本研究以河南省小麦-玉米、小麦-花生以及小麦-大豆三种不同的复种模式作为研究对象,采用了田间试验,入户调查和室内分析相结合的方法,研究了三种复种模式在免耕、翻耕、旋耕三种不同耕作措施下对农田碳排放、碳吸收、碳足迹、产量、经济效益及农田土壤养分动态的影响,以期为气候变化环境下农业结构调整提供理论与技术支持。主要研究结果如下:不同复种模式在三种耕作措施下对农田的碳足迹影响显著。不同耕作措施和复种模式下化肥和灌溉为主要的碳排放源;单位面积化肥碳排放量占单位面积总碳排放量22%-34%,单位面积灌溉碳排放量占单位面积总碳排放量的60%-77%;其中,以小麦-玉米复种模式在翻耕措施下的单位面积碳排放量最高,且小麦季为主要的碳排放季,占小麦-玉米复种模式周年总碳排放量的65%;作物作为主要的农田碳吸收源,经济产量决定着碳吸收量,以小麦-玉米复种模式在翻耕措施下的单位面积产量最高,单位面积碳吸收量也表现为最高,其中,以小麦季和秋季作物所占比例各为50%;不同耕作措施和复种模式下,以小麦-大豆复种模式在免耕措施下的单位面积碳足迹最低,其中,小麦季农田单位面积碳足迹较高,且是秋季的2.6倍;在生态盈余方面,碳足迹与生态盈余呈负相关关系,以小麦-大豆复种模式下的单位面积生态盈余最高,其中秋季作物的单位面积生态盈余较高。不同复种模式在三种耕作措施下对产量和经济效益的影响较大。不同复种模式的耕作措施下,小麦季单位面积产量在翻耕措施下最高,免耕措施下单位面积产量最低,秋季作物产量是周年产量差异的主要来源,其中以小麦-玉米复种模式在翻耕措施下的单位面积产量最高,且秋季作物单位面积产量占到全年产量的50%;在单位面积经济效益方面,以小麦-花生复种模式在免耕措施下的单位面积经济效益最高,其中秋季作物的单位面积经济效益最高,是小麦季单位面积经济效益的1.8倍,占周年单位面积经济效益的64%。不同复种模式和不同耕作措施对小麦季土壤养分含量的影响较大。小麦-花生复种模式和小麦-大豆复种模式与免耕措施下的土壤养分含量增加;其中,不同复种模式下小麦-大豆复种模式和小麦-花生复种模式下的土壤全氮和氨态氮含量升高,土壤硝态氮含量下降,有机质含量提高,土壤酶活性增加,其中以小麦-大豆复种模式最为显著;不同耕作措施下,免耕与翻耕和旋耕相比,增加了土壤含水量、氨态氮和氮含量,以及表层土壤有机质的含量。从生态效益和经济效益协同考虑,小麦-花生复种模式+免耕措施能够降低农田碳足迹,提高经济效益,改善土壤养分,但免耕措施在一定时期内作物产量较低,因此可根据实际情况选择免耕与其他耕作措施进行轮耕与小麦-花生复种模式相结合。