水稻是全球一半人口的主食,而气候变化对水稻生产有显著的负面影响。因此,提高水稻适应气候变化导致的高温等一系列问题,兼顾水稻的产量和环境代价,同时增强水稻生产的可持续性,具有重要意义。然而,目前水稻生产中还没有有效的方法来应对高温,本研究研发了“藻覆盖水稻栽培”技术,用以在水稻栽培时降低土壤根区温度和降低温室气体排放,并提高土壤生物质含量。本研究以藻株根枝藻属Rhizoclonium sp.和水稻Oryza sativa L.cv.Xiushui134为研究对象,通过田间试验和盆栽试验两种方式,在水稻生长的不同时期对藻覆盖（AM）处理和对照（CK）处理的稻田淹水层的p H、Δ[HCO3-]和5cm土层深度的土壤根区温度（RZT）进行测定,利用光谱辐射计测定藻片和稻田水面的光谱反射率,并采用静态箱-气相色谱检测、16S r RNA高通量测序等技术,对不同处理温室气体的排放及淹水层细菌群落进行研究,以揭示藻覆盖处理对水稻生长及产量、土壤根区温度及稻田温室气体排放的影响及机制。本研究取得的主要结果有:（1）在水稻的分蘖期和抽穗期,AM处理显著降低了淹水层的p H,同时显著提高了Δ[HCO3-]变化量,可有效抑制CO2、CH4和N2O的排放,降低水稻作物生产过程中的温室气体排放量,其中对降低CH4排放量的效果最明显,与对照（CK）相比,降幅达76.43%。特别地,AM处理的N2O通量非常低(＜0.5 mg m-2h-1),明显低于前人报道的稻田N2O通量。（2）本研究筛选的藻株Rhizoclonium sp.在可见光（VIS）、近红外光波段（NIR）和中红外光波段（MIR）上均具有较强的光谱反射,其细胞壁上的致密果胶层可能是该藻株具有高反射的主要原因。特别地,藻覆盖水层在红外波段的反射率较高。稻田AM处理在在两个时期的NIR和MIR反射率均分别高于20%和6%,而CK的NIR反射率在两个时期均低于5%,其MIR反射接近于0。因此,AM处理能够显著降低水稻分蘖期和抽穗期的根区温度（最高降幅达3℃）,减缓高温对水稻生长的胁迫效应,同时降低稻田CH4、CO2及N2O的排放。（3）在水稻的分蘖期和抽穗期,AM处理的水稻地上部和根系生物量显著高于CK。AM和CK处理的籽粒产量接近,分别为11345±232 kg ha-1（n=6）和11902±183 kg ha-1（n=6）。（4）藻覆盖改变了稻田微生物群落结构,藻覆盖处理中有11个属相较CK呈显著富集。藻覆盖处理的Alpha多样性高于未用藻覆盖处理及对照。Beta多样性显示了不同处理组的微生物群落存在差异,说明藻覆盖在一定程度上会影响稻田环境。藻覆盖稻田淹水水体中存在好氧甲烷氧化菌、反硝化细菌、固氮菌,这些菌群的丰度在藻覆盖处理中均大于未用藻覆盖处理及对照。