我国双季稻区秸秆全量还田不仅能消除田间焚烧引起的大气污染，而且能提升土壤肥力，但可能影响作物生长和促进稻田温室气体排放。本研究通过室内培养试验，模拟早稻秸秆秋季还田和晚稻秸秆冬季与春季还田的田间温度和水分状况，其研究目标是全面评价秸秆全量还田配施氮肥技术的“增碳、保氮、减排”综合效应。研究内容包括：　　 1)C/N比、温度、水分对土壤C、N转化的影响；2)C/N比、温度、水分对CH4和N2O排放的影响；3)秸秆还田技术下的综合效应。研究处理包括秸秆全量还田(S1)和不还田(S0)时氮肥配施的三个水平(无氮N0，25 mg kg-1 soil(N1)和50 mg kg-1 soil(N2))形成四个C/N比处理：S0N0，S1N0，S1N1和S1N2；温度处理和土壤水分处理分别设定三个水平(5、15和25℃；30％、60％土壤质量含水量和淹水)。以温度为主要控制因子，分三次完成84天的培养试验。主要研究结果如下：　　 1)随温度升高土壤微生物生物量及其活性增强，土壤碳、氮矿化速率提高。5℃和15℃较低的土壤温度条件可显著增加土壤有机碳含量，并降低土壤矿质氮含量，5℃的增碳保氮效益最高。秸秆还田处理中土壤有机碳矿化速率常数(k)对温度的响应较一致，随温度的升高k值迅速提高。5℃的综合温室效应最低，随温度升高温室气体排放增加，特别是N2O排放的增加效果高于CH4。　　 2)水分条件对水稻秸秆还田的土壤碳氮转化及温室气体排放影响显著。不同水分条件下土壤有机碳矿化对土壤温度的敏感性不同，在60％含水量时最高，其次是30％含水量，淹水时的敏感性最小，30％含水量最利于土壤有机碳的积累。不同水分条件下土壤氮矿化受温度和C/N比的综合影响，其矿化随温度的升高和施氮量的增加而增加。土壤N2O的排放量在60％含水量时最大，在淹水时最低；CH4的排放量仅在淹水时较高，60％和30％含水量时相对较低且差异不大，30％含水量条件的土壤综合温室效应最低。　　 3)添加秸杆或配施氮肥均能显著提高土壤微生物生物量氮，且其含量随施氮量的增加而增加；添加秸秆对土壤矿质氮含量无显著影响，而配施氮肥能显著增加土壤矿质氮含量，且其含量随施氮量的增加而增加；所有添加秸杆处理碳矿化的温度敏感性系数(Q10)明显高于纯土对照，添加秸秆可显著增加土壤中有机碳及可溶性有机碳含量。单纯添加秸秆能显著增加CH4的排放，但配施不同量的氮肥后对CH4排放的影响并不一致。添加秸杆或秸秆配施氮肥均能显著增加土壤N2O的排放，其排放量随氮肥施用量的增加而增大。　　 土壤养分转化和温室气体排放的综合效应分析表明，晚稻秸秆在1月(平均气温5℃左右)或早稻移栽前3-4月(平均温度在15℃左右)还田效果好；1月份还田时土壤水分含量控制在30％左右，配施25 mg kg-1 soil氮肥，3-4月份还田时，控制水分60％含水量左右，配施50 mg kg-1 soil氮肥还田。晚稻移栽前的早稻秸秆还田(7-8月均温在25℃左右)时的综合效益最低。利用秸秆腐解等调控技术提高早稻秸秆还田的综合效应有待深入研究，且本研究需要田间试验和模型分析研究的验证。