大气中温室气体浓度不断增加引起的全球气候变暖已成为当今全球性的环境问题之一。气候变暖将导致我国农业面临诸多问题,温度升高将加剧我国粮食安全风险。因地制宜地制定适应未来气候变化的战略目标和保障体系,以保持较高水平的作物生产力来确保国家粮食安全是目前急需解决的问题。所以,如何保证粮食作物在保产增产的同时减少温室气体的排放,具有重要的理论和现实意义。近几年的科学研究证明生物炭具有农业增产和固碳减排的作用,具体表现为改变土壤结构、增加土壤养分的循环与固持、降低土壤温室气体的排放等方面。本研究通过分别在水稻季（R）和小麦季（W）设置对照（RBO-N0、WBO-NO）、单施250 kg ha^-1氮（N）肥（RB0-N1、WB0-N1）、20t ha^-1 生物炭（B）与 250 kg ha^-1 氮配施（RB1-N1、WB1-N1）、40t ha^-1 生物炭与 250 kg ha^-1 氮配施（RB2-N1、WB2-N1）等 8 个处理、3次重复对比研究不同作物季施用生物炭对稻麦轮作周期产量和综合温室效应（GWP）的影响。生物炭分别于2012年水稻季插秧和2012年小麦季播种前田间施用。采用静态暗箱-气相色谱法观测稻田生态系统中稻麦轮作周期甲烷（CH₄）和氧化亚氮（N₂O）的排放规律,并同步开展环境条件及稻麦轮作产量的观测,对该生态系统温室气体强度（GHGI）进行综合评价。结果表明:与水稻季单施氮肥处理相比,水稻季配施20tha^-1生物炭对稻麦轮作周期的CH₄和N₂0排放、GWP都无明显影响,显著增加轮作产量12.5%和显著降低GHGI 13.9%;而配施40t ha^-1生物炭显著降低CH₄和N₂O排放分别为8.6%和10.5%,显著增产17.2%和显著降低GWP和GHGI分别为9.3%和17.0%。与小麦季单施氮肥处理相比,小麦季配施20tha^-1生物炭对稻麦轮作周期的CH₄和N₂O排放及GWP也均无显著影响,但显著增加作物产量21.6%,从而显著降低GHGI 21.7%;而小麦季配施40tha^-1生物炭显著降低CH₄排放11.3%和N₂O排放20.9%,显著增加轮作产量10.0%,显著降低GWP 15.7%和GHGI 23.5%。水稻季配施20t ha^-1的生物炭显著增加N肥农学利用率,而小麦季配施20t ha^-1和40t ha^-1的生物炭都能显著增加N肥农学利用率。水稻季和小麦季氮肥施用引起的稻麦轮作周期N₂O排放系数分别为0.65%和0.75%;配施生物炭都能降低N₂O的排放系数,并且随着生物炭施用量的增加,排放系数降低的越显著。各处理在100年时间尺度上总GWP由大到小的顺序为:RB0-N1>RB1-N1>WBo-N1>WB1-N1>RB2-N1>WB2-N1>RB0-N0>RB0-N0,GHGI 值由大到小的顺序则为:RB0-N1>WB0-N1>RB1-N1>RB2-N1>RB0-N0>WB1-N1>WB0-N0>WB2-N1。通过比较在不同作物季施用生物炭对稻麦轮作周期综合温室效应的影响,可知小麦季配施生物炭对减少CH₄和N₂O的排放、增加稻麦轮作产量及降低GWP和GHGI的效果比水稻季配施等量生物炭效果更好。建议在旱作麦季施用生物炭,有利于在不降低作物产量的同时减缓温室效应。