温室气体的大量排放和地膜的“白色污染”是当前普遍关注的环境问题。生物可降解塑料的应用是解决“白色污染”的途径之一,目前全国已在多地开展了关于生物可降解地膜的应用试验。为探究生物可降解地膜与普通地膜覆盖下玉米农田生态系统的土壤、作物和温室气体排放的差异,本研究布设了透明普通地膜、透明生物可降解地膜、黑色普通地膜、黑色生物可降解地膜和无覆盖这5个处理,通过田间定位试验探究了不同类型地膜对土壤水热、土壤养分、玉米生长状况及温室气体（CO2、CH4、N2O）排放的影响,并从农艺效应、经济效益、环境效益的角度出发,对不同地膜在玉米农田的应用效果进行了综合评价,探索了生物可降解地膜替代普通地膜的可行性。主要研究结果如下:（1）地膜覆盖具有较好的保温保水效果。覆膜使得全生育期的表层土壤平均温度提高了0.5～2.1℃,表层土壤水分增加了7.5%～13.8%。地膜的保温效应与其本身的材质和颜色密切相关,保水性与地膜颜色无明显关系。地膜覆盖减少了玉米生育前期和收获期的土壤水分消耗,增加了生育中期的土壤水分消耗。生物可降解地膜的保温保水效果介于普通地膜和无覆盖之间,黑色地膜的保温效果明显差于透明地膜。另外,覆膜能够使表层土壤的硝态氮含量显著提高21.3%～37.6%,全生育期土壤中的铵态氮含量有所增加,而硝态氮的累积量有所减少,普通地膜在拔节期能够有效促进玉米对土壤0～40 cm土层的硝态氮的吸收。（2）地膜覆盖能够提高收获期玉米的干物质积累量和百粒重,显著提高玉米的产量和水分利用效率。黑色生物可降解地膜的产量和水分利用效率提升效果最佳,透明生物可降解地膜的增产提效能力有限。2019年透明普通地膜、透明生物可降解地膜、黑色普通地膜、黑色生物可降解地膜的产量和水分利用效率分别提升了43.3%、19.5%、41.0%、48.3%和53.1%、27.1%、56.1%、65.3%,2020年的产量和水分利用效率分别提升了22.1%、16.9%、21.0%、24.3%和23.9%、15.5%、27.2%、25.9%。同时,覆膜能够增加玉米的经济预算,2019年透明普通地膜、黑色普通地膜和黑色生物可降解地膜的经济预算较无覆盖分别显著提升了64.2%、59.1%和61.2%,透明生物可降解地膜与无覆盖没有显著差异,而2020年由于无覆盖处理的产量收益较好,覆膜并未显著提升玉米的经济预算。（3）覆膜能够显著影响玉米生长季农田土壤CO2的排放总量,促进土壤对CH4的吸收,并显著降低排放峰来降低N2O的排放总量。土壤CO2和N2O的排放主要受土壤温度的影响,土壤水分是影响CH4吸收通量的主要因子,N2O排放通量还与土壤水分和硝态氮含量呈显著正相关。透明普通地膜较无覆盖能够显著增加约13.8%的CO2排放总量,透明普通地膜和黑色生物可降解地膜能显著促进土壤对CH4的吸收。N2O高峰期的排放占整个生育期排放总量的50.7%～82.8%,不同类型的地膜N2O排放总量没有显著差异。覆膜是玉米农田生态系统有效减排和增加收益的方式。地膜覆盖因其显著降低的全球增温潜势及其显著增加的作物产量显著降低了温室气体排放强度,降低比例为26.7%～63.7%,且不同类型的地膜间的温室气体排放强度无明显差异。除透明生物可降解地膜外,其余覆膜处理增加净生态系统经济预算的效果均较好,透明生物可降解地膜显著提高的产量收益无法抵消其高昂地膜成本产生的额外花费,净生态系统经济预算与无覆盖无异。（4）地膜覆盖对玉米农田生态系统有积极的影响,各类地膜在玉米田间应用效果的综合排名情况为:黑色生物可降解地膜＞透明普通地膜＞黑色普通地膜＞透明生物可降解地膜（2019年）,黑色普通地膜＞黑色生物可降解地膜＞透明普通地膜＞透明生物可降解地膜（2020年）。即黑色生物可降解地膜的综合效益优于普通地膜,透明生物可降解地膜的应用效果不佳。因此,从农艺效应、经济效益、环境效益的角度出发,黑色生物可降解地膜具有代替普通地膜的可行性,而透明生物可降解地膜在改进其降解工艺上还有较大的进步空间。