农田生态系统碳循环是陆地生态系统碳循环的重要组成部分,也是受人类活动影响最为强烈的生态系统,对维持全球的碳平衡具有重要的贡献。稻田是农业土地利用类型的主要方式之一,在世界农业生产中起着举足轻重的作用,并且对陆地生态系统碳循环、大气温室气体的吸收／排放以及全球气候变化起着不容忽视的影响。稻田土壤与大气间CO2交换特征及其影响因素是碳循环研究的重要内容,其研究不仅是碳循环过程机理和调控机制以及模型模拟所必需的,而且可以为估算和评价稻田生态系统碳源／汇强度及其对大气CO2浓度变化的贡献提供科学依据。因此,本文以太湖稻-油轮作和红壤稻-稻生态系统为研究对象,利用历年作物产量、凋落物固碳、土壤有机碳含量、农田CO2排放等实测资料以及生态系统的物质投入和管理投入等调查资料,估算了该系统的年碳平衡和经济收益。同时,在实验室分析测定了太湖地区农田生态系统不同施肥处理下凋落物的碳含量,以期为完整的全碳分析提供数据支持。主要研究结果如下：1红壤地区供试稻田生态系统早稻季和晚稻季无论从碳投入-排放还是经济投入-收益上都没有显著差异,且均表现出有机无机肥配施>单施化肥>对照的效果。将红壤稻-稻系统和太湖稻-油轮作统作比较,红壤系统可以通过较小的碳投入和经济投入获得较高的碳汇效应,但经济收益不及太湖地区。综合比较可以得出,水田耕作相对于旱作有更高的碳汇效应及经济收益,并且,合理的有机无机肥配施可以达到经济效益和环境效益的双赢。2太湖供试稻田在水稻季和油菜季四种施肥处理下作物凋落物及根系含碳量都有一定的显著性差异。但无论水稻季还是油菜季,凋落物含碳量和根系含碳量没有一致的变化趋势。水稻季和油菜季NF处理的凋落物及根系固碳总量均远远低于其余三种施肥处理,化肥、常规、和秸秆处理的凋落物及根系固碳总量水稻季秸秆<常规<化肥,油菜季常规<化肥<秸秆。水稻季四种处理下凋落物及根系固碳量占作物固碳的百分比为4.0%(秸秆)-6.1%(无肥),油菜季为15.0%(常规)-24.4%(化肥)。3太湖地区供试土壤在4种施肥处理下的碳汇量和经济效益均存在显著差异。水稻季4种施肥处理均为碳汇,且有机肥处理高于化肥和无肥处理；油菜季无肥处理为弱的碳源,其余3种施肥处理为碳汇,但碳汇量低于水稻季；从全年总碳汇量来看,4种施肥处理的碳汇效应表现为：秸秆>常规>化肥>无肥。水稻季经济效益为施肥处理高于无肥处理,且有机肥处理的经济效益最好；油菜季无肥处理经济效益极低,其余3个处理经济效益为常规>秸秆>化肥；全年经济效益除无肥处理外,其余3个施肥处理均较高。总体来看,有机无机肥配施处理净碳汇效应明显高于无肥和化肥处理,而且可以取得更高的经济效益,因此,有机无机肥配施处理无论从作物产量,净碳汇量还是经济效益方面,都有较高的价值体现,是一种可持续的稻田管理措施。