甲烷是仅次于二氧化碳的第二大的温室气体,水稻作为最主要的人为来源其产甲烷量达到了大气甲烷总量的9%。而普通野生稻（Oryzarufipogon Griff.）具有丰富的遗传多样性,是栽培稻育种中宝贵的种质资源。其次对稻田施加水铁矿后形成的根表铁膜有利于减少甲烷的排放,所以利用水合氧化铁与野生稻,将为甲烷减排及缓解全球温室效应与粮食生产之间的矛盾而提出新的解决思路。本文以普通野生稻为主要材料,通过铁胁迫筛选出所需野生稻居群,并以盆栽与小区两种种植方式,采用生物地球化学方法,如比重瓶法测根孔隙度、DCB（dithionite-citrate-bicarbonate）提取根表铁膜、原子吸收分光光度计测定铁浓度、密闭静态箱法测定甲烷排放、GC气相色谱仪测甲烷浓度、恒温静置厌氧培养测产甲烷潜力、菲洛嗪分光光度法测Fe（Ⅱ）与Fe（Ⅲ）等;以及微生物分子生态学方法,如PCR扩增、末端限制性片段长度多态性（T-RFLP）、实时荧光定量PCR（qPCR）等,研究水合氧化铁对野生稻田甲烷排放及微生物群落结构的影响。研究结果如下:（1）海南省8个不同地区普通野生稻的生物学性状、根孔隙度、根系表面积及根表铁膜情况各不相同,其根系生物量差异非常大,大致分为两类:根系生物量较大在300 g～500 g之间的‘下路桥居群’（XLB）、‘凤楼村居群’（FLV）和‘明星村居群’（MXV）,以及生物量较小在100 g～300 g之间的‘葫芦洋居群’（HLY）、‘红光村居群’（HGV）、‘和庆农场居群’（HQF）、‘云雁洋居群’（YYY）和‘美帮村居群’（MBV）。综合根表铁膜各指标可知HLY居群根表铁膜形成能力最强,其根表铁膜含量为22.25 mg Fe/g干根,单株根表铁膜数量为6.04 mg Fe/株,根表铁膜厚度为0.0196 mg Fe/cm2,标准根表铁膜为495.70mg Fe/cm;都极显著（P<0.01）或显著（P<0.05）高于铁膜形成能力最弱的MBV居群,其四项铁膜指标分别为7.96 mg Fe/g干根、0.97 mg Fe/株、0.0070 mg Fe/cm2及68.12 mg Fe/cm。单株根表铁膜数量与每株植株的主根表面积、侧根表面积、总根表面积及总体积都有极显著（P<0.01）的正相关关系,所以若用根系表面积来反应铁膜的形成能力,指标单株根表铁膜数量最好;标准根表铁膜与每克干根的侧根表面积及每株植株的侧根表面积都有极显著（p<0.01）的正相关关系,所以若用侧根表面积反应铁膜的形成能力,指标标准根表铁膜较好。试验中还发现根表铁膜含量最高的两个居群HLY和HQF对应的根系生物量处在一个适中的位置,分别为271.67 g、205.00 g,其根表铁膜厚度与标准根表铁膜也较高;而根表铁膜含量最低的两个居群FLV、MBV的根系生物量分别为两个极端,466.33 g及121.33 g,其根表铁膜厚度与标准根表铁膜也较低,可以看出适中的根系生长可能更有利于铁膜的形成。（2）厚铁膜野生稻HLY居群与薄铁膜MBV居群的盆栽试验中,两个居群在施水合氧化铁后甲烷排放通量、土壤孔隙水甲烷浓度与Fe（Ⅱ）浓度都有所降低,HLY居群的甲烷减排效率为6.61%,小于薄铁膜MBV居群的16.24%,但HLY的甲烷排放通量、土壤孔隙水甲烷浓度与Fe（Ⅱ）浓度都要小于MBV。根表铁膜对产甲烷的抑制作用主要表现在两个居群的生长前期和MBV居群的生长后期:生长前期MBV居群的单株根表铁膜数量加铁组高于对照组从而抑制了甲烷产生,但HLY的铁膜数量对照组却高于加铁组,所以对照组因为铁膜的抑制作用其甲烷排放会小于加铁组;在MBV后期,生物量小的加铁组其孔隙水甲烷浓度反而大于对照组,因为加铁组的单株根表铁膜数量小于对照,抑制产甲烷作用不如对照组明显,所以产甲烷大于对照组。施加水合氧化铁后两个野生稻的根表铁膜含量、土壤Fe（Ⅱ）与Fe（Ⅲ）含量都有增加,根际土和非根际土中主要为Fe（Ⅲ）,且两种铁在根际土中都要高于非根际土。施加水合氧化铁对土壤和稻根的厌氧培养产甲烷速率有抑制作用,其中稻根的产甲烷速率加铁组都极显著（P<0.01）低于对照组。（3）厚铁膜野生稻HLY居群与水稻BIY 26的小区试验中,水合氧化铁对水稻和野生稻的甲烷排放都没有减排效果,且野生稻甲烷排放通量大于水稻,但孔隙水甲烷浓度和Fe（Ⅱ）浓度小于水稻,施水合氧化铁后野生稻的孔隙水甲烷浓度和Fe（Ⅱ）浓度也有所降低。根表铁膜对产甲烷的抑制作用在水稻和野生稻中都很明显:在第50～51 d时,水稻根系生物量加铁组小于对照组,但由于加铁组单株根表铁膜数量小于对照组,对甲烷的产生抑制效果不如对照组而导致甲烷产生大于对照组;野生稻根系生物量加铁组大于对照,单株根表铁膜数量小于对照,所以产甲烷即孔隙水甲烷浓度大于对照组。在第89～90 d时,水稻对照组的根系生物量大于加铁组,但由于单株根表铁膜数量显著（P<0.05）大于加铁组而对产甲烷有很大抑制作用,所以产甲烷量小于加铁组;野生稻根系生物量加铁组大于对照组,但其单株根表铁膜数量大于对照组而使最后产甲烷小于对照组。野生稻的生物学性状要优于水稻,生物量约是水稻的2倍。施加水合氧化铁后水稻和野生稻的根表铁膜含量减少、土壤Fe（Ⅱ）与Fe（Ⅲ）含量增加,对土壤和稻根厌氧培养的产甲烷速率作用不一。（4）盆栽和小区试验中,微生物群落结构结论一致:土壤和稻根中的优势古菌为 Methanocellales 和 Methanosaetaceae,其次为 Methanobacteriaceae（氢营养型产甲烷古菌）,此菌群土壤中少于稻根,Methanosarcinaceae（乙酸型产甲烷古菌）,此菌群稻根中少于土壤。无论非根际土、根际土还是稻根,氢营养型产甲烷古菌都要多于乙酸型产甲烷古菌,且在稻根中,氢营养型产甲烷古菌都是乙酸型产甲烷古菌的2倍。根际土的产甲烷菌和地杆菌数量都要多于非根际土。在盆栽试验前期和小区试验的两个取样时期,非根际土和根际土都因为互营生长关系表现出产甲烷菌数量高的处理对应的地杆菌数量也高。