农田土壤有机碳的动态变化影响土壤肥力的提高和温室气体的排放。我国南方旱地红壤有机碳含量普遍偏低，地力贫乏。同时，农村畜禽规模化养殖产生的大量粪便无序排放导致生态环境污染严重。将畜禽养殖业废弃物作为有机肥用于红壤地区农业生产，是解决环境污染和提升地力的重要措施。　　农田CO2排放是有机碳损失的主要途径之一。团聚体能够保护有机碳免于被微生物矿化分解，促进有机碳的长久固存。研究长期施用有机肥措施下红壤团聚体中有机碳库的分布特征，分析土壤CO2排放的变化规律，揭示红壤碳转化过程的控制因子，可以为提升红壤基础地力提供理论基础。　　本研究以中国科学院红壤生态实验站长期有机肥定位试验为研究平台，以发育于第四纪红粘土的旱地红壤为研究对象，通过干筛法分离团聚体，研究长期施用有机肥对红壤团聚体组成和有机碳库的影响。基于一级动力学方程拟合分析红壤团聚体活性、慢性和惰性碳库库容和周转速率;采用基于典范对应分析(Canonical Correspondence Analysis，CCA)的偏因子分析(Variation Partitioning Analysis，VPA)和集成推进树算法(Aggregated BoostedTrees，ABT)定量分析施肥措施（有机肥和石灰）、团聚体分级和土壤性质对团聚体有机碳库库容和周转速率的影响;通过长期（5年）定位观测研究红壤CO2排放规律和碳平衡特征，采用VPA定量分析施肥措施（有机肥和石灰）和环境因素（降水、气温、土壤性质和作物因子）对红壤CO2排放的影响。主要结论如下:　　(1)旱地红壤团聚体组成以大团聚体(＞2mm)为主，其次是中团聚体(0.25～2mm)和微团聚体(＜0.25mm)。与团聚体组成的变化趋势相反，微团聚体(＜0.25mm)具有更高的有机碳含量、CO2释放速率和碳库库容。其中，红壤团聚体活性、慢性和惰性碳库库容分别占各粒径团聚体总有机碳库的3.3％～7.1％、5.2％～36.0％和60.1％～90.7％，活性和慢性碳库的周转时间分别为13.2～27.4d和1.1～19.8yr。　　(2)施用有机肥是控制所有粒级团聚体有机碳库库容和周转速率的首要因子，其次是施用石灰和团聚体分级。在不同粒级的团聚体中，施肥措施是控制大团聚体(＞2mm)碳库库容和周转速率的首要因子，而施肥措施和土壤性质的交互作用是控制中、微团聚体(0.25～2mm和＜0.25mm)碳库库容和周转速率的首要因子。此外，土壤化学性质对土壤团聚体有机碳库库容和周转速率具有重要的影响作用，土壤化学和微生物学性质的交互作用也是影响团聚体有机碳库周转速率的重要影响因子。　　(3)5年的观测中，所有施肥处理红壤CO2排放速率呈现单峰型季节变化趋势，5月左右达到最高峰(8.19～10.55umol m-2 s-1)，冬季最低(0.29～0.81umol m-2s-1);月累积CO2-C排放量最高值出现在5月或6月(1799～2112kg ha-1)，最低值出现在1月或12月(95～259kg ha-1)，5年平均年累积CO2-C排放量为10874kg ha-1。　　(4)长期施用有机肥显著提高了累积土壤CO2排放量，施用低量有机肥(150kgNha-1y-1)、高量有机肥(600kg N ha-1y-1)以及高肥基础上(600kg N ha-1y-1)的配施石灰(3000kgha-1(3a)-1)处理较不施肥处理在整个玉米生长季分别提高了约2～4倍、8～15倍、6～17倍;休闲季分别提高了38％～137％、138％～317％、198％～497％;5年均值分别提高了177％～338％、431％～543％、559％～742％。在玉米生长季，长期施用有机肥的土壤比不施肥土壤其净初级生产力(NPP)固碳量增加了12～50倍;除不施肥土壤，其余施用有机肥的土壤NPP固碳量为3552～8177kg ha-1，净碳输入(NEP)为813～3757kg ha-1，5年观测期均表现为大气CO2的吸收汇。　　(5)影响红壤CO2排放季节性变化的主要因素是施肥措施，其次是气候和土壤水热因子。在玉米生长季，施肥措施的影响最大(63.1％)，其中施用有机肥的影响显著大于施用石灰;在休闲季，施肥措施的影响下降(27.0％)，而气候和土壤水热因子交互作用的影响增加(13.3％)。