水稻是世界主要的粮食作物，而稻田生态系统又是CH₄的主要排放源之一，基于上述两点，稻田生态系统已成为全球关注的焦点。施肥是稻田耕作过程中一种主要的管理措施，不同的施肥管理不但会影响稻田CH₄和N₂O的排放，而且会影响稻田土壤耕层有机碳的固定，进而影响到土壤地力和水稻产量，而同时土壤固碳能力对温室气体减排又有极其重要的意义。为在有效应对气候变化的同时保障农业生产的可持续性，必须在生产过程中探寻既能有效减排又能保障正常粮食生产的措施，实现培肥地力、增产和减排的共赢。因此，本研究在综合考虑泄漏因素对土壤固碳的抵消作用的基础上，探寻能实现有效减排和粮食增产的施肥管理措施。本试验于2010年选取湖南不同施肥措施下红壤双季稻田为研究对象，监测了不同施肥措施下（包括CK（不施肥）、NPK1（单施化肥）、NPK1+BIS（秸秆焚烧+NPK）、NPK2+S（新鲜秸秆+NPK）、NPK2+MD（菌渣+NPK）、NPK3+CD（新鲜牛粪+NPK）和NPK3+BD（沼渣+NPK））土壤耕层碳密度的变化，估算了不同措施下土壤有机碳的积累；并利用静态箱-气象色谱法同步测定稻田CH₄和N₂O排放，监测了不同施肥措施对稻田温室气体CH₄和N₂O排放季节变化规律和排放总量的影响，研究了不同施肥处理下土壤养分发生变化对CH₄和N₂O排放影响，并估算了CH₄和N₂O排放对温室效应的贡献以及对固碳的抵消效应；综合比较了不同施肥管理措施下水稻产量和温室气体排放效应，推荐了适合湖南红壤双季稻田的最优施肥管理措施。主要研究结果如下：1.稻田CH₄、N₂O排放规律及影响因素：（1）施肥处理增加稻田生育期间CH₄排放，秸秆焚烧还田处理相比于单施化肥处理降低稻田CH₄排放的28.3%，总氮投入水平基本相等的有机无机配施处理中，腐熟后的秸秆（菌渣、沼渣）相比于新鲜牛粪、秸秆还田后降低CH₄排放的26.1%～61.5%。冬闲期实行干耕冬晒可有效降低CH₄排放。（2）CH₄排放与气温、投入有机肥料自身C/N密切相关。CH₄排放对不同施肥措施下土壤养分要素变化的响应分析表明，CH₄排放与土壤有机碳含量、C/N呈显著正相关，与土壤无机氮NH₄⁺-N、NO₃^--N浓度呈弱的正相关。（3）N₂O排放主要集中于晚稻田，单施化肥处理N₂O排放量显著高于有机无机配施处理，秸秆焚烧还田处理与单施化肥处理相比降低N₂O排放的85.0%，新鲜牛粪相比于沼渣降低N₂O排放的80%。早、晚稻季N₂O排放与CH₄排放无消长关系，在冬闲期N₂O排放与CH₄排放存在明显的消长关系。（4）N₂O排放对不同施肥措施下土壤养分要素变化的响应分析表明，N₂O排放与土壤中全氮质量分数呈弱的正相关，与无机氮NH₄⁺-N浓度呈显著的正相关关系。2.稻田土壤固碳、减排综合效益分析：（1）有机无机配施处理以沼渣、秸秆配施NPK固碳效果最好，单施化肥同样起到提高土壤碳水平的作用。秸秆焚烧处理则降低土壤碳固存量，表现为碳损失。（2）相比于空白处理（CK），新鲜牛粪与秸秆直接还田处理CH₄、N₂O排放产生的总温室效应及单位产量的温室效应最强。3.最优施肥管理措施推荐对各处理固碳效果、产量及CH₄、N₂O排放状况进行综合分析表明，沼渣处理较其他施肥处理增碳54.7%～91.7%，增产6.9%～13.7%，减排﹣19.4%～153.3%，净固碳减排效益最好，因此，选取沼渣配施NPK为最优施肥措施。