稻田由于长期处于淹水的环境下,使得反硝化成为氮素损失的主要途径,而厌氧氨氧化过程也是导致稻田氮素损失的不可忽略的过程,两个过程的终端产物均为N₂,所以统称为脱氮作用。我国每年可产生大量作物秸秆,这些秸秆大多被丢弃或烧毁,不仅浪费资源,也使环境受到了污染,将秸秆在缺氧条件下使其高温裂解成为生物质炭,是实现对资源的有效利用、土壤肥力的改良以及固碳减排的多赢之举。生物质炭由于其特殊的理化性质,施入稻田后必然会使土壤理化性质及微生物学性质发生改变,从而影响土壤的反硝化和厌氧氨氧化过程。本文选取太湖流域农田土壤,通过2年的室内培养试验和室外观测试验,采集稻田表层土壤和剖面渗漏水溶液,利用膜进样质谱仪、氦环境密闭培养技术和气相色谱法,研究了多年秸秆生物质炭添加下(CK:每季0 t hm^-2;1BC:每季2.25 t hm^-2;5BC:每季11.3 t hm^-2;10BC:每季22.5 t hm^-2)各不同处理土壤表层反硝化潜势和厌氧氨氧化潜势以及0-1 m土壤剖面溶液中N₂O、ex N₂（反硝化产生N₂量）浓度的时空分布特征和影响因素,得到的主要结论如下:1.2个稻季表层土壤各处理反硝化潜势范围在（0.78±0.05）-（1.49±0.32）nmol Ng^-1h^-1,厌氧氨氧化潜势范围在（0.13±0.05）-（0.50±0.07）nmol Ng^-1h^-1,其中反硝化潜势和厌氧氨氧化潜势分别占总氮气产生量的（73.71±3.51）%-（85.63±1.27）%和（14.36±4.14）%-（26.28±3.51）%。各处理反硝化潜势远大于厌氧氨氧化潜势,对脱氮的贡献率也大于厌氧氨氧化,说明稻田土壤脱氮活动以反硝化活动为主,所以稻田N₂的主要来源为反硝化作用。2.与对照组CK相比,添加秸秆生物质炭后的1BC、5BC和10BC处理表层土壤的总脱氮潜势在2年间均呈降低趋势,其中5BC和10BC反硝化潜势降幅最大,说明秸秆生物质炭主要降低了反硝化作用从而降低表层土壤的总脱氮潜势。3.2个稻季CK处理土壤剖面水溶液中N₂O浓度以60 cm处较高,ex N₂浓度则随土壤深度增加呈降低趋势。秸秆生物质炭处理能降低剖面N₂O和ex N₂浓度,以10BC处理最为明显。其中,N₂O浓度降低以60 cm处较大,ex N₂浓度降低随土壤深度增加而加大。施用秸秆生物质炭对土壤剖面溶液无机氮（NO₃^-+NH₄⁺）含量无明显影响,但5BC和10BC处理增加了可溶性有机碳（DOC）和溶解氧（DO）浓度以及氧化还原电位（Eh）。CK处理下土壤剖面溶液N₂O和ex N₂浓度变化与DOC、硝态氮（NO₃^-）及DO有关;秸秆生物质炭处理下则主要受DO和Eh控制。4.ex N₂淋溶量（按1 m深度计算）CK处理下为2.3-5.5 kg hm^-2,相当于无机氮和有机氮（DON）淋溶量的32%-34%,5BC和10BC处理则降低为1.7-3.7kg hm^-2和1.1-1.9 kg hm^-2,上述结果表明,反硝化产生N₂随水淋溶量不容忽视,秸秆生物质炭还田可改善淹水稻田土壤剖面的通气状况,增加DO,提高Eh,进而有效减少深层反硝化及其主要气态产物ex N₂随水流失的风险。