为:粉粒级(5.47)＞砂粒级(4.40)＞黏粒级(3.98)。 (4)土地利用方式会影响土壤温室气体排放/吸及其对温度升高的响应。总体上来说，农田土壤（整土）20℃时有机碳的周转速率(15.9～46.9μg CO2-C g-1Chr-1)和N2O排放效率(19～67 ngN2O-Ng-1Nhr-1)均高于林地土壤（17.0μg CO2-Cg-1C hr-1和20 ng N2O-N g-1N hr-1），而前者CH4吸收速率(0.008～0.015 ng CH4-Cg-1soil hr-1)却远低于后者（0.073 ng CH4-C g-1soil hr-1）。三种温室气体排放/吸收的Q10值均表现为:农田＞林地和草地。这表明农田土壤温室气体排放/吸收比自然植被的土壤对气候变暖更敏感。 (5)施有机肥土壤CO2、N2O排放和CH4吸收均高于施化肥土壤，并且前者CH4吸收的Q10值高于后者，但两者CO2或N2O排放的Q10值大小相当。20℃培养温度下，施有机肥土壤（整土）CO2、N2O排放和CH4吸收速率分别是施化肥土壤的1.6～1.8、2.2～5.3和1.2～1.4倍。施有机肥土壤CH4吸收的Q10是施化肥土壤的1.67～1.73倍，而两者之间CO2或N2O排放的Q10没有显著差异。