全球变暖是当今科学研究的热点环境问题之一，已知的化石燃料燃烧、农业活动等人为因素排放的温室气体（例如N2O、CH和CO2，GHGs）是导致全球变暖的主要诱因。已有研究认为，相比传统翻耕措施，采取免耕措施可显著增加农田生产力、减缓CO2释放并提升土壤碳固持效率。然而，在未来全球变暖背景下，我国华北翻耕、免耕农田GHGs释放如何响应，目前相关研究还较少涉及。本研究选址在中国科学院禹城综合试验站，利用远红外辐射增温仪来模拟气候变暖场景，评估了我国华北翻耕、免耕农田土壤GHGs通量对增温的响应，以及土壤碳、氮底物，土壤微生物对GHGs通量的影响，为精确估算未来气候变暖条件下，华北农田GHGs排放提供科学依据和决策分析。田间实验设计翻耕增温(CTW)、翻耕不增温(CTN)、免耕增温(NTW)、免耕不增温(NTN)4个处理，通过7年的模拟增温试验研究，目前得出以下主要结论:　　1.在华北灌溉农田区，全年土壤温度增加1.1-1.3℃，没有显著降低翻耕、免耕农田土壤含水量(P＞0.05)，各处理0-40 cm土壤重量含水量在11.8-12.36％。但增温导致翻耕农田pH值显著低于其他处理;对于免耕处理，由于秸秆还田对土壤H+和碳酸盐等物质的影响，使得免耕增温与不增温处理pH值并无显著差异(P＞0.05)。另外，增温对翻耕农田土壤水稳性团聚体无显著影响(P＞0.05)，但显著提高免耕农田0-5cm土层＞2 mm团聚体含量（P＜0.05）。　　2.年尺度分析显示，增温对翻耕、免耕农田累积N2O释放无显著影响(P＞0.05)，各处理累积释放量在3548.3-4976.6 g N2O hm-2。增温作用具有的季节变异特征，导致各处理年均N2O释放无显著差异。长期增温（增温第6年）导致翻耕农田在春季的累积N2O释放显著降低，而在夏季升高。然而，对于免耕农田，持续增温导致春N2O释放量升高而在夏季降低。翻耕、施肥、灌溉等农田管理措施能显著激发N2O释放，其释放比例占全年释放量的60％以上;然而，小麦季追肥+灌溉后，CTW处理N2O释放量显著低于CTN处理，而玉米季相反。表明水肥充足的条件下，增温对N2O释放的影响并不完全具有正效应。研究发现，长期增温后，翻耕、免耕农田无机氮含量(NO3-N，NH4+-N)显著提高，其中CTW处理NO3-N含量(＞140mgkg-1)极显著高于其他处理（P＜0.01）;但土壤微生物生物量氮(MBN)表现为春季低夏季高，表明长期增温可能限制低温微生物的数量及其活性，而加强高温微生物的活动，这种增温对土壤微生物的筛选过程，将导致春季翻耕增温处理N2O释放显著降低，而在夏季急剧升高。然而，对于免耕处理，由于秸秆覆盖的作用，增温加强了小麦季土壤微生物活性以及N2O释放，但在玉米季，NTW处理在高温高湿条件形成的MBN含量，将更有利于N2O释放。总体上，长期增温降低了农田氨氧化古菌、氨氧化细菌aomA和反硝化细菌nirS功能基因丰度，这种改变可能影响到硝化和反硝化作用，并最终导致土壤无机氮累积和pH值下降。　　3.研究显示，华北农田土壤CH4主要以吸收为主，各处理全年累积CH4吸收量在2430.3-2856.9 g CH4 hm-2。相比不增温处理，长期增温导致翻耕、免耕农田CH4吸收量分别降低23.3％和12.9％(P＜0.05)。CH4在人为活动和降水的扰动下，其吸收量并没有显著增加;总体上，翻耕、施肥、灌溉形成的CH4吸收量占全年吸收量的11.8-27.5％。研究发现，长期增温显著增加土壤NO3--N和NH4--N含量，这可能降低甲烷氧化菌的活性，以及甲烷单氧酶对CH4氧化，并最终抑制农田CH4吸收。研究显示，长期增温后土壤微生物生物量碳(MBC)含量显著降低，表明增温导致的微生物数量改变，将影响农田CH4吸收。由于农田碳输入的稳定性，长期增温并没有显著影响翻耕、免耕农田土壤有机碳(SOC)和可溶性有机碳(DOC)含量。　　4.全年土壤CO2释放释放量在22.2-22.8 Mg hm-2，长期增温分别显著降低翻耕、免耕农田年累积CO2释放14.5％和8.1％(P＜0.05)。各处理土壤异养呼吸速率在176.1-206.2 mg CO2 m-2 h-1，自养呼吸速率在64.6-209.5 mg CO2 m-2 h-1，长期增温分别降低翻耕、免耕农田土壤自养呼吸27.0％和14.1％(P＜0.05)。研究表明，由于长期增温降低了翻耕、免耕农田的土壤微生物数量，并影响植物的生长，导致土壤异养、自养呼吸总体呈下降趋势，并最终导致增温处理土壤CO2释放显著降低。通过计算各处理全球增温潜势显示，长期增温不会显著改变翻耕农田GHGs净增温潜势，但增加了单位作物产量GHGs排放强度;相反，实施免耕+秸秆还田保护措施，对于缓解未来气候变暖及提高华北平原农田生产力具有积极作用。