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在我国的设施蔬菜种植体系中,极高的水肥投入会显著的影响土壤氮素反硝化过程,造成养分损失和温室气体排放等环境问题。本文以我国北京房山和山东寿光的典型日光温室为研究对象,采用静态暗箱法研究了不同水碳氮管理下表层土壤的N20排放通量,监测了土壤温度、水分和无机氮素等相关环境因子的动态,判断田间N20排放的关键驱动因子。使用Robot自动培养系统监测土壤的CO2、NO、N2O和N2等气态产物动态变化,揭示不同管理措施对反硝化作用及其N2O/(N2O+NO+N2)产物比的影响,并估算田间氮素反硝化损失。通过文献检索并结合田间通量的观测数据,使用模型模拟N20排放因子和背景排放量,估算华北平原主要省市的设施菜田N20排放。为制定降低设施菜田N20排放和氮素损失的低碳农业措施提供理论依据,为编制我国的温室气体排放清单做出数据支持。主要的结果和结论如下：(1)设施菜田的N2O排放主要受有机物料投入和施肥灌溉的驱动,并且具有明显的季节性变化。传统处理、水肥优化处理和水肥优化+填闲处理的N20累积排放量分别为9.5kg N ha-1 yr-1、 3.3 kg N ha-1 yr-1和3.6 kg N ha-1 yr-1,分别占化肥氮素总投入量的1.1%、0.8%和0.9%,占氮素总投入量的0.6%、0.4%和0.6%。相对于传统的养分资源管理模式,水肥优化管理减少了61-66%的N20年累积排放,节约了52%的化学氮肥和48%的灌溉水,并且对产量没有影响。N20排放通量与土壤表层的空隙含水量(WFPS)呈极显著正相关,说明反硝化作用可能是N20排放的主要途径。(2)长期不同水碳氮管理措施对设施菜田反硝化作用及其产物比无显著性影响。温度变化与添加碳氮底物对反硝化速率具有显著影响,厌氧培养20℃下的N2O排放速率、反硝化速率和好氧呼吸强度显著高于15℃的。N20排放的关键限制因子是碳源,而非无机氮素。北京房山土壤反硝化作用的N2O/(N2O+NO+N2)产物比为0.39-0.45,山东寿光土壤的产物比为0.54-0.71,反硝化气态损失量分别为7.7-21.1 kg N ha-1 yr-1和27.3-43.7 kg N ha-1 yr-1,分别占化肥氮投入的1.9-2.4%和2.2-2.8%。(3)氮素投入和背景排放对设施菜田N20排放的影响存在极显著的影响。使用最小二乘法(OLS)线性回归模型和极大似然估计(ML)模型估算我国华北平原典型设施菜田的化学氮肥N20排放系数分别为0.78%和0.49%,N20背景排放量分别为1.53 kg N ha-1 yr-1和0.50 kg N ha-1yr-1。使用OLS模型估算北京、天津、河北和山东四个省市设施菜田2013年的N20直接排放量分别为0.31 Gg N、0.69 Gg N、3.08 Gg N和1.93 Gg N,背景排放量分别为0.06 Gg N、0.10 Gg N、0.61 Gg N和0.23 Gg N。