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农田生态系统在全球大气温室气体（CH4、N2O和CO2）净交换和碳收支中占有重要地位。全面考虑农田生态系统碳收支和CH4、N2O排放的综合温室效应构成了该系统的净温室效应。不同高产、高效栽培模式的实现依托于土壤-作物系统的综合管理，涉及到不同的氮肥水平，氮肥施用比例，有机肥施用以及栽插密度等措施。这些措施在决定作物产量、氮肥利用率的同时，还直接影响到农田生态系统碳收支和温室气体排放。因此，本研究探讨不同高产、高效栽培模式对农田生态系统净温室效应的综合影响，为全面合理评价不同高产、高效栽培模式对粮食产量、氮肥利用率和温室效应的综合效应提供科学依据。 本研究以我国长江流域典型的稻麦轮作生态系统为研究对象，采用静态箱-气相色谱法于2009-2012年完成三个稻麦轮作周期中CO2、CH4和N2O排放通量进行田间原位观测，研究不同栽培模式下温室气体排放规律和生态系统净碳收支(NECB)，进而估算稻麦轮作生态系统净温室效应(netGWP)和温室气体强度(GHGI)。大田试验包括以下两个部分:研究连续三个稻麦轮作周期不同栽培模式下（无氮，NN;当地常规模式，FP;增产增效模式，YE;保产增效模式，IE;再增效模式，HE;再增产模式，HY）CH4和N2O温室气体的排放规律、生态系统净碳收支、净温室效应及温室气体强度;2011年水稻育秧期试验研究不同水稻品种（杂交稻常优3号，CY;常规稻南梗56，NG）在不同播种密度下（常规播种密度C、减量播种密度R）对育秧期温室气体CH4和N2O排放以及综合温室效应(GWP)的影响。 主要研究结果如下: 1.栽培模式和年际变化显著影响稻麦轮作生态系统中CH4和N2O排放。与当地常规模式FP相比，增产增效模式YE、保产增效模式IE、再增效模式HE和再增产模式HY四种栽培模式的水稻产量显著提高了18％、9％、31％和39％。氮肥农学利用率分别增加了73％、29％、164％和80％。不同栽培模式中CH4累积排放量变化范围为175kgChm-2～364kgChm-2，N2O累积排放量变化范围为0.76kgNhm2～4.53kgNhm-2。CH4的累积排放量与生态系统净碳收支(NECB)和净初级生产力(NPP)呈现显著线性相关关系(p＜0.001)。2009年-2010年轮作周期中CH4累积排放量显著低于2010年-2012年两个轮作周期中的CH4累积排放量，其年际间变化与CH4排放期间大气平均气温和有机肥施用方式有关。N2O累积排放量与施氮量之间呈现显著的线性相关关系或指数关系(p＜0.05)。2009年-2010年轮作周期中N2O累积排放量显著高于2010年-2012年两个轮作周期中的N2O累积排放量，其年际变化与降水所导致的土壤充水孔隙度(WFPS)的变化有关(p＜0.05)。 2.在三个稻麦轮作周期中，除无氮模式NN生态系统净碳收支表现为轻微的碳消耗(-1.38tChm-2yr-1)，其他各模式均表现为明显的碳积累(0.90tChm-2yr-1～3.81tChm-2yr-1)。土壤有机碳的固碳速率估算为0.28tChm-2yr-1～0.81tChm-2yr-1。 3.不同栽培模式下净温室效应netGWP包括CH4和N2O排放所引起的温室效应以及土壤固碳所减缓的温室效应的总和。土壤固碳效应的贡献在各模式netGWP中所占比例为11％～32％，平均为21％。 4.当地常规模式FP的netGWP为8.15tCO2eqhm-2，温室气体强度(GHGI)为0.57kgCO2eqkg-1grain。与FP模式相比，增产增效模式YE和保产增效模式IE中netGWP分别减少了25％和17％，GHGI则分别减少了32％和18％，而再增效模式HE和再增产模式HY中netGWP分别增加了44％和37％,GHGI分别增加了23％和9％。 5.在为期四周的水稻育秧期中，N2O和CH4分别集中在前两周和后两周排放。播种密度显著影响CH4累积排放量(p＜0.001):在常规播种密度下，杂交稻CY和常规稻NG的CH4累积排放量分别为68.2kgChm-2和121.6kgChm-2，显著高于减量播种密度下杂交稻CY和常规NG的CH4累积排放量(p＜0.001)（CY和NG的CH4累积排放量分别为15.9kgChm-2和20.9kgChm-2）。常规播种密度下CH4的累积排放量与移栽后整个水稻生长季的CH4累积排放量相当。播种密度和水稻品种均显著影响育秧期温室气体N2O的排放(p＜0.05～0.01)。与常规播种密度相比，减量播种密度降低了育秧期N2O累积排放量;与常规水稻品种NG相比，杂交水稻品种CY降低了N2O累积排放量。与杂交稻CY相比，100年时间尺度上，在减量播种密度和常规播种密度条件下，常规稻NG分别增加了综合温室效应(GWP)62.1％和70.7％。以单位面积计，由育秧期温室气体CH4和N2O排放所引起的GWP与移栽后整个水稻生长周期内的GWP相当，说明育秧期是一个重要的温室气体排放源。 综上所述，不同高产、高效栽培模式和年际变化均显著影响稻麦轮作生态系统中CH4和N2O排放。在作物季节时间尺度上估算的固碳效应在净温室效应中不容忽视。育秧期CH4和N2O排放的综合温室效应在水稻生产的生命周期评价中也应该加以重视。当前设计的增产增效、保产增效模式可以同时实现水稻高产、氮肥高效以及减缓温室效应。进一步增加水稻产量或氮肥利用率的再增产模式或再增效模式还不能同时实现减缓温室效应，需要深入研究。