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紫色土广泛分布于我国南方地区,受当地气候条件和耕作方式等的影响,紫色土覆盖区特别容易被侵蚀,导致土壤营养成分流失。生物炭作为土壤改良剂,不但有利于农田土壤养分固持,提高养分利用率,而且可以增加土壤碳汇,降低N2O、CH4等温室气体的排放量。研究由氮循环功能基因驱动的氮素转化过程,可定向调控土壤氮素,提高氮素利用率并减少其负面效应。本文以水稻秸秆为原材料,在500、600和700℃的热解温度下制备成生物炭,分别以10g/kg的比例添加到紫色土中,探究生物炭对土壤固氮、植物氮素吸收利用以及土壤含氮气体排放的综合影响,并通过DNA定量和PCR检测,分析了生物炭添加引起的土壤氮循环功能基因的丰度变化,主要结果和结论如下:（1）随着热解终温从500℃升高到700℃,生物炭的产率和阳离子交换量逐渐降低,固定碳和灰分含量随之提高,pH值不断增大。生物炭中H、O、N的元素含量逐渐减少,H/C和（O+N）/C也随之下降,生物炭的芳香性随着热解温度升高而逐渐增强,亲水性和极性减弱。随着热解温度的升高,生物炭比表面积增大,孔径逐渐减小,孔隙结构发达且排列紧密,片层结构堆叠明显,表面变得更加粗糙。（2）与CK处理相比,生物炭增加了土壤NH3排放6.07%14.32%,低温生物炭对NH3排放的刺激效果更显著。生物炭降低了土壤7.96%12.13%的NO排放,且BC600和BC700的减排效果更好。添加生物炭减少了土壤N2O排放12.49%17.12%,增加了土壤N2排放5.13%10.55%。各处理的土壤含氮气体排放量均为NH3最高,N2O和N2次之,NO排放量最少。（3）相比于CK组,BC500、BC600和BC700的处理分别增加了黑麦草植株生长量9.72%、7.81%和7.92%,且提高了植株氮素含量1.56%3.69%,BC500的处理在促进植株生长和氮素利用方面表现出更好的效果。CK、BC500、BC600和BC700处理的土壤氮素残留量分别为初始含量的76.29%、79.63%、80.60%和80.06%,BC600在土壤氮素固持方面表现出了更好的效果。（4）与CK处理相比,BC500、BC600和BC700试验组的生物固氮量分别增加了43.20%、56.27%和49.42%,三种温度的生物炭对紫色土系统氮素平衡的优先顺序为BC600﹥BC500﹥BC700。（5）与对照组相比,添加水稻秸秆生物炭增加了紫色土nifH、amoA、narG、nirK、norB和nosZ基因的丰度,降低了nxrA和nirS基因的拷贝数。生物炭促进了土壤固氮作用和氨氧化过程,对土壤硝化过程表现出了一定的抑制作用,更有利于硝化细菌反硝化和反硝化细菌反硝化过程的发生。三种温度的生物炭处理中,BC600增强土壤固氮作用的效果最明显,BC500更有利于降低反硝化过程中含氮气体的排放。