基于OTC试验平台,选用小麦品种长旱58,于2015—2016年在山西农业大学生态楼试验基地进行盆栽试验,研究CO₂浓度升高和水分胁迫对小麦气体交换特征和PSII反应中心性能的影响,明确叶片气孔特性的响应规律,分析生物量积累特征与籽粒产量构成因素的变化,探索在未来CO₂浓度升高和水分胁迫条件下,小麦光合生理、生长特性及产量的响应趋势,为未来CO₂浓度升高和降水量减少气候复杂变化条件下小麦生产提供参考。试验结果如下:（1）.正常水分下,CO₂浓度升高可使小麦气孔导度（G_s）与蒸腾速率（T_r）分别显著降低43.11%与23.56%、使胞间二氧化碳浓度（C_i）与水分利用效率（WUE）分别显著升高43.28%与37.31%。水分胁迫下,CO₂浓度升高可使净光合速率（P_n）与G_s分别显著降低21.15%与67.38%、气孔限制值（L_s）显著升高41.64%。（2）.正常水分下,CO₂浓度升高可使小麦有效光化学效率（Fv’、/Fm’）显著降低24.34%。水分胁迫下,CO₂浓度升高可使光合电子传递速率（ETR）显著降低 27.38%。（3）.正常水分下,CO₂浓度升高可使小麦叶片上表皮和下表皮的气孔密度、气孔限制值、气孔器周长分别显著降低18.51%和31.41%、23%和32.67%、4.78%和1.89%、使上表皮气孔器面积显著降低7.05%。水分胁迫下,CO₂浓度升高气孔器周长和面积,气孔密度和指数均保持不变。（4）.正常水分下,CO₂浓度升高可使小麦叶面积(L_area)、比叶面积（SLA）、光合氮利用效率（PNUE）分别显著升高125.05%、170.39%与189.34%,使旗叶单位叶面积氮含量(N_rea)显著降低63.74%。水分胁迫下,CO₂浓度升高使PNUE显著降低26.05%。（5）.正常水分下,CO₂浓度升高可使小麦拔节期叶干重显著降低33.26%,拔节与抽穗期茎干重和地上部干重分别显著降低36.61%与28.86%、34.98%与17.59%。水分胁迫下,CO₂浓度升高可使小麦抽穗期叶干重显著降低34.31%、灌浆期地上部干重显著增加55.34%。（6）.正常水分下,CO₂浓度升高可使小麦茎粗显著增加13.33%、穗重、籽粒数、穗粒重与可孕小穗数显著升高22.72%、19.8%、25.39%与10.76%。水分胁迫下,C0₂浓度升高使小麦茎粗显著增加21.6%,穗重、籽粒数与可孕小穗数显著提高32.5%、34.71%与27.14%,不可孕小穗数显著降低20.9%。高CO₂浓度下,水分胁迫使小麦茎粗显著降低25.49%,穗重、籽粒数、穗粒重和可孕小穗数显著降低50.92%、46.28%、49.36%和38.19%。