施肥措施与稻田生态系统净碳汇效应、经济收益的关系密切。本研究以长期（35年）定位施肥试验田为平台，分析了单独施用化肥（MF）、秸秆还田+化肥（RF）、30%有机肥+70%化肥（OM）和无肥对照（CK）4种不同施肥模式对我国南方双季稻田耕层土壤固碳速率、碳密度、年碳汇平衡和经济收益的影响。研究表明：不同施肥处理双季稻田耕层土壤碳库变化范围为216.02～866.74 kg·hm-2·a-1,OM处理土壤碳年变化量显著高于MF、RF和CK处理；双季稻田土壤固碳速率为51.5～650.7 kg·hm-2·a-1,表土碳密度为55.64～78.42 t·hm-2,各施肥处理高低顺序均为OM＞RF＞MF＞CK。各施肥处理双季稻田生态系统水稻的碳吸收为4.42～9.32 t C·hm-2·a-1,其高低顺序为OM＞RF＞MF＞CK;与MF处理相比，OM和RF处理稻田土壤净碳汇量分别提高了27.6%和13.6%。各施肥处理双季稻田生态系统的碳成本物质投入变化范围为1.49～2.17 t C·hm-2·a-1,年经济收益变化范围为1.30×10~3～7.83×10~3元·hm-2·a-1,其高低顺序为RF＞OM＞MF＞CK;OM、RF和MF处理双季稻田生态系统经济效益的净收益均显著高于CK处理。总之，长期施用有机肥、秸秆还田配施化肥措施均有利于增加双季稻田土壤固碳速率、碳汇效应和经济收益，是提高南方双季稻田土壤有机碳贮量的施肥模式。