草地作为陆地最大的生态系统之一，是温室气体氧化亚氮(N2O)的主要排放源。放牧是草地的主要利用方式之一，其对草地生态系统尤其是N2O排放的影响受到了人们的广泛关注。N2O主要产生于土壤微生物驱动的硝化、反硝化过程。本论文选择欧亚大陆有代表性的内蒙古草甸草原，以及南半球新西兰主要的人工草地作为试验地，研究不同的放牧管理措施及气候变化对硝化、反硝化过程的影响研究，以明确草地N2O的产生机理及对放牧和气候变化的响应机制，为草地N2O排放的估算及制定减排措施提供理论依据。　　本研究主要分为三部分内容:1）以内蒙古呼伦贝尔草甸草原为研究对象，探究自由放牧对N2O产生过程及相关微生物功能群的影响。2）以新西兰人工草地为例，研究不同放牧管理措施及CO2浓度增加对土壤N2O产生过程及相关微生物功能群的影响。3）以新西兰山地牧场为例，研究不同放牧强度及坡度对土壤N2O产生过程及相关微生物功能群的影响。三部分试验内容都是通过采集土壤样品进行室内培养分析和Q-PCR(荧光定量PCR)的手段分析硝化、反硝化的活性，以及硝化、反硝化过程相关微生物功能群的数量，其主要结果如下:　　(1)在中国农业科学院呼伦贝尔草原定位研究站的围封放牧样地在2011-2012年的5，7，9月采样进行分析，结果表明，放牧降低了土壤的水分和2012年的总氮含量，但是放牧处理对氨氧化古菌(AOA)，氨氧化细菌(AOB)，反硝化微生物功能群(narG和nosZ)，以及硝化过程N2O产生潜势(NN2O)和反硝化过程N2O产生潜势（DN2O）没有显著的影响。NN2O的变化主要受到AOA和AOB的直接影响。反硝化过程N2O还原潜势(DN2)的变化主要受到narG基因数量及总碳，NO3-和土壤水分的影响。narG基因数量与反硝化潜势(DN2O+N2)显著相关。土壤水分是DN2O的主导因子。以上结果表明，放牧对硝化、反硝化微生物功能群的数量及N2O排放潜势没有显著影响。水分是当地N2O产生过程的主导因子。amoA和narG基因数量可以作为衡量当地硝化反硝化速率年际变化的指标。　　(2)对新西兰皇家农业科学院FACE样地在2013年3月采样进行分析，结果表明，放牧有粪尿归还显著增加了AOA，AOB，narG和nosZ基因的数量，以及硝化酶活(NEA)，自养硝化酶活(ANEA)，反硝化过程N2O产生潜势(DN2O)和反硝化过程N2O还原潜势(DN2);但对nirK和nirS以及异养硝化酶活(HNEA)没有显著的影响。CO2浓度增加(eCO2)显著增加了HNEA和nosZ基因的数量;但显著地降低了narG基因的数量，nosZ基因的表达和DN2。以上结果表明，放牧有粪尿归还增加了硝化、反硝化微生物功能群的数量及其活性。CO2浓度增加会通过促进异养硝化过程的活性并抑制N2O还原的活性从而增加N2O的产生潜势。　　(3)对新西兰皇家农业科学院山地牧场放牧样地不同地形（低、中、高坡度）在2013年的6月采样进行分析，发现三年的不同放牧强度管理措施对土壤TC，TN，NH4+-N，和AOA，AOB，nirS，nosZ基因数量，以及ANEA，HNEA都没有显著的影响。但土壤NO3--N含量，nir基因数量以及反硝化酶活(DEA)在低坡度处理中，重度放牧处理要显著高于轻度放牧处理。土壤TC，TN，NO3--N，AOA，AOB和nosZ基因的数量在低坡度处理都显著高于其它坡度处理;，以及NEA和DEA同样在低坡度处理达到最大值;而HNEA则在低坡度处理都显著低于其它坡度处理。重度放牧虽然在低坡度处理显著增加了nirk基因的数量和反硝化活性，但对N2O产生潜势没有显著的影响。硝化反硝化微生物功能群的数量及N2O产生潜势都在低坡度处理达到最大值。　　综上所述，内蒙古草甸草原和新西兰人工草地由于气候条件，管理措施的不同致使N2O产生过程的主导因子存在着差异。内蒙草甸草原由于气候条件干旱年降雨量仅400 mm左右，水分成为了控制该地区N2O产生过程的主导因子;而在新西兰人工草地，年降雨量都在800 mm以上，土壤水分比较充足，土壤底物的浓度及有效性成为该地区N2O产生过程的主要控制因素。三个实验样地不同的放牧管理措施实验结果表明，不论是在内蒙草甸草原还是新西兰人工草地，三年的不同放牧强度及五年的放牧围封处理都没有对N2O产生过程产生显著的影响;而11年的放牧有粪尿归还处理显著地增加了N2O排放潜势及相关微生物功能群数量。本研究结果表明短期的放牧不会对土壤N2O产生过程产生影响，放牧主要是通过长期对土壤环境如土壤水分，碳氮的有效性等因子的影响造成土壤环境的改变从而对N2O产生过程产生影响。