农业源温室气体排放的日益增加已经成为我国乃至全球农田生态系统面临的主要环境问题。CO2和N2O等主要温室气体的排放对农田管理措施变化的响应十分敏感。通过改善农田管理措施在满足人类对粮食需求的同时实现农业源温室气体的减排已成为当前国内外全球变化领域关注的热点，是减缓气候变化的重要途径之一。在水土资源缺乏、粮食安全和环境压力背景下，实施农业节水灌溉技术是实现农业可持续发展的有效途径和必然趋势，近年来节水灌溉技术在我国迅速发展，具有很好的发展前景。通过影响水分的运移和分布以及其它土壤物理化学性质，节水灌溉势必会影响土壤温室气体的排放及农田的碳源汇特征。然而，迄今为止，多数研究主要集中于土地利用、耕作制度、秸秆还田和施肥等措施对温室气体排放的影响上，而较少关注节水灌溉对农田温室气体排放的影响效应，相关的试验数据和机理研究也十分缺乏。　　本研究以我国华北平原典型耕作制度下的夏玉米-冬小麦田为研究对象，采用静态暗箱法对土壤CO2和N2O排放进行了系统观测。以传统漫灌为对照，本研究分别设置了微喷和滴灌两种节水灌溉模式，并根据距离微喷带或者滴灌管的远近不同，在节水灌溉试验区进行了不同空间部位的采样，同时，在不同灌溉方式下另设置了裸地处理进行同期观测，以探讨微喷和滴灌方式对农田土壤CO2和N2O排放通量的空间异质性以及农田土壤自养呼吸和异养呼吸组分的定量影响;明确土壤CO2和N2O排放通量的时间变化特征及它们的综合增温潜势(GWPs)对灌溉方式的响应;分析不同节水灌溉方式下农田土壤水分、温度、土壤总有机碳(TOC)、土壤可溶性有机碳(DOC)、微生物量碳(MBC)和矿质氮在时间和空间分布上变化特征，探讨这些环境因子对温室气体排放的可能影响。在上述研究的基础上，定量评价了不同灌溉方式下夏玉米-冬小麦农田生态系统的碳收支状况及土壤碳氮库变化情况，以期为深入理解灌溉方式改变对农田生态系统碳源/汇功能的影响和节水灌溉的温室效应评价提供科学依据，同时为农田节水灌溉技术应用对土壤环境的影响评价提供数据支持。本研究主要结论如下:　　(1)从夏玉米-冬小麦整个生长季看，滴灌仅有利于10～20 cm层土壤TOC、DOC和MBC含量的积累，不利于0～10 cm层土壤TOC、DOC和MBC含量的积累。滴灌降低了0—10 cm层土壤MBC/TOC值，但增加了10～20 cm层土壤MBC/TOC值;滴灌降低了0～10 cm和10～20 cm土壤DOC/TOC值。　　从夏玉米-冬小麦生长季来看，相对于传统漫灌方式，在本研究期间微喷节水方式除了会增加土壤MBC的含量之外，不利于土壤TOC及DOC含量的积累。微喷方式下0～10 cm和10～20 cm层土壤DOC/TOC值均比漫灌低，但0～10 cm和10～20cm层土壤MBC/TOC值均比漫灌高。　　(2)滴灌和微喷均增加了玉米生长季土壤CO2和N2O的排放。其中，滴灌方式下，土壤CO2和N2O排放通量均值分别为694.7 mg·m-2·h-1和92.2μg·m-2·h1，分别比传统漫灌增加了13.9％和34.3％;微喷方式下，土壤CO2和N2O排放通量均值分别为934.9 mg·m-2·h-1和281.5μg·m-2·h-1，分别比传统漫灌增加了15.9％和11.0％。进一步比较不同灌溉方式下整个玉米生长季土壤CO2和N2O的累积排放量，发现滴灌条件下土壤CO2和N2O累积排放量分别比漫灌增加了11.4％和11.0％，微喷条件下分别增加了14.3％和11.8％。　　滴灌和微喷对小麦生长季土壤CO2的排放仍表现为促进作用。其中，就平均排放通量而言，滴灌和微喷方式下该值分别为652.4和418.2 mg·m-2·h-l，比漫灌分别高出8.6％和12.4％。如果考虑整个小麦生长季节的CO2累积排放量，则滴灌和微喷分别比漫灌高出21.7％和12.8％。与对土壤CO2的影响效应不同，滴灌和微喷均未显著改变土壤N2O的平均排放通量(P＞0.05)。但是，尽管如此，在整个小麦生长季，滴灌对土壤N2O累积排放量表现为降低的作用效应，与漫灌相比，降低幅度为10.9％。此外，微喷使得土壤N2O的累积排放量比漫灌增加了77.0％。　　(3)同一节水灌溉方式下，随着距离滴灌管或者微喷带的远近不同，土壤CO2和N2O的排放表现了空间差异性。滴灌方式下，玉米生长季土壤CO2和N2O排放通量均表现为滴灌管上显著高于滴灌管间(P＜0.05)，小麦返青期-成熟收获期土壤CO2排放通量表现为滴灌管上高于滴灌管间，但N2O排放通量则表现为滴灌管上低于滴灌管间。在微喷方式下，距离微喷管越远，玉米生长季土壤CO2和N2O的累积排放量则越小;在小麦返青期-成熟期，距离微喷管最远的空间位置上土壤CO2的排放通量最大，而土壤N2O排放通量的大小则呈现出随着与微喷管距离的增加而减小的规律。漫灌方式下土壤CO2和N2O排放通量均表现为漫灌行上＞漫灌行间。　　(4)滴灌和微喷节水灌溉技术均促进了土壤微生物呼吸和根系呼吸，同时，也促进了根系呼吸对土壤呼吸的贡献率。其中，滴灌和漫灌方式下，玉米生长季根系呼吸对土壤呼吸的贡献率分别为19.6％和l4.0％;小麦生长季根系呼吸对土壤呼吸的贡献率分别为12.2％和6.2％。在微喷和漫灌方式下，玉米生长季根系呼吸占土壤呼吸的百分比则分别为7.5％和5.8％;小麦生长季根系呼吸对土壤呼吸的贡献率分别为18.9％和15.8％。　　(5)滴灌和微喷节水灌溉技术均增加了农田CO2和N2O的综合温室潜势。滴灌方式下，在玉米生长季和小麦生长季，农田综合增温潜势分别为2024和3061 g·m-2(E-CO2)，比漫灌方式分别高出11.7％和10.7％。微喷方式下，玉米和小麦生长季农田综合增温潜势僮分别为2554和2235 g·m2(E-CO2)，亦比漫灌方式高14.1％和14.5％。从全年来看，滴灌方式下农田CO2和N2O排放的综合温室潜势为5085 g·m-2(E-CO2)，比漫灌高11.1％;微喷方式下农田CO2和N2O排放的综合增温潜势为4789g·m-2(E-CO2)，比漫灌高14.3％。　　(6)滴灌方式下，土壤CO2排放通量在玉米生长季受土壤温度的显著影响，而在小麦生长季受土壤水分、温度和矿质氮含量的显著影响;土壤N2O排放通量在玉米生长季受土壤温度和铵态氮含量的显著影响，而在小麦生长季受土壤水分、温度、MBC和TOC含量的显著影响。微喷方式下，对土壤CO2排放通量来讲，土壤温度、水分、MBC和铵态氮含量是玉米生长季的显著影响因素，土壤水分、温度、DOC、TOC和硝态氮含量是小麦生长的显著影响因素;对土壤N2O排放通量而言，在玉米生长季受土壤温度、MBC、TOC和硝态氮的显著影响，而在小麦生长季受土壤水分、温度、DOC和MBC含量的显著影响。　　(7)滴灌和微喷降低了玉米生长季农田碳汇，但增加了小麦生长季农田碳汇。其中，在玉米生长季，滴灌和微喷方式下农田碳汇（以C计）分别为669.7和541.2g·m-2，分别比漫灌降低了5.8％和24.5％;而在小麦生长季，滴灌和微喷方式下农田碳汇（以C计）分别为998.8和1520 g·m2，分别比漫灌增加了52.9％和13.1％。从夏玉米-冬小麦整个生长季来看，滴灌方式下农田碳汇（以C计）为1669 g·m-2，比漫灌方式下农田碳汇强度增加了22.3％;微喷和漫灌方式下农田土壤碳汇（以C计）分别为2061和2060 g·m2，两者相似。　　可见，在本研究期内，与传统漫灌相比，滴灌和微喷方式尽管在一定程度上增加了农田土壤温室气体的排放以及土壤有机碳损失。然而，这两种节水灌溉方式也会同时提高小麦生长季农田净初级生产力(NPP)以及其固碳潜力，微喷方式也增加了土壤活性有机碳的比例。因此，与漫灌相比，节水灌溉方式下夏玉米-冬小麦田生态系统的碳汇潜力最终表现为增加或者不显著变化。