众多研究表明,以气候变暖和极端天气频发为特征的全球气候变化已成不争事实,并且对作物生产具有深远的影响。水稻是我国重要的粮食作物,且稻田土壤固碳与温室气体减排潜力巨大,具有减缓气候变化的重要作用。极端温度变化影响水稻生长,导致碳氮在稻田作物-土壤-大气之间的分配产生差异。目前,有关水稻的研究报道,主要限于对其各类优质基因相关位点的挖掘,对极端温度条件下稻田碳氮分配在生理生化与土壤学等方面的研究并不多。随着同位素示踪技术的迅猛发展,利用同位素标记作物从而追寻碳氮在作物系统分配特征的研究日益增多,并取得了一定进展。本研究借助同位素标记技术,采用人工控制与盆栽试验相结合的方法,开展生育期低温对稻田碳氮分配特征的影响。本试验采用2个水稻品种,在水稻孕穗期和开花期这两个重要时期进行同位素¹³C、¹⁵N标记及人工气候室低温处理,测定水稻根、茎、叶、穗各部位的全碳、全氮含量以及δ¹³C和δ¹⁵N值,测定根系土全碳和有机碳全氮以及δ¹³C和δ¹⁵N值,测定温室气体排放通量及总量,明确极端温度变化对稻田碳氮分配的影响特征。试验结果如下:1.极端低温处理对水稻孕穗期植株碳氮分配的影响要大于开花期,且极端低温导致水稻在两个生育期的碳、氮积累呈减小的趋势,碳氮分配更趋向于茎叶部,即孕穗期低温导致水稻穗部碳、氮同位素含量降低15%⁵0%,而开花期低温导致水稻穗部碳、氮同位素含量降低15%³0%;2.极端低温处理对土壤碳素分配无显著影响,但导致氮素积累增加,表明极端低温会降低植物对土壤氮素的吸收;3.孕穗期和开花期极端低温导致水稻甲烷排放量呈下降的趋势,而氧化亚氮排放则呈上升的趋势,且孕穗期低温对温室气体排放的影响显著高于开花期低温,二者趋势相差20%左右;4.随生育期延长,不同生育期低温处理的对稻田碳氮分配的影响随生育期的延长而逐渐减小。