甲烷（CH₄）和氧化亚氮（N₂O）是仅次于二氧化碳（CO₂）的两种主要温室气体,可以与大气中的O₃、OH和CO等物质发生化学反应,影响全球气候变化。CH₄和N₂O对大气温室效应贡献率分别是15%和6%。截至2012年CH₄和N₂O浓度分别为1819 ppb和325.1 ppb,分别比工业革命时期高出160%和20%,目前仍然在持续增加。由于人类活动带来的河流系统中碳和氮的可利用性增加,河流生态系统的CH₄和N₂O释放量也相应增加。本文以国家重点基础研究发展计划项目“典型流域陆地生态系统—大气碳氮气体交换关键过程、规律与调控原理:数据综合分析与集成研究”（2012CB417106）为依托,选取亚热带典型农业小流域脱甲河4级河段（S1、S2、S3和S4）为研究对象,在测定河流表层水体中溶存CH₄和N₂O浓度的基础上,利用双层扩散模型法对河流表层水体水-气界面CH₄和N₂O的扩散通量进行估算。同时测定水体多项理化指标,探究环境因子对河流CH₄和N₂O产生及扩散的影响。本文主要结论包括以下几点:（1）在2015年4月至2016年1月研究期间,脱甲河表层水体溶存CH₄浓度和扩散通量有明显的时空分布特征,其范围在0.004³.01μmol·L-1之间,均值（0.41±0.02）μmol·L-1;扩散通量在-0.33³17.67μg·m-2·h-1,均值（42.28±1.79）μg·m-2·h-1。由于受农业生产和畜禽养殖的双重影响,空间分布上,CH₄扩散通量随因土地利用方式变迁引起的河流污染负荷程度增加而升高,变化范围在（22.37±2.87）^55.56±4.32μg·m-2·h-1之间;在时间尺度上,脱甲河CH₄扩散通量夏季最高,冬季最低。相关分析发现,CH₄扩散通量与溶解有机碳（DOC）（r=0.47,p<0.001）和盐度（r=0.46,p<0.001）呈极显著正相关,与水温呈显著正相关（r=0.27,p<0.01）,与溶解氧（DO）呈极显著负相关（r=-0.49,p<0.001）.（2）脱甲河表层水体溶存N₂O浓度范围在0.005⁷.37μmol·L-1之间,均值为（0.54±0.05）μmol·L-1;扩散通量在-1.11¹811.29μg·m-2·h-1之间,均值（130.10±12.04）μg·m-2·h-1。其中在早稻生长初期和早晚稻收割、栽种交替时段N₂O扩散通量达到高峰。空间上,N₂O排放通量表现为S1<S4<S3<S2,S1级河段显著低于其他3级河段（p<0.01）。相关分析表明,脱甲河表层水体N₂O扩散通量与铵态氮（NH4+-N）（r=0.87,p<0.01）、硝态氮（NO3--N）（r=0.80,p<0.01）、水温（r=0.57,p<0.01）和DOC（r=0.46,p<0.01）呈显著正相关,与DO（r=-0.50,p<0.01）呈显著负相关。（3）脱甲河水体是大气CH₄和N₂O的重要来源。由于人类活动引起脱甲河流域土地利用类型的变迁导致河流系统中碳和氮的可利用性增加,加剧了河流CH₄和N₂O的产生与释放。研究表明:脱甲河农业小流域城镇及农业生产活动造成水体污染引起水体的高负荷碳氮浓度是造成CH₄和N₂O释放的主要原因,科学合理安排脱甲河流域农业生产活动对控制CH₄和N₂O释放具有重要意义。