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农业土壤是大气中温室气体的主要来源，稻田土壤是我国农业N2O排放的重要来源之一，且N2O排放主要集中在其干湿交替过程。研究稻田土壤N2O排放过程机理对我国农业温室气体减排的意义重大。反硝化微生物是驱动水稻土N2O排放的引擎，然而反硝化微生物对淹水-落干的过程的响应机理尚不清楚。本研究以冲积性水稻土为研究对象，通过室内培养试验监测土壤N2O排放通量，同时采用末端限制性片段长度多态性(T-RFLP)和实时定量PCR(qPCR)方法研究水稻土淹水-落干过程中含反硝化关键基因(narG和nosZ)微生物种群结构和基因丰度动态变化及其与N2O排放通量和相关因子的关系。主要研究结果如下:
1、水稻土淹水-落干过程中落干使N2O排放通量显著增加，土壤N2O排放通量与土壤Eh动态呈极显著正相关(P＜0.01)，与含水量之间呈显著负相关(P＜0.05)，表明落干过程中Eh可能是N2O排放的主要调控因子。
2、落干显著改变了narG和nosZ基因种群结构和丰度，但两个种群的反应方式不同，narG基因种群的变化特征为由渐变到突变，而nosZ基因种群相反，由突变到渐变。
3、落干过程中，水稻土中narG基因丰度对土壤Eh变化敏感，而nosZ基因丰度对水分变化敏感，表明两个基因对水稻土落干的反应机制不同。
4、落干使narG和nosZ基因丰度占16S rRNA的比率不断增加，且narG基因丰度占16S rRNA的比率明显高于nosZ，表明落干过程中含narG基因的反硝化微生物逐渐成为优势种群。
5、落干过程中，narG基因丰度与N2O排放通量之间呈显著正相关，而nosZ基因丰度与N2O排放通量之间无显著相关性，表明在落干过程中含narG基因种群对调控N2O排放起到重要作用，而含nosZ基因的群落对调控N2O排放的作用不明显。
总之，水稻土落干过程中，N2O排放与土壤Eh和narG基因丰度之间均显著相关;含narG基因种群是驱动N2O释放的核心种群，而含nosZ基因种群的贡献相对较小。