气候变暖是当今全球性的环境问题，其主要原因之一是由于大气中温室气体浓度的不断增加。CO2、CH4和N2O被认为是最重要的温室气体。氧化亚氮在全球温室效应增强和大气臭氧(O3)层破坏等过程中起到重要作用。2005年，大气N2O浓度为319×10-9 LL-1，在过去几十年里，N2O近似以每年约0.8×10-9 LL-1的速率线性增加。N2O排放源分为自然源(包括海洋、森林、草地)和人为源(包括施肥农田、动物废弃物处理系统、化石燃料燃烧、生物质燃烧、己二酸和氮肥生产等等)。农业生产活动是大气中N2O的重要来源，农田N2O的排放受多种因素的影响。因此，研究气候变化情景下农田生态N2O排放的时空变化情况，将有助于我们对未来气候做出更为合理的预判，以应对气候变化、臭氧层破坏对全球环境和人类自身的影响。 本研究基于县级农业活动水平数据及区域氮循环模型IAP-N方法，估算了1990-2004年长江中下游地区农田生态系统各N2O排放源的排放，应用ArcGIS分析其时空分布状况。研究结果表明，长江中下游地区耕地年代变化规律、分布状况和氮肥的施用情况决定了长江中下游地区农田N2O直接、间接排放量以及农田直接排放通量的年代变化规律及区域分布规律。长江中下游地区1990-1994年、1995-1999年、2000-2004年农田生态系统N2O年均排放量分别为13.32、16.02、15.77万吨/年。农田生态系统N2O排放量整体呈现先快速增长而后排放量有所回落的趋势。长江中下游地区农田生态系统N2O排放各省市间的年代变化规律各不相同、排放区域分布并不均匀。主要排放地区为江苏、安徽、湖北、湖南。江苏省主要排放地区为北部和东部地区，安徽省主要排放区域为中西部和北部地区，湖北省主要排放区域为中部地区，湖南省主要排放区域为中部和东北部地区。长江中下游地区1990-1994年、1995-1999年、2000-2004年农田N2O直接排放量分别为10.37(2.64-23.02)、12.53(3.54-27.57)、12.17(3.11-26.77)万吨/年。农田N2O直接排放量整体呈现先快速增长而后排放量有所回落的趋势。各省市的年代变化规律各不相同、排放区域分布并不均匀主要排放地区为江苏、安徽、湖北。江苏省主要排放地区为北部和东部地区，安徽省主要排放区域为中西部地区，湖北省主要排放区域为中部地区。长江中下游地区1990-1994年、1995-1999年、2000-2004年农田N2O排放通量分别为5.87、6.88、6.90千克/(公顷*年)。农田N2O排放通量整体呈现先快速增长而后排放通量增长速度大大减缓并接近停滞。排放强度最高的地区是上海市，其次为江苏省。就耕作制度和农田类型而言，水旱轮作农田是长江中下游地区农田N2O直接排放的最主要排放源，占该地区农田N2O直接排放量的46.82％。非蔬菜旱地对该地区农田N2O直接排放量的贡献也很大，达23.24％。长江中下游地区农田N2O直接排放源结构较为稳定，主要的变化在于蔬菜地排放所占比例有所增加。该地区各省市农田N2O直接排放源结构各不相同，相同省市不同年代之间也有区别。该研究结果可为决策者合理利用肥料、制定合理的农田耕作方式，制定长江中下游地区农田生态系统温室气体减排措施提供科学依据。