当前河流筑坝导致水库释放温室气体N₂O的问题已经引起了世界范围内的广泛关注,梯级开发河流N₂O释放过程和机理的研究有助于准确评估河流N₂O释放水平.本研究选取了乌江中上游梯级开发河段,采集了河水、库区表层水和水库下泄水样进行了相关地球化学分析.结果显示,乌江干流的梯级开发对水化学条件、氮化物以及N₂O的释放产生了显著影响,氮化物受到显著的拦截效应,N₂O在库区附近的释放明显强于河流.N₂O饱和度平均为347%,均表现为大气N₂O的释放源,并受各水库自身库龄、营养状态和有机质等条件的影响.春夏季受水库内部氮的生物地球化学影响,具有较高的N₂O释放水平.温度、酸碱度（pH）和溶解氧（dissolved oxygen,DO）是影响N₂O释放的关键因子,对于库龄较老的乌江渡和东风湖来说,有机碳埋藏和水库营养条件显著促进着N₂O的释放,而氮负荷水平并未表现出显著促进N₂O的释放.硝化作用是河流N₂O产生的主要过程,但是下泄水较高的N₂O含量说明库区底部反硝化作用具有重要的贡献.全年河流水-气界面释放通量平均为0.33μmol·m^-2·h^-1,下泄水的释放通量为0.64μmol·m^-2·h^-1,水库表层水释放通量为0.43μmol·m^-2·h^-1.与世界其他河流相比,乌江中上游干流N₂O的释放水平属中等水平,主要控制因素可能是氮负荷水平和水体水化学条件.然而,下泄水体具有高于河流和库区表层水的释放通量,需要引起重视.