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CO2浓度和温度升高是全球变化的主要特征。CO2和温度的变化直接影响作物叶片气孔导度,其变化会影响作物的光合作用和蒸腾作用,从而影响到作物的产量和水分利用效率。作物叶片气孔导度是否像叶片光合作用一样对CO2浓度和温度的变化产生适应性现象?CO2浓度和温度升高会促进作物衰老,作物不同叶位叶片气孔导度对CO2浓度和温度升高的响应有何差异?这是直接影响作物群体光合作用和蒸腾作用估算精度的两个科学问题。针对这两个问题,本研究以水稻常优5号(OryzasativaL.)为研究对象,在2017年利用我国第一个开放式CO2浓度和温度升高增高平台(Free Air CO2Enrichment and Increase Temperature,TFACE)(位于常熟,31°35’5.64"N,120°55’6.69"E),开展了水稻田间试验,研究CO2和温度升高对水稻不同叶位叶片气孔导度的影响。试验设对照(CK),CO2 浓度 500ppm(Free Air CO2 enrichment,C)、CO2 浓度 500ppm+2℃ 增温(Free Air CO2 enrichment and Increase temperature,CT)、2℃增温(Increase temperature,T)4个处理,每个处理3个重复。利用LI-6400光合作用测定系统测定了各生育期不同叶位叶片的气体交换数据。基于实验观测数据,定量分析了 CO2浓度升高和温度升高对水稻不同叶位叶片气孔导度、蒸腾速率、Ci/Ca,叶片含氮量的影响,并利用对照试验数据对BWB气孔导度模型进行了校正和检验。在此基础上,将CO2浓度和温度升高处理试验数据与BWB气孔导度模型模拟分析相结合,评价了 CO2浓度和温度升高条件下,BWB模型对水稻不同叶位的气孔导度的模拟效果。主要研究结果如下:(1)CO2浓度升高(C)显著降低在饱和光强下水稻拔节期倒二叶的蒸腾速率(17.8%)以及抽穗期倒三叶和灌浆期的倒一叶的气孔导度(50.6%和57.3%)和蒸腾速率(28.3%和44.2%)。温度升高(T)显著增加了拔节期倒一叶的气孔导度(42%),但是显著降低了抽穗期倒三叶的的气孔导度(32.4%)和蒸腾速率(16.8%)。CO2浓度和温度同时升高(CT)显著增加拔节期倒一叶的蒸腾速率(49.6%),但显著降低抽穗期倒三叶和灌浆期倒一叶的气孔导度(28.1%和41.1%)和蒸腾速率(18.8%和31.4%)。(2)CO2浓度和温度升高使水稻叶片气孔导度产生适应性。气孔导度对CO2浓度升高的适应性响应随着叶位的增加而增加,但对温度升高的适应性响应随着叶位的增加而降低;拔节期的倒三叶,抽穗期的倒三叶和灌浆期的倒一叶的气孔导度对CO2浓度温度同时升高产生适应性响应。产生上述适应性响应可能与CO2浓度升高使光合速率增加的比值随叶位增加而降低,以及温度升高使光合速率降低的比值随叶位增加而降低有关。而CO2浓度升高使光合速率增加的比值随叶位增加而降低,以及温度升高使光合速率降低的比值随叶位增加而降低,是由于其使叶片氮素积累量降低的比值随叶位增加而增加所引起的。CO2浓度和温度升高对水稻不同叶位叶片的Ci/Ca没有什么影响,进一步表明在CO2浓度升高和温度升高下水稻不同叶位片的气孔导度与光合速率偶联。(3)气孔导度模型(BWB模型)会低估CO2浓度升高下水稻拔节期倒一叶和抽穗期的倒三叶的气孔导度,分别低估17%和12%;但会高估拔节期倒三叶以及灌浆期倒一叶和倒三叶的气孔导度,分别高估18%、28%、15%。BWB模型会低估温度升高以及CO2浓度和温度同时升高水稻拔节期倒一叶和灌浆期倒三叶的气孔导度,低估了33-34%。(4)气孔导度模型(BWB模型)用倒一叶的参数去模拟其余叶位的气孔导度,对倒二叶气孔导度的模拟,对照处理在拔节期低估了 16%;温度升高以及CO2浓度和温度同时升高处理分别高估23%和21%。对倒三叶气孔导度的模拟,对照处理在拔节期低估22%,在灌浆期高估59%;CO2浓度升高处理在灌浆期高估56%;温度升高处理在拔节期,灌浆期,抽穗期分别高估了 17%、26%、91%;CO2浓度和温度同时升高处理在抽穗期高估20%。本研究通过田间试验观测量化了 C O2和温度升高对水稻各生育期不同叶位气孔导度的响应。研究结果为进一步改善现有叶片气孔导度模型和准确估算CO2和温度升高对作物群体光合作用与蒸腾作用奠定了基础。