氧化亚氮（N₂O）在大气中是一种非常重要的温室气体,它不仅能带来温室效应,还能够破坏平流层中的臭氧层,N₂O在全球环境变化中备受关注。农田土壤是大气中N₂O的重要来源,而土壤中N₂O的排放特征时空变异大,因此有必要选择不同区域土壤研究农田土壤N₂O的排放特征和微生物机理进行研究。本研究以湖南桃源红壤、河南许昌潮土和吉林公主岭黑土三种不同类型的旱地农田土为研究对象,三个土壤均设置四个处理,分别为CK（不施肥）,N（施氮肥）,NI（氮肥和硝化抑制剂混施）和NS（氮肥和秸秆混施）,每个处理四个重复,进行了2015年盆栽试验和2016年的野外试验,测量了在不同施肥处理下三种土壤N₂O排放的特征和氮转化微生物反硝化过程的nirK和nosZ基因的丰度和多样性。论文的主要结果如下:1.本研究通过静态箱法观测,在2015年的盆栽试验中,相对于对照CK处理,施氮处理均可促进N₂O排放量的提高,特别NS处理,因为氮和秸秆的施用会给土壤中的微生物活动提供了充足的底物,促进了硝化过程和反硝化过程的发生,进而增加了土壤中N₂O的产生;与N和NS处理相比,NI处理显著降低了土壤中N₂O的排放量,说明硝化抑制剂在控制的条件下对N₂O的排放起到了抑制作用。在2016年的野外试验中,NI处理在三种土壤中并没有降低N₂O的排放量,说明硝化抑制剂在野外环境中并没有对土壤N₂O排放起到抑制作用。2.本研究通过聚合酶链式反应（PCR）、实时荧光定量PCR、末端限制性片段多态性分析（T-RFLP）的分子生物学技术在盆栽培养的基础上,研究了三种土壤在不同施肥处理下微生物的丰度变化、群落组成及与环境变量的关系。定量PCR结果显示,在不同的施肥处理下,三种土壤的nirK和nosZ基因的微生物丰度均没有显著的差异,随培养天数的增加也没有显著变化;nirK和nosZ基因的T-RFLP结果显示,红壤中nirK随着培养天数的增加相比0 d,15 d,60 d和120 d增加了91 bp和56 bp,nosZ基因15 d,60 d和120 d相比0 d增加了456 bp;潮土在不同施肥处理下,nirK和nosZ基因微生物类群无明显变化;黑土15 d T-RFLP结果显示,nirK中N,NI和NS处理比CK要增加467 bp,nosZ中N和NI处理比CK增加191 bp,而NS处理比CK,N和NI处理减少了191 bp,202 bp和451 bp。RDA分析还表明,微生物的群落变化会受到pH、NH4+-N、NO3--N、可溶性有机碳（DOC）和土壤含水量（Soil moisture）等土壤理化性质和环境境因子的交互作用影响。总之,施肥显著提高了N₂O排放量,但是红壤和潮土中土壤反硝化微生物nirK和nosZ对不同施肥处理不敏感,而在黑土中nirK和nosZ对不同施肥处理敏感。N₂O排放和微生物变化受到理化性质等环境因子的交互作用影响,且不同土壤类型可能是影响二者的主要因素。