摘要：揭示作物光合作用、蒸腾作用和水分利用效率（WUE）对大气CO2浓度变化的响应,对预测未来大气CO2浓度升高条件下作物生产力与需水规律的变化具有重要意义。在自然CO2浓度、CO2倍增和倍增后恢复到自然CO2浓度3种情况下,对大豆（Glycine max）、甘薯（Ipomoea batatas）、花生（Arachis hypogaea）、水稻（Oryza sativa）、棉花（Gossypium hirsutum）、玉米（Zeamays）、高粱（Sorghum vulgare）和谷子（Setaria italica）8种作物的气体交换参数进行了研究。结果表明：CO2浓度倍增可以提高光合速率,降低蒸腾速率,从而提高WUE,其中光合速率提高的贡献更大;C3比C4作物的光合速率、WUE增幅大,C3作物光合速率提高对WUE的贡献大于C4作物;通过对比倍增后恢复到自然CO2浓度时气体交换参数随环境条件变化的响应确定了其内在调控机制;倍增后恢复到自然CO2浓度时作物光合速率低于自然CO2浓度下的光合速率,而蒸腾速率无明显差异。由此判断：CO2浓度倍增下存在光合下调现象,这可能是由于Rubisco酶蛋白含量、活化水平和比活性降低等＂非气孔因素＂造成的,并非由气孔导度的降低引起的。

关键词：作物 co2浓度倍增 光合速率 蒸腾速率 水分利用效率 

单位：青岛农业大学 青岛266109 中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室 北京100101