大气气溶胶（Atmospheric aerosol）可以影响到达地面太阳辐射总量及其组分比例,从而对植物的光合作用、生态系统生产力和区域的碳收支产生重要。然而,目前气溶胶对生态系统生产力的调控机制并不清楚,因此,深入探究气溶胶对生态系统的影响,不仅可以全面地理解大气气溶胶的生态效应,而且有利于准确地评估气候变化背景下生态系统生产力及区域的碳汇能力。本研究在北京大兴（2006年-2009年）、顺义（2014年-2017年）利用涡度相关技术和小气候观测对华北杨树（Populous euramericana cv.“74/76”）人工林生态系统的碳水通量开展了长期定位观测,结合北京市大气气溶胶观测数据,探究了大气气溶胶对杨树人工林生态系统生产力及光能利用效率的调控机制,量化了包括大气气溶胶在内的多种生物物理因素对生态系统生产力的直接和间接影响,比较了不同水分条件下的气溶胶的施肥效应,并使用神经网络模型预测未来气溶胶对生态系统的影响。（1）大气气溶胶不仅会改变到达地面的辐射总量及其组分,而且对温度、湿度等环境因子有显著的影响。在正午时刻,重度气溶胶污染（AOD=2.5）可以导致北京地区总辐射降低29%,而散射辐射增大40%,饱和水汽压差降低40%。在日尺度上,重度气溶胶污染（AOD=3）可以导致北京地区总辐射降低43%,散射辐射增加1倍以上,同时会使得日温差增大。（2）大气气溶胶对杨树人工林生态系统的生产力有显著的影响,生态系统生产力随气溶胶光化学厚度（AOD）的增加呈指数形式增加,但是当气溶胶光化学厚度超过1后,生态系统生产力对大气气溶胶的变化并不敏感。（3）不同水分条件下,气溶胶对生态系统生产力影响不同,在水分亏缺的条件下,气溶胶对杨树人工林生态系统生产力无显著影响;当水分充足时,生态系统生产力随气溶胶浓度的增加先增大后减小。（4）气溶胶主要通过散射辐射施肥效应和对环境因子的扰动影响生态系统生产力,散射辐射施肥效应与环境因子的扰动二者不可完全分隔,散射辐射是杨树人工林生态系统生产力的主导因素,散射辐射的表观光合量子效率是直接辐射表观光合量子效率的2.55倍。（5）土壤水分和散射辐射比例都可以通过影响表观光合量子效率、最大净光合交换速率、气孔导度来影响杨树人工林生态系统的光合作用,但土壤水分的影响更为显著。（6）随着大气环境的治理,大气气溶胶浓度将会不断降低。气溶胶浓度在降低到1之前,生态系统生产力不会显著降低。