由农业活动引起的温室气体排放已成为引起全球气候变暖的主要因素之一。温室气体的主要成分是CO₂和N₂O,其主要来源之一是旱地。目前,旱地土壤温室气体排放水平与减排技术正引起政府和研究人员的普遍关注。本研究以华北平原冬小麦-夏玉米轮作系统为研究对象,利用SPACSYS模型模拟与GIS空间插值的方法,研究三种施肥情景即单施化肥（NPK）、50%化肥配施50%有机肥（NPKM（5:5））和30%化肥配施70%有机肥（NPKM（3:7））下,华北平原旱地土壤CO₂和N₂O排放及其全球增温潜势（GWP）的空间分异特征。研究表明:1、SPACSYS模型可以较好地捕捉华北平原3个农田土壤的CO₂和N₂O动态变化,且模拟值与实测值之间的相关性达到极显著水平（p<0.01）。因此,模型适宜模拟华北平原冬小麦-夏玉米轮作系统的土壤CO₂和N₂O排放。为模型进行区域温室气体排放量的估算提供了一定基础。2、三种施肥情景下,2010年华北平原冬小麦-夏玉米轮作系统土壤CO₂、N₂O排放和GWP均呈现明显的空间分异性,具体表现为:土壤CO₂高排放区位于北京市、天津市、江苏省北部、安徽省北部、河北省和山东省东部;N₂O高排放区集中于山东省东部和南部;GWP较高的区域为山东省。单施化肥处理的单位面积CO₂平均排放量为2581 C kg/（ha yr）,单位面积N₂O平均排放量为20.5 N kg/（ha yr）,单位面积GWP平均值为5208 C kg/（ha yr）。与单施化肥相比,有机肥配施化肥显著增加土壤CO₂排放量,显著降低土壤N₂O排放量,对GWP的影响不显著。3、与2010年类似,三种施肥情景长期施肥40年,华北平原冬小麦-夏玉米轮作系统土壤CO₂高排放区位于北京市、天津市、江苏省北部、安徽省北部和山东省东部;N₂O高排放区集中于山东省;GWP较高的区域为山东省。与2010年相比,三种施肥情景长期施肥40年,华北平原大部分地区土壤CO₂排放量有所增加,其中以单施化肥处理的增量最高,达到525 C kg/ha;各地区土壤N₂O排放量均有所下降;大部分农田配施有机肥处理的GWP有所降低。与2010年相比,三种施肥情景长期施肥40年,配施低量有机肥处理的GWP增量最小,约为单施化肥处理和配施高量有机肥处理的一半。综上可得,与单施化肥相比,有机肥配施化肥显著增加土壤CO₂排放量,显著降低土壤N₂O排放量。从长期来看,华北平原旱地应在施用化肥的基础上配施有机肥,并采取有机肥替代50%,更有利于减少温室气体排放。