磷是湿地生态系统的限制性营养元素，对其生物地球化学循环的研究是湿地环境研究的核心内容之一。磷化氢作为磷的气体载体是该循环中不可忽视的一环，而水稻田又是面积最广、功能最重要的人工湿地类型。那么，对湿地生态系统中磷生物地球化学循环的研究，就离不开对磷化氢在该循环中所起作用的充分理解，但目前缺乏对该领域的深度研究，特别是缺乏对水稻田中磷化氢的存在及其在磷循环中作用的研究。开展稻田生态环境中磷化氢的分布及环境因素的研究，弄清磷化氢在稻田生态环境中的时空分布特征与排放规律，阐述环境因素对磷化氢迁移转化行为的影响，探寻控制磷化氢环境行为的关键因子，这些研究对于探讨磷化氢在稻田磷循环中的作用、提出科学合理的磷化氢产生和消失机理、进而完善湿地生态系统中磷的生物地球化学循环理论体系均具有重要的指导意义。本研究以南方典型稻田为研究对象，通过野外试验和室内检测相结合的方法，采用可检测痕量磷化氢的二次冷阱富集与GC/FID联用技术作为主要分析手段，系统的研究了在完整水稻生长周期内气态磷化氢的排放过程和途径，以及结合态磷化氢（MBP）的垂直分布，同时考察了控制MBP分布特性的关键环境因素。主要研究成果如下：1.构建了以二次冷阱富集为前处理手段，以带火焰离子化检测器（FID）的气相色谱为检测工具，用于测定环境中痕量磷化氢的二次冷阱富集—GC/FID分析系统。该系统的优化操作参数是：冷阱温度为-90oC、载气流量为1.5mL/min、柱箱温度为90oC和检测器温度为220oC。该系统的检出限为0.0417pg，RSD为4.289%。同时，发现毛细柱与磷化氢间的气—固吸附是冷阱二次富集磷化氢的主要机理，而并非前人认为的低温液化富集。2.对稻田中气态磷化氢分布规律的研究发现：磷化氢环境浓度和排放通量呈现出相似的季节性变化趋势即在水稻生长的前期和后期数值较高，在水稻生长中期及水稻移栽前和收获后三个时期数值较低，这种变化趋势受到了土壤覆水深度、环境温度和水稻植株发育三者共同的影响。磷化氢环境浓度的最大值为24.83±6.529ng m-3发生在扬花期，最小值为2.368±0.6060ng m-3发生在收获期，其水稻全生长周期均值为14.25±4.547ng m-3。磷化氢排放通量的最大值为22.54±3.897ng m-2h-1发生在分蘖期，而最小值为7.64±4.83ng m-2h-1发生在水稻收获期，其水稻全生长周期均值为14.17±4.977ng m-2h-1。首次发现了水稻植株是磷化氢释放的一种主要途径，其对磷化氢排放通量的贡献率在乳熟期最高为73.73%，在水稻全生长周期的均值为43.00%。水稻植株对磷化氢排放通量的贡献率与植株发育程度呈明显正相关，但当稻田内土壤存在覆水时会减弱植株对磷化氢的传输能力。3.在对水稻土壤不同分层中MBP分布规律调查时发现：MBP的垂直分布特性受水稻生长发育、水稻土表面覆水和土壤温度等环境因素的影响，其中以水稻植株和根系的发育对其的影响最为强烈。MBP的最大浓度出现在水稻乳熟期内深度为5-10cm的土层，数值为269.7ng kg-1；最小浓度出现在水稻移栽期内深度为20-25cm的土层，数值为2.314ng kg-1；在不同季节和不同土壤深度上的均值为111.6ng kg-1。4.利用Pearson线性相关性分析和多元逐步线性回归分析，分两步筛选得出影响水稻土壤中MBP分布的关键因素为：土壤温度（Ts）、酸性磷酸酶（ACP）和总磷（TP）。研究结果明微生物参与土壤中磷元素循环的活跃程度影响着稻田内MBP的分布特点。