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农业是大气中温室气体N2O、CH4和CO2的重要源或汇,对全球气候变化具有重要的影响。准确监测与计量农田温室气体的排放量,并寻求适当的减排技术已成为全球气候变化研究中的热点问题。本研究以我国北方典型粮食/露地蔬菜—冬小麦/大葱套作系统为研究对象,设置对照(CK)、农民习惯(FP)、优化施肥(OPT)、优化减氮(OPT-N)和秸秆还田(CN)五个处理,采用静态暗箱—气相色谱法对主要温室气体(N2O、CH4和CO2)的交换通量进行了全年观测研究,分析了主要因子(施肥、土壤温度和湿度)对交换通量及其总量的影响,定量评价了不同管理措施的净生态系统温室气体平衡。主要研究结果如下：冬小麦/大葱套作系统全年N20排放呈现多峰的动态变化规律。大葱生长季N20排放峰较密集,且主要出现在每次施肥、灌溉之后,最高排放峰值为农民习惯处理的507.11μg N m-2h-1；小麦生长季排放峰值相对较低,且只出现在秋季播种和春季追肥两个时期。N20年排放总量介于1.71到4.6kg N ha-1之间,与农民习惯相比,优化施肥、优化减氮和秸秆还田处理均显著降低了N20排放,其中秸秆还田处理表现出较优的增产减排效果。N20直接排放系数为0.31%-0.48%,平均值为0.43%。N20周年背景排放总量为1.71kg N ha-1,其中冬小麦季的背景排放总量约是大葱季的2/3。土壤温度和土壤湿度均能显著影响农田N20的排放,在10℃<土壤温度(Ts)<20。C时,N20排放随温度的升高而增加；在20℃<Ts<30℃时,土壤水分含量成为主要限制因素,N20排放与土壤孔隙含水量(WFPS)呈显著指数正相关关系。冬小麦／大葱套作系统整体上表现为大气CH4的净吸收汇。CH4吸收高峰主要出现在冬小麦季,且吸收速率高于大葱季。CH4年平均吸收速率为15.35±1.03μg C m-2h-1,吸收总量在1.12-1.49kg Cha-1yr-1之间。施用氮肥在一定程度上降低了土壤吸收氧化CH4的能力,但是各处理间差异并不显著。其中优化减氮和秸秆还田处理的CH4吸收总量分别比优化处理降低了13%和22%。在全年时间尺度上,土壤温度是影响农田氧化吸收CH4的主要因素。冬小麦／大葱套作系统生态系统总呼吸表现为冬小麦生长季具有明显的变化规律,而大葱生长季变化规律不强的特点。冬小麦在返青后,CO2排放量迅速增加,在扬花期达到峰值,平均排放通量达到了406.84±10.42mg Cm-2h-1。大葱季则由于频繁的农田管理措施,CO2排放并未表现出显著的规律性。CO2年累积量变化范围为11.84-13.46tC ha-1,其中非生长季排放的CO2总量只占到全年总呼吸量的5.3%-7.1%。氮肥施用量对生态系统总呼吸没有显著影响。土壤温度是影响生态系统总呼吸的主要因素,土壤湿度的影响并不显著。小麦季生态系统CO2排放通量与生物量之间存在着极显著的相关关系,而在大葱生长季两者并未表现出显著的相关关系。结合DNDC模型估算,小麦季土壤呼吸总量显著高于大葱季,并且小麦根系呼吸约占土壤总呼吸的97%,大葱季约为76%。冬小麦/大葱套作系统农田—大气间温室气体平衡主要取决于N2O、CO2和CH4三种温室气体的净交换总量。对照处理的净交换总量主要由CO2的净交换量(NECB)来决定,表现为较强的温室气体源；农民习惯、优化施肥和优化减氮处理也都表现为温室气体的净排放；秸秆还田处理由于归还了0.89t的碳,抵消了N20的排放,总体表现为温室气体的汇,其汇强度约为1.9t CO2-eqha-1yr-1,为较优的农田温室气体减排技术。