温室气体排放导致全球变暖,而且它的转化产物还直接影响人体的健康。稻田生态系统是大气CH₄的主要生物排放源之一,其对温室效应的影响已经成为全球关注的焦点。我国是稻谷产量大国,双季稻种植制度是典型的南方农田利用方式,所以其在大气CH₄不断增加的过程中起着十分重要的角色。本试验选取湖南长期不同施肥制度下红壤双季稻田为研究对象,采用静态箱-气相色谱法对双季稻田CH₄排放进行观测,研究了长期不同施肥制度（包括CK、NP、NK、NPK、OM和JF）对双季稻田温室气体CH₄排放季节变化规律和累积排放量的影响,以及由于长期不同施肥处理造成土壤理化性质发生的变化对CH₄排放的影响,探讨了各个环境和作物因素对CH₄排放的影响,建立了长期不同施肥制度下农田温室气体CH₄排放的预测模型,并估算长期不同施肥制度的CH₄排放对温室效应影响的贡献。研究结果表明:长期不同施肥制度下,双季稻田CH₄排放具有基本相同的季节变化规律,早稻各处理CH₄排放季节变化具有三段排放高峰,分别发生在移栽期,分蘖期和水稻成熟期。按生育期排放量,早稻CH₄排放主要集中在早稻生长中期,其中分蘖期和孕穗期排放量占总排放量的70%以上。晚稻CH₄排放呈单峰型,移栽后一周内各处理即达到排放全年最高峰,后期CH₄排放较少。按生育期排放量,晚稻CH₄排放主要集中于晚稻生长的前一个月,移栽返青期和分蘖期排放量占总排放量的60%以上。施肥是调控稻田CH₄排放的重要手段,长期不同施肥处理,早稻CH₄排放通量大小依次为:OM＞JF＞NPK＞NP＞NK＞CK:晚稻依次为OM＞JF＞NPK＞NK＞NP＞CK,施加有机肥促进CH₄排放,单施化肥全量养分的CH₄排放大于缺素施肥,对于缺素施肥的CH₄排放,早稻和晚稻略有不同。长期不同施肥处理对土壤全氮和有机碳的积累有一定影响,呈现升高趋势。研究表明土壤全氮和有机碳含量与稻田CH₄累积排放量有较好的相关性。长期施肥条件下,土壤pH呈下降趋势,不同施肥制度的下降程度基本相同,CH₄累积排放量与土壤pH成负相关。早晚稻田CH₄排放通量与土壤中铵硝动态变化并没有明显的相关性。温室气体CH₄排放的环境影响因子包括温度、土壤Eh、土壤pH、水层深度等,研究表明气温对晚稻的影响极显著,而对早稻的影响相对较弱。土壤温度对不同施肥制度处理,无论是早稻还是晚稻,其变化都与CH₄排放通量有极显著的相关性。土壤Eh对不同施肥制度下晚稻田的影响极显著,早稻生育期与晚稻略有不同,土壤Eh对晚稻的影响要强于早稻。无论何种施肥制度,早晚稻田各处理的CH₄排放通量与稻田水层深度相关性不显著。CH₄排放高峰期土壤pH值大多在5.5附近,与早稻田CH₄排放相关性不显著,而与晚稻田则有显著相关。温室气体CH₄排放的作物影响因子包括水稻生育期的植株高度、地上和地下部分的生物量,叶面积以及生物产量和经济产量等,研究表明稻田CH₄累积排放总量和水稻植株高度,地上和地下部分的生物量,有显著的正相关,与叶面积的相关不明显。水稻的生物产量和经济产量越高,稻田CH₄累积排放总量也越高。基于对不同施肥制度温室气体CH₄排放的研究,建立了各施肥制度下的六个预测方程,其拟合结果均与实测值有显著的相关关系,通过实测值与模拟值的对比发现,预测方程基本上体现了双季稻生育期CH₄排放的季节变化趋势。不同施肥制度下稻田CH₄排放对温室效应的贡献分析结果表明,无论是在20年还是在500年的时间尺度上,其贡献顺序都为有机无机配施＞全量化肥＞缺素施肥＞对照。