水稻是我国最重要的粮食作物之一,在保障我国粮食安全中扮演着十分重要的角色。黑龙江省作为中国水稻种植大省,其水稻生产在我国粮食生产中具有十分重要的地位。然而,由于气温较低等问题,严重制约着黑龙江省寒区水稻的产量,覆膜栽培能够解决低温冷害的影响。考虑到农业生产需要保护生态环境,达到农业可持续发展的要求,本文以我国黑龙江省寒区水稻为研究对象,通过测定两种生物降解地膜覆盖和两种节水灌溉方式组合条件下的土壤水热、水稻光合特性、干物质转运以及产量,分析不同处理下土壤水热的时空变化特征和水稻光合强度、干物质转运及产量的变化情况,并揭示土壤水热、水稻光合特性和产量对不同覆膜灌溉方式的响应机制,利用综合指数法评价不同覆膜灌溉方式的综合效应,筛选出最适用于研究区的覆盖地膜与节水灌溉组合,为寒区水土资源持续高效利用研究以及可生物降解地膜覆盖的推广应用提供依据。主要得出以下结论:（1）在水稻收获时,两种可生物降解地膜的降解率达到80%以上。两种地膜的降解速率均随时间的变化逐渐增大,最大速率在1.3%/天以上。两种可生物降解地膜进入各降解时期的时间不同,在前两个降解时期,白色地膜比黑色地膜提前2天左右进入各降解时期,崩裂期开始,黑色地膜比白色地膜提前5-8天进入各降解时期。（2）覆膜灌溉处理下,不同生育期的土壤含水率随着土层深度的增加逐渐降低,除分蘖末期以外的其他生育期土壤温度随土层加深呈现下降的趋势。覆盖地膜整体上能够提高0-15cm土层土壤含水率和土壤温度,提升幅度分别为0.25%-13.98%和1.07%-9.00%,其中覆盖黑色地膜对0-5cm土层土壤含水率和土壤温度的提升效果比白色地膜强。整体来看,不同灌溉方式对土壤温度影响较弱,对土壤含水率的影响规律随生育期发生变化,在前两个生育时期,控制灌溉方式下土壤含水率比垄作灌溉方式提升了0.19%-12.01%,在后两个生育期比垄作灌溉方式降低了0.63%-13.51%。覆膜灌溉处理对土壤温度垂直变化的影响没有明显规律;对土壤含水率垂直变化程度的影响效果表现为在10cm以上土层提高1.45%以上,在10cm以下土层降低0.50%-7.73%之间。（3）覆膜灌溉处理对水稻叶片净光合速率的提升幅度为0.73%-18.33%;除拔节孕穗期以外,覆膜灌溉处理对水稻叶片蒸腾速率的提高幅度为1.65%-18.16%,只有覆膜垄作灌溉能够提高水稻叶片气孔导度,提升幅度在4.55%-75.00%之间;除拔节孕穗期控制灌溉方式以外,其他生育时期覆膜灌溉处理对叶绿素含量的提高幅度为0.62%-21.38%。覆膜灌溉处理能够提高4.13%-35.88%的水稻茎叶干物质转运率和9.40%-38.85%的籽粒贡献率。除控制灌溉和不覆盖地膜处理组合方式以外,其他覆膜灌溉处理均能通过提高有效穗数、每穗粒数和千粒重等达到增产的效果,增产幅度为4.24%-20.81%。（4）土壤水热与水稻光合特性、产量及其构成要素之间均具有正相关性。随着土层深度的增加,净光合速率、每穗粒数和有效穗数与土壤温度的相关程度先下降后上升,气孔导度与土壤温度的相关程度先上升后下降,蒸腾速率和水稻产量与土壤温度的相关程度逐渐降低,千粒重与土壤温度的相关程度呈现增强的趋势。随土层深度增加,不同光合特性指标和水稻产量与土壤含水率之间的相关程度均先降低后升高,产量构成要素与土壤含水率之间的相关程度呈现下降趋势。通过综合指数法,以土壤含水率、土壤温度、叶绿素含量、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、茎叶干物质转运率、籽粒贡献率、有效穗数、每穗粒数、千粒重、产量、地膜残留率作为评价指标进行覆膜灌溉方式的综合评价,评价结果为垄作灌溉与覆盖黑色地膜组合处理对土壤水热环境-作物生理生长情况-生态环境的综合影响效果最优。