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不断上升的大气CO2浓度使水稻籽粒产量增加，但对种子活力和萌发特性的影响尚不清楚。为了明确高CO2浓度环境下生长水稻的种子活力变化及其影响因子，本研究利用稻田开放式FACE(Free-Air CO2 Enrichment)平台，以CO2浓度处理为主区（环境CO2浓度和高CO2浓度），分别设置品种（甬优2640、Y两优900和南粳9108，2015;试验Ⅰ）、施氮量(15和25 g·m-2，2014;试验Ⅱ)、培育方式（大田和盆栽，2015;试验Ⅲ）和空气温度（环境温度和高温，2014～15;试验Ⅳ）等四个独立试验，成熟期收获种子进行实验室标准发芽实验，测定浸种24h吸胀速度、浸出液电导率、露白率、发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数，同时测定种子谷壳大小、糙米植酸浓度、糙米元素和氨基酸浓度，其中元素包括氮(N)、磷(P)、钾(K)、钙(Ca)、镁(Mg)、硫(S)、铁(Fe)、锰(Mn)、铜(Cu)、锌(Zn)和硼(B)，氨基酸包括苏氨酸(Thr)、缬氨酸(Val)、甲硫氨酸(Mat)、赖氨酸(Lys)、异亮氨酸(Ile)、亮氨酸(Leu)、苯丙氨酸(Phe)、天冬氨酸(Asp)、丝氨酸(Ser)、谷氨酸(Glu)、甘氨酸(Gly)、组氨酸(His)、精氨酸(Arg)、丙氨酸(Ala)、脯氨酸(Pro)、半胱氨酸(Cys)和酪氨酸(Tyr)。上述试验中的高CO2浓度处理较环境CO2浓度增加200μmol·mol-1，高温处理较环境温度增加约1℃。本研究主要结果分述如下: 1、水稻品种试验表明，大气CO2浓度升高对种子露白率、发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数的影响存在品种差异:甬优2640上述指标均呈下降趋势，最大降幅为5.5％*，而Y两优900和南粳9108均呈增加趋势，最大增幅分别达12.6％和20.4％*。高CO2浓度对供试品种谷壳长度和宽度的影响很少，但使谷壳厚度平均下降8.0％*，以甬优2640降幅最小。高CO2浓度使供试品种糙米N(-13.7％**)、Ca(-19.0％)、S(-8.5％**)、Fe(-26.4％+)、Mn(-6.2％)、Cu(-15.4％)、Zn(-11.2％+)和B(-27.9％+)浓度均呈下降趋势，多以甬优2640的降幅最大。高CO2浓度使糙米植酸浓度平均增加8.9％*，三品种增幅接近。高CO2浓度环境下测定的17种糙米氨基酸浓度多呈下降趋势，其中Thr(-7.9*)、Val(-4.7％+)、Ile(-11.4％*)、Leu(-10.8％**)、Phe(-12.5％*)、Asp(-8.6％**)、Ser(-7.9％+)、Glu(-9.1％**)、Gly(-7.5％*)、Ala(-7.7％*)和Tyr(-14.8％**)的降幅均达0.1以上显著水平;不同品种比较，多以甬优2640的响应最大，南粳9108最小，Y两优900介于两者之间。 2、施氮量试验以籼型超级稻Ⅱ优084为供试材料，结果表明，高CO2浓度使该品种种子浸出液电导率、露白率、发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数分别平均增加16.3％+、2.1％、4.1％*、5.3％、5.5％+和5.3％，低氮处理水稻的增幅略低于高氮处理。高CO2浓度对低氮处理水稻的谷壳厚度没有影响，但使高氮处理水稻减少13.2％。高CO2浓度使糙米N(-14.3％**)、P(-4.7％)、K(-0.7％)、Mg(-9.7％*)、S(-11.3％**)、Mn(-6.2％+)、Cu(-12.9％)和B(-13.6％)浓度均一致下降，多数情况下低氮处理水稻的降幅大于高氮处理。高CO2浓度对糙米植酸浓度无显著影响，但使所有测定的17个氨基酸一致下降，降幅为12.4～32.9％，均达显著或极显著水平;两施氮水平比较，低氮处理水稻的降幅均小于高氮处理。 3、水稻培育方式试验以粳型超级稻甬优2640为供试材料，结果表明，高CO2浓度使大田生长水稻（根系不受限）和盆栽水稻（根系受限）的种子24 h浸出液电导率平均分别增加36.5％*和14.4％，但对其它发芽指标均无显著影响。高CO2浓度使大田水稻的种子谷壳厚度减少11.8％，但使盆栽水稻增加13.2％。高CO2浓度环境下生长的糙米N(-8.5％)、P(-5.9％+)、K(-3.0％)、Mg(-5.9％)、S(-12.5％**)、Fe(-4.4％)、Mn(-1.9％)、Cu(-4.9％)和B(-7.1％)浓度均呈下降趋势，且多数情况下盆栽水稻的降幅小于大田水稻。高CO2浓度使大田水稻糙米植酸浓度平均下降15.0％+，而盆栽水稻糙米增加了8.0％+。高CO2浓度使所有测定氨基酸浓度呈下降趋势，其中Thr(-11.3％+)、Val(-9.9％+)、Mat(-18.2％+)、Ile(-12.2％+)、Leu(-10.7％+)、Phe(-12.3％+)、Asp(-10.4％+)、Glu(-11.6％*)、Arg（-9.8％+）和Ala(-9.4％+)的降幅均达到0.1显著水平;两种培育方式比较，盆栽水稻的降幅多数情况下小于大田水稻。 4、温度试验以常规粳稻武运粳23和超级粳稻南粳9108为供试材料，结果表明，高CO2浓度使常温条件下武运粳23种子浸种24h浸出液电导率平均增加16.5％*，但使种子露白率、发芽率、发芽势和发芽指数平均分别下降7.8％*、10.0％*、17.4％*和8.9％;高CO2浓度升高使南粳9108上述指标均呈增加趋势。与环境生长温度相比，高温环境下CO2浓度升高对两品种以上参数的影响多有减弱趋势。高CO2浓度使武运粳23两种生长温度下的谷壳厚度均增加，而使南粳9108常温条件下呈下降趋势，高温条件下则相反。高CO2浓度使糙米测定元素的浓度多呈下降趋势或不变，不同品种不同温度下趋势一致。高CO2浓度使两品种不同生长温度下糙米植酸浓度均呈增加趋势，增幅为5.8～24.8％。环境生长温度条件下，高CO2浓度使武运粳23氨基酸浓度多呈下降趋势，南粳9108表现相反，但多未达显著水平;高温条件下，高CO2浓度使两品种氨基酸浓度呈一致的下降趋势，其中南粳9108的降幅多达显著水平。