陆地生态系统的碳氮循环及其与大气系统之间的温室气体交换，其发生的生物学机制及其驱动力，是目前陆地与全球变化研究的前瞻性科学问题。氧化亚氮(N2O)是一种重要的温室气体，陆地土壤是N2O的主要排放源，土壤微生物类群及其功能基因是决定土壤N2O产生过程的重要因子，水热环境因子通过微生物酶活性影响土壤N2O的排放。　　高寒草甸是青藏高原的主体植被之一，集生态、生产和生活“三生”服务功能于一体，约占高原高寒草地的49％。特殊的地理位置及环境条件，造就了高寒草甸对气候变化和人类活动干扰的敏感性和脆弱性。目前有关高寒草甸对大气N2O排放的研究着重于日动态及其季节特征，且多为短期的零星研究，缺乏长时间序列的数据支持，在发生机理研究上多注重于N2O的排放通量、土壤水热状况与其排放强度的相关性分析，缺乏生物学过程的解释。　　本研究以高寒草甸为研究对象，采用静态箱-气相色谱法，在2000-2014年期间，进行了为期10年的长时间序列尺度上自然高寒草甸生态系统N2O排放通量特征及其气候因子对它的影响研究;于2016-2017年，采用实时定量PCR技术，以影响氮循环的微生物功能基因（氨氧化古菌AOA，氨氧化细菌AOB，亚硝酸盐还原酶基因nirK和nirS，氧化亚氮还原酶基因nosZ）为指标，研究了其对放牧干扰（Gi:放牧强度，i只羊/公顷）的响应及其与高寒草甸N2O排放的关联作用。以期为评价青藏高原放牧高寒草甸生态系统在全球变化中的作用，并为草地可持续利用提供理论依据。取得的主要研究结果如下:　　(1)随着放牧强度的增加，N2O的排放速率呈现单峰式变化，峰值出现在中等放牧强度，生长季N2O排放速率明显高于非生季(p＜0.05)，在生长季和非生长季N2O排放速率的变化趋势基本保持一致:G8（中度放牧）＞G4（轻度放牧）＞G12（重度放牧）＞G16（极重度放牧）。　　(2)随放牧强度的增加，微生物功能基因(氨单加氧酶基因AOA+AOB，亚硝酸盐还原酶基因nirK+nirS，氧化亚氮还原酶基因nosZ)的数量呈现“倒V字型”变化趋势，最低值出现在G12;生长季功能基因的数量明显高于非生长季(p＜0.05)，其中在G16时，表征硝化过程的amoA基因丰度(AOA氨氧化古菌+AOB氨氧化细菌)在非生长季明显大于生长季，以及在G4时，表征反硝化过程的微生物功能基因nosZ丰度在非生长季明显大于生长季。　　(3)硝化作用是高寒草甸N2O产生的主要生物学过程。放牧通过影响植物生物量和土壤理化性质，间接影响土壤N2O的产生(p＜0.05)，且植物地上生物量对N2O的影响高于土壤的影响;功能基因AOA和AOB对N2O的影响作用偏弱;植物和土壤对硝化过程中微生物功能基因AOA和AOB的数量无影响，植物与土壤之间呈现显著的正相关关系(p＜0.05)，放牧对植物和土壤均产生负面的影响。　　(4)在反硝化过程中，放牧通过植物，土壤及其功能基因nirK，nirS，nosZ共同影响N2O排放速率，统计分析表明nosZ对N2O的影响显著强于nirK和nirS的影响。土壤与功能基因nirK，nirS，nosZ的数量呈现显著的负相关关系，而植物与功能基因nirK,nirS，nosZ的数量为正相关关系;亚硝酸盐还原酶基因(nirK,nirS)、nosZ与N2O之间为正相关关系，植物与土壤之间呈现显著的正相关关系(p＜0.05)，放牧对植物和土壤均产生负面的影响。　　(5)高寒草甸N2O年均排放速率为38.4±3.3μg m-2h-1，十年间N2O排放速率的年际动态特征呈现下降的趋势;生长季N2O排放速率(49.9士3.5μg m-2h-1)显著高于休眠季的排放速率（27.0士4.9μg m-2h-1）(p＜0.05);影响高寒草甸N2O排放的主要环境因子是地上生物量和温度（气温和5cm的土壤温度），降雨对N2O排放速率影响较弱。