De mayo de 2019 a mayo de 2022, se realizó un experimento de campo para aclarar los efectos de las rotaciones de arroz en tierras altas en el rendimiento de arroz y las emisiones de gases de efecto invernadero en campos de arroz de invierno. Se investigaron cuatro tipos de patrones de rotación, arroz-colza, arroz-rábano, arroz-haba y arroz-barbecho (inundado), y se determinaron las emisiones de NO, CH y CO in situ y el rendimiento de arroz. Los resultados mostraron que el modo de rotación de arroz en tierras altas requería fertilización durante la temporada de cultivo de invierno. En comparación con el modo de arroz-barbecho (inundado), la tasa de flujo y las emisiones acumulativas anuales de NO fueron significativamente más altas en los modos de rotación de arroz en tierras altas. El modo de arroz-rábano tuvo la tasa de flujo y las emisiones acumulativas anuales de NO más altas. Cuando el suelo de cada modo de rotación de arroz en tierras altas quedaba expuesto al aire en invierno, el potencial redox del suelo aumentaba y las sustancias reductoras se oxidaban. En comparación con el modo de arroz-barbecho (inundado), la tasa de flujo y las emisiones acumulativas anuales de CH disminuyeron significativamente en los modos de rotación de arroz en tierras altas, siendo el modo de arroz-rábano el que producía la tasa de flujo y las emisiones acumulativas anuales de CH más bajas. La fertilización y siembra de cultivos se realizaron en invierno, y la humedad del suelo era baja. En comparación con el modo de arroz-barbecho (inundado), la tasa de flujo de CO de los modos de rotación de arroz en tierras altas aumentó significativamente. La tasa de flujo de CO en el modo de arroz-colza fue la más alta. Además, las emisiones de NO y CH producidas durante la temporada de arroz y anualmente estuvieron significativamente correlacionadas positivamente con las de la temporada de invierno, lo que indica que la temporada de invierno tuvo un efecto significativo en las emisiones de gases de efecto invernadero de los campos de arroz de invierno. Debido a las emisiones acumulativas anuales significativamente más altas de CH y al rendimiento de arroz significativamente más bajo en el modo de arroz-barbecho (inundado) que en los modos de rotación de arroz en tierras altas, el potencial de calentamiento global (GWP) y la intensidad de gases de efecto invernadero (GHGI) de este modo durante la temporada de arroz son significativamente más altos que los de los modos de rotación de arroz en tierras altas.