气候变化是全球变化研究中的重点，它与陆地生态系统碳循环密切相关。一方面，以CO2浓度升高为特征的气候变化影响着陆地生态系统碳循环过程；另一方面，陆地生态系统碳循环的微小变化反过来对全球气候产生强烈影响。本文以三江平原典型湿地为研究对象，采用模拟和野外试验相结合的方法，系统地探讨CO2浓度升高对湿地生态系统碳积累与释放过程的影响，初步估算CO2浓度升高条件下湿地系统碳收支，以期为全面了解未来环境变化条件下湿地生态系统碳循环的动态提供基础资料。本文得出的结论如下：　　 CO2浓度升高条件下，湿地植物小叶章的生长期提前。CO2浓度升高通过对植物生理活动的影响，从而控制着植物根、茎、叶等器官的生长发育。随着CO2浓度增加，小叶章形态特征发生变化，表现为株高增长和分蘖数增加。　　 CO2浓度升高促进了小叶章生物量的积累，但不同生长期的促进程度有所差异。CO2浓度升高对小叶章地上生物量的促进幅度在生长前期较为明显，而对地下生物量的促进作用在生长后期表现明显。小叶章生物量和根冠比对高浓度CO2的响应与供氮水平有关。在高氮水平下，CO2浓度使小叶章生物量显著增加，而氮素不足时CO2浓度升高对生物量的促进作用并不显著。　　 小叶章生理特性对CO2浓度升高的响应依赖于氮素供应状况。缺氮条件下，CO2浓度升高使叶绿素、游离氨基酸和可溶性蛋白含量降低，可溶性糖含量增加；而当氮素供应充足时叶绿素、游离氨基酸和可溶性蛋白含量均显著增加。施氮促进小叶章叶绿素、游离氨基酸和可溶性蛋白合成，降低了可溶性糖含量。抽穗后期小叶章光合能力已经出现下降的趋势，施氮可以促进小叶章的生长，调节其对CO2浓度升高的适应现象。CO2浓度升高增加了植物固碳量，而且对小叶章不同部位碳分配也有影响。根固定碳量占植株总体碳库比例均不同程度的增加。　　 CO2浓度升高条件下，小叶章立枯物TC、TN、TP含量均不同程度地降低。其中TC含量略有降低，而TN、TP含量的降低程度远大于TC的降低幅度，因此导致立枯物C/N和C/P显著高于对照浓度。枯落物C/N升高使其分解速率降低。　　 CO2浓度升高2个生长季后，土壤总有机碳未见显著变化，但土壤活性有机碳均不同程度地增加。土壤活性有机碳增加程度表现为MBC＞DOC＞LBC＞CHC，即土壤活性碳的不稳定程度越高，对高CO2浓度的响应越强烈。土壤微生物量碳，易氧化有机碳和碳水化合物碳分别与地下生物量或碳分配比例具有较强的相关性；溶解性有机碳则与地上生物量呈弱相关。回归分析表明，高CO2浓度导致的生物量增加是土壤活性有机碳含量增加的主要原因。　　 CO2浓度升高促进了湿地生态系统呼吸，在高氮水平下促进幅度最大。小叶章生物量、土壤活性有机碳与湿地生态系统CO2排放量显著相关。CO2浓度升高通过影响植物生物量和土壤微生物活性进而影响湿地生态系统CO2排放量，这对于重新估算未来环境变化条件下湿地生态系统碳平衡具有重要意义。不同氮素水平下CO2浓度升高均促进了CH4排放。CH4排放通量与生物量呈明显正相关，尤其是地下生物量。CO2浓度升高引起的地下生物量增加是导致CH4排放增加的主要原因。　　 初步估算了生长季不同氮素水平CO2浓度升高条件下小叶章湿地系统的碳收支。生长季小叶章湿地系统都表现为净收入碳。CO2浓度升高增加了系统碳收入。氮的供应水平影响了CO2浓度升高条件下生态系统的碳收支状况，在氮素充足时，CO2浓度升高可以使湿地生态系统固定更多的有机碳，这对于缓解大气CO2浓度升高具有重要意义。