反硝化产物氧化亚氮(N2O)所导致的气候变暖已成为全球广泛关注的研究热点。水稻是我国最重要的粮食作物之一，种植区域广泛，栽培面积巨大。水稻不仅为人民提供着食物，而且水稻生态系统在湿地生态系统中占有重要地位，成为湿地碳氮源汇转换的重要场所之一。前期大量研究发现:反硝化作用在水稻田生态系统中氮素生物地球化学循环方面发挥着举足轻重的作用。此外，由于反硝化作用是导致氮素气态损失的重要机制之一，其中间产物氧化亚氮(N2O)则是引起全球气候变暖的重要元素之一，水稻田反硝化作用过程中N2O的产出所带来的全球温室效应则成为当前被广泛关注的热点。因此，对水稻田反硝化作用过程的研究具有非常重要的意义。　　基于此，论文以水稻农田生态系统为研究对象，采用室内盆栽试验，研究干湿交替(J)、浅水层连续灌溉(C)以及控水(G)三种水分管理模式引起的农田土壤水分变化对水稻不同生长阶段根际反硝化作用的影响，阐明水稻不同生长发育阶段根际反硝化过程及其产物N2O产出的关键驱动因子及酶学机制，探讨水稻根际在土壤反硝化中的关键作用，从酶学角度阐明水稻根际土壤反硝化作用过程，为水稻湿地氮素生物地球化学循环研究及温室气体N2O排放的控制提供理论依据和技术手段。论文的主要研究结果如下所示:　　(1)三种水分管理模式对水稻植株生长发育及根际土壤理化参数有影响，具体表现在:①水稻根系干重、地上部干重、植株鲜重、根系长度、地上部长度都随着水稻的生长而呈现递增的趋势，其值都在干湿交替模式下表现最高，而控水模式下表现最低，但三种水分管理模式中，水稻植株形态的差异均未达到显著水平。②三种水分管理模式下，水稻生长发育过程中根际土壤全氮在干湿交替模式下最高，硝酸盐氮在浅水层连续灌溉模式下最高，控水模式下全氮、硝酸盐氮最低。随着植物的生长，三种水分管理模式下的土壤全氮均呈现上升趋势，成熟期全氮含量达到最高。而硝酸盐氮表现为随植物的生长呈显著下降的趋势。且实验组值均要小于对照组。水稻根际土壤铵态氮含量的变化波动较大。实验组值远远低于对照组。对照组土壤铵态氮含量呈现递增的趋势。统计分析表明，水分因子对根际土壤各种氮的影响在水稻生长的不同阶段表现不一样。与对照组进行比较，水稻根际在土壤中起到突出的作用。　　(2)水分变化下水稻生长发育过程中根际土壤反硝化酶活性的变化特征为:①水稻根际土壤NaR活性在浅水层连续灌溉模式最高，控水模式下最低。随着植物的生长，三种水分管理模式下的土壤NaR活性均呈现下降趋势。②水稻根际土壤NiR活性亦随水分不同而显著变化，表现为连续灌溉＞干湿交替＞控水模式，但三种模式下NiR活性平均值均高于NaR活性。与NaR相似，水稻系统内NiR活性同样表现为随植物的生长呈显著下降的趋势。③土壤HyR活性在浅水层连续灌溉模式最高，而在干湿交替模式和控水模式下，土壤HyR活性差别不大，实验组与对照组无明显差异。此外，在水稻整个生命时期内HyR活性波动变化较大，但整体上随植物的生长过程无显著增加或者降低的趋势。④土壤脲酶活性在浅水层连续灌溉模式最高，控水模式下最低。随着植物的生长，三种水分管理模式下的土壤脲酶活性均呈现下降趋势，成熟期脲酶活性达到最低。　　(3)三种水分管理模式下，水稻根际土壤反硝化强度、土壤反硝化势以及土壤反硝化速率均有相似的规律性，均表现为连续灌溉＞干湿交替＞控水模式，且实验组＞对照组，并随着水稻的生长而呈递减趋势。浅水层连续灌溉模式下土壤反硝化强度平均值为2.187 NO3--N mg·kg-1·d-1，反硝化势平均值为28.42 N2Omol·m-2·d-1，反硝化速率平均值为118.54 N2O mmol·m-2·d-1。相关分析表明，根际土壤反硝化强度、反硝化势及反硝化速率都与系统中NO3-浓度有显著相关性，而与水稻植株生物量呈显著负相关性，由此可见，连续灌溉模式下水稻根际土壤表现为较强的反硝化作用。