N₂O是一种重要的具有温室效应的农业源气体，与CO2相比，虽然在大气中的含量很低，但增温潜势显著，旱地农田生态系统是全球N₂O排放的重要来源，因此，开展旱地农田生态系统N₂O排放研究对编制我国温室气体排放清单和制定减排对策有重要的理论和实践意义。依托兰州大学黄土高原半干旱生态系统试验站（36o02N，104o25E，平均海拔2400m），于2012年4月至9月，对旱地农田生态系统土壤N₂O排放进行田间定位观测，研究了黄土丘陵区旱地农田生态系统玉米地不同管理方式和施肥水平下N₂O排放特征及其影响因素，估算了该区各处理方式的N₂O排放通量和总量及旱地玉米不同生长阶段对农田土壤N₂O排放总量的贡献，并探讨了农田生态系统N₂O减排机制。主要结论如下：（1）在玉米植株一个生长期内，不同处理条件下土壤水分及土壤温度季节变化水平基本保持一致，水分含量与降雨量呈正相关，覆膜条件下土壤水分与温度均高于不覆膜条件下。（2）在不同处理情况下，玉米生育期内土壤N₂O排放量具有时间滞后性，整体呈现出双峰的变化规律，玉米生长前期，双垄沟覆膜处理与施肥覆膜处理下N₂O通量高于其他处理，随着生长期的推移，所有处理下N₂O排放通量均呈现出逐渐波动下降的趋势，此后各处理下N₂O通量变化趋于一致，均于收获时出现N₂O的排放峰值，收获结束后，各处理N₂O通量均迅速下降，其中裸地下降最快。（3）对于施肥处理，在施肥初期，三个处理N₂O浓度均高于两个不施肥处理以及裸地，N₂O排放通量表现为显著的季节变化。不施肥情况下，覆膜处理的农田N₂O排放量小于不覆膜处理，施肥情况下，覆膜处理的N₂O排放量明显高于覆膜不施肥处理。（4）通过对比三次N₂O排放通量日变化特征，表明气象条件对N₂O排放的显著影响。晴朗气象条件下N₂O通量表现为较为规律的排放高峰，一次出现于中午12:00左右，另一次出现在夜间3:00左右，两次晴朗气象条件中，出现第一个N₂O排放峰值的时间点正好位于阴雨气象条件下N₂O排放的低谷。（5）氮肥的施用、覆膜条件下水分温度条件的改变、土壤硝态氮以及铵态氮的含量和作物本身是农田系统N₂O排放的主要影响因素。减少旱地农田生态系统土壤中N₂O的排放量，要从减少氮肥施用量，大力推广施用长效氮肥与控释化肥，提高氮肥的有效利用率，以及改进水分管理措施等方面入手。