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针对当前葡萄生产中氮素利用率低、损失严重造成的土壤环境质量下降、资源浪费及大气环境污染等问题,本研究采用田间调研与室内好气培养相结合的方法,运用16S rDNA高通量测序分子生物学分析技术,明晰了长期施肥条件下鲜食/酿酒土壤环境质量特征,在此基础上探明了不同氮素调控措施下土壤氮素转化、损失规律特征,并初步探讨了其阻控氮素损失的内在微生物机理,筛选出了适宜的氮素调控手段,为葡萄生产氮肥合理施用及有效阻控氮素损失提供了科学的理论依据和指导。主要研究结果如下:(1)长期施肥对葡萄园土壤环境质量有很大影响。与传统相比,田间长期优化处理下,酿酒和鲜食葡萄园土壤速效养分均未明显下降,酿酒葡萄园土壤pH值显著升高,酸化速度明显下降。同时,葡萄园土壤细菌群落丰度及多样性均有所提高,酿酒葡萄园土壤 Chao1、ACE、Shannon 分别增加 18.80%、18.89%、5.01%,鲜食葡萄园各项指标虽有所上升;但Beta多样性分析表明,优化、移动水肥与传统处理间的土壤微生物状况未见明显差异。(2)不同含水量条件下,不同氮素调控措施对葡萄园土壤转化影响明显不同。WHC60%和WHC80%两个含水量条件下,单施尿素14 d后葡萄园土壤中NH4+-N含量较低,主要以NO3--N形式为主。脲甲醛尿素施入土壤中始终以NO3--N存在为主,NH4+-N含量较低;尿素中15%由生物有机肥替代后无机氮转化无明显变化规律;尿素配施DMPP后能使土壤中NH4+-N转化为NO3--N的时间延后,表现出了明显的硝化抑制效果,时间上较单施尿素可延后7 d。(3)不同调控措施下,葡萄园土壤N2O排放特征表现各异,NH3挥发特征则基本相同。WHC60%含水量条件下,减氮较传统施氮降低N2O和NH3损失分别为46.03%和26.82%,降低总气态净损失率24.80%;在此基础上应用调控措施可进一步减少土壤N2O排放10.52%～43.61%,减少气态总损失11.99%～47.19%。WHC80%含水量条件下,氮素气态总损失整体则高于WHC60%含水量条件。(4)不同氮素调控措施下土壤NH3挥发量与土壤中脲酶活性有关。相关分析表明,施氮量是影响土壤脲酶活性的重要因素,因此决定了土壤NH3排放峰值及累积排放量水平。此外,DMPP在WHC80%含水量条件下可提高土壤脲酶活性122.63%～146.12%,因此促进了土壤NH3挥发。(5)在WHC60%条件下,不同氮素调控对土壤中氮转化相关微生物功能基因影响明显不同。施氮量与土壤中AOA-amoA、AOB-amoA、nirS、nirK基因丰度的变化无明显关系;施用生物有机肥则降低AOA-amoA丰度,提高nirS丰度;添加DMPP可同时降低AOA-amoA、AOB-amoA丰度,降低幅度分别可达57.61%及32.86%。(6)葡萄园土壤硝化细菌和反硝化细菌丰度明显影响土壤N2O排放。二者共同影响下N2O排放明显增加,然而土壤环境因子的变化会改变微生物生长条件,从而决定硝化和反硝化作用的权重。施用脲甲醛尿素的缓释肥由于土壤中氮源底物供应平缓,硝化与反硝化细菌数量在氮转化关键时期均较低,因此延缓了土壤N2O排放,表现出了较好的减排效果。综上,施用脲甲醛尿素(纯氮量,450kgN/hm2)可同时降低土壤N2O和NH3的排放,并保证土壤中无机氮的长效供给,是一种阻控葡萄园土壤氮素损失、提高氮素利用率的有效调控措施。