本研究以我国大面积种植的常规作物冬小麦和大豆为实验材料,采用田间试验的方法,进行了2个冬小麦生长季、1个大豆生长季的试验。设置了对照、臭氧浓度升高两种处理。采用静态箱-气相色谱法分析CO2和N2O通量,并分析了植株的生物量、叶片的全氮、硝态氮、氨态氮含量、叶片的叶绿素含量、叶片的可溶性蛋白质含量、叶片的硝酸还原酶活性；分析了土壤的全氮、硝态氮、氨态氮含量。探讨臭氧浓度升高对土壤-作物系统呼吸速率和N20排放的影响规律,并初步分析其影响机理。为客观评价臭氧浓度升高的生态效应,预测臭氧浓度升高情景下区域农田温室气体排放趋势提供依据。结果表明：臭氧浓度升高没有改变土壤-冬小麦系统呼吸速率和N20排放的季节性变化规律。臭氧浓度升高显著降低了土壤-冬小麦系统的呼吸速率,T1降幅达到26.8%(p=0.000),T2达到45.6%(p=0.000)；臭氧浓度升高还显著降低了土壤-冬小麦系统的N2O排放,T1降幅达23.1%(p=0.000)、T2降幅达到27.5%(p=0.000)。臭氧浓度升高没有改变土壤-大豆系统呼吸速率和N2O排放的季节性变化规律。臭氧浓度升高显著降低了土壤-大豆系统的呼吸速率,T1、T2组分别降低了23.5%(p=0.000)和20.2%(p=0.000)。对于N2O排放通量的影响则没有一定的规律性。土壤-冬小麦系统的呼吸速率存在着明显的日变化规律,臭氧浓度升高没有改变其日变化规律。土壤-冬小麦系统N2O排放的日变化表现为随机性。臭氧浓度升高通过影响作物地上、地下部分和总生物量,叶片叶绿素含量、可溶性蛋白质含量、硝酸还原酶活性、全氮、硝态氮、氨态氮含量,以及土壤全氮、硝态氮、氨态氮含量,进而影响系统呼吸速率和N2O排放。