土壌からの亜酸化窒素（N_２O）は、主に微生物反応である硝化や脱窒に由来するため、栄養塩、水分、酸素といった、土壌微生物活動を制限する要因によって発生量は変動する。これらの要因は土地利用によって変わるが、N_２O発生量や、土壌の窒素動態に対してどのように影響を与えるかといった詳細は明らかではない。本研究では北海道東部の別寒辺牛川流域周辺の代表的な土地利用である森林、牧草地、河畔湿地土壌（以下、河畔土壌）を対象として、栄養塩添加を行なった場合に、異なる土地利用の土壌におけるN_２O発生と硝酸溶脱はどのような関係にあるのかを明らかにすることを目的とした。栄養塩として硝酸態窒素（NO_３⁻）・アンモニウム態窒素（NH_４^＋）・リン酸態リン（PO_４^３−）を添加した室内培養によりN_２O発生と硝酸溶脱の関係を調べ（実験１）、安定同位体窒素（^１５N）を用いて、N_２O発生に関与する硝化と脱窒の相対的な重要度を解析した（実験２）。実験１から、森林土壌と河畔土壌ではNO_３⁻の添加により、脱窒によるN_２O発生量の増加が示唆された。また、NO_３⁻添加処理によって森林土壌と牧草地土壌からのNO_３⁻溶脱量は、無処理やNH_４^＋添加処理と比べてそれぞれ有意に増加した。河畔土壌からのNO_３⁻溶脱量は処理による有意な変化が認められなかった。実験２では、土壌から発生したN_２Oの起源は、全ての土壌においてNO_３⁻が主体であることが確認された。また、森林土壌では土壌水分が高い条件下において、NO_３⁻由来のN_２O発生量が増加する傾向にあった。 本研究から、土壌からのN_２O発生量は、土壌内における栄養塩環境によって変動することが示された。特に土壌内の硝酸態窒素が増加すると、土壌微生物によるNO_３⁻を基質とした脱窒反応によりN_２O発生量が増加するものと考えられた。また、土壌水分の豊富な河畔土壌では脱窒による発生が高いことにより、土壌からの窒素溶脱の負荷を低減する機能があることが示唆された。