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由温室气体排放引起的全球变暖已受到公众的广泛关注。农业生产系统对温室气体排放有重要影响,稻田是CH4的主要排放源,也是重要的固碳场所。因此,优化水稻种植系统可能是一种减少稻田生态系统温室气体排放和提高系统固碳能力的有效措施,对我国发展低碳农业和实现农业节能减排具有重要意义。本研究采用生命周期评估（Life cycle assessment,LCA）方法,评价了长江中游区域不同水稻种植系统的单位面积和单位产量碳足迹和固碳能力,以期确立低碳足迹、高固碳能力和高周年产量的水稻种植系统。试验以休耕-早晚稻（FEL）、油菜-早晚稻（REL）、休耕-再生稻（FRa R）、油菜-再生稻（RRa R）、休耕-中稻（FMR）和油菜-中稻（RMR）六个水稻种植系统为研究对象,从油菜播种到水稻收获的整个生命周期过程定义为系统边界,采用静态暗箱法周年采集农田温室气体（CH4、N2O、CO2）,气相色谱法测定温室气体的排放通量,元素分析仪测定植株各组分的含碳量,采用重铬酸钾高温氧化法测定土壤有机碳浓度。主要结果如下:（1）2017-2019年各系统油菜产量无显著差异,水稻产量表现为双季稻>再生稻>中稻;从周年产量来看,6个水稻种植系统周年产量(t ha-1 yr-1)从高到低表现为REL（19.4）>RRa R（16.5）>FEL（16.16）>FRa R（15.41）>RMR（13.22）>FMR（10.81）;相比于冬季休耕的休耕-水稻种植系统（FEL、FRa R和FMR）,冬季种植油菜的油菜-水稻种植系统（REL、RRa R和RMR）的周年产量分别增加了20.0%、7.1%和22.3%。因此,周年三茬的REL和RRa R系统更有利于粮食增产,保障我国的粮食安全。（2）从各系统周年农资投入造成的的间接温室气体排放来看,相比于冬季休耕的FEL、FRa R和FMR系统,冬季种植油菜的REL、RRa R和RMR系统的周年农资投入的间接温室气体分别增加了36.7%、50.4%和73.1%;中稻系统的间接温室气体排放显著低于早晚稻和再生稻系统,再生稻的间接温室气体排放也显著低于早晚稻。周年农资投入的间接温室气体排放的最主要贡献者为机械柴油消耗,其次为肥料。（3）2017-2019年各系统周年CH4排放主要来源于水稻季,周年N2O排放主要来源于油菜季,稻田CH4排放是周年温室气体排放的最主要贡献者,因此减少稻田CH4排放是温室气体减排的关键。各系统周年CH4排放趋势与水稻季相似,相比于冬季休耕的FEL、FRa R和FMR系统,冬季种植油菜的REL、RRa R和RMR系统的周年CH4排放量分别降低了29.5%、28.8%和29.4%;中稻的CH4排放显著低于早晚稻和再生稻,再生稻由于再生季的CH4排放较低,再生稻的CH4排放也显著低于早晚稻。因此,RMR和RRa R系统减排效果最好。（4）2017-2019年6个水稻种植系统的有机碳固定量(以CO2当量记,kg CO2-eq ha-1 yr-1)从高到低依次为FRa R（3495.1）>RRa R（2740.4）>FMR（2655）>RMR（2118.1）>FEL（2046.7）>REL（611.7）。6个水稻种植系统的有机碳固定量抵消了部分温室气体排放,对碳足迹有着积极影响。（5）2017-2019年6个种植系统周年生产的单位面积碳足迹(以CO2当量记,kg CO2-eq ha-1 yr-1)介于21696-36647 kg CO2-eq ha-1 yr-1之间,单位产量碳足迹(kg CO2-eq kg-1 yr-1)从高到低依次为FEL（2.27）>FMR（2.18）>REL（1.76）>RMR（1.65）>FRa R（1.6）>RRa R（1.45）。冬冬季种植油菜的REL、RRa R和RMR系统的单位面积和单位产量碳足迹均分别低于冬季休耕的FEL、FRa R和FMR系统;其中种植再生稻的RRa R系统周年单位产量碳足迹最低,主要是由于RRa R系统较低的稻田CH4排放造成的。水稻季稻田CH4排放是系统周年碳足迹的最主要构成,其次是农资投入的肥料和机械柴油消耗,而N2O排放所占比例较小。（6）2017-2019年6个水稻种植系统的周年单位面积固碳能力分别为6.43、8.21、6.56、9.65、0.64和3.75 t C ha-1 yr-1,各系统每生产1kg经济产量分别固定了0.40、0.42、0.43、0.57、0.06和0.28 kg C kg-1 yr-1,表现为RRa R>FRa R>REL>FEL>RMR>FMR。冬季种植油菜的REL、RRa R和RMR系统的单位面积固碳能力分别显著高于冬季休耕的FEL、FRa R和FMR系统,其中RRa R系统的周年单位面积和单位产量固碳能力均为最高。综上表明:油菜-水稻种植系统有利于提高系统周年产量和减少稻田CH4排放,从而降低了系统周年碳足迹和提高系统周年固碳能力;相比于双季稻和中稻系统,再生稻系统由于其“一种两收”的特点,再生稻的农资投入和稻田CH4排放显著降低,且植株固碳量较高。因此,在6个种植系统中,油菜-再生稻系统在周年高产的同时,能够减少水稻种植系统农资投入和温室气体排放,降低系统周年碳足迹和提高系统固碳能力,是实现我国长江中游区域农业节能减排和可持续发展的重要途径。