1、通过静态箱－气相色谱法对不同氮肥施入水平下，冬小麦-夏玉米轮作农田生态系统土壤－大气界面N2O排放进行观测，结果表明N2O排放与N肥施入量呈正线性相关关系；产量比例的N2O排放与N肥施入量呈立方关系。产量比例的N2O排放在氮肥施入量为136 kg N ha-1 yr-1时最低，同时发现最高作物产量在施氮量为317 N ha-1 yr-1时达到最高。该施氮水平是同时考虑粮食安全与环境效益的最佳氮肥施入量。该结果发表在Atmospheric Environment 55, 2012: 240–244。
2、我们利用土壤剖面气体采样器和气相色谱技术对不同施氮处理，冬小麦－夏玉米轮作农田生态系统0-300cm土壤剖面CH4, CO2和N2O进行观测。研究结果表明土壤剖面中CH4浓度随深度增加而降低，施氮对土壤剖面CH4产生无显著影响；土壤剖面中CO2浓度随深度增加而增加，且存在明显季节变化，施氮对土壤剖面CO2 产生无显著影响；土壤剖面中N2O浓度随深度增加而增加，且施肥灌溉等农田管理措施 及降水等均会造成短期N2O排放高峰，施氮显著增加土壤剖面各层N2O 浓度。该研究对冬小麦－夏玉米轮作农田生态系统土壤剖面CH4, CO2和N2O产生和消耗过程提供了进一步的证据。相关研究结果发表在Agriculture, Ecosystems and Environment，164, 2013: 260–272.
3、我们利用Fick定律计算了4个氮肥施入水平下（0, 200, 400 and 600 kg N ha−1 year−1），冬小麦－夏玉米轮作农田生态系统土壤剖面7个层次（0–30, 30–60, 60–90, 90–150, 150–200, 200–250 and 250–300 cm) CO2, CH4和N2O的扩散需率。结果表明，氮肥施入显著增加0-90cm土层N2O通量，但对CO2和CH4无显著影响。0-60cm土层是大气CH4吸收汇，和CO2与N2O排放源；超过90％的CO2, CH4和N2O年累计排放量来自90cm以上土层，大于90cm土层既非温室气体源也非汇，主要表现为一个储藏层功能。相关研究结果发表在PLOS ONE 9, 2014 (6): e98445.