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全球变化对陆地生态系统的影响广泛而深刻。全球大气CO2浓度升高、气温升高、和氮沉降增加等因子可显著影响树木的生长和生理生态过程,进而影响森林生态系统生产力和长期健康。杨树（Populus spp.）是木本植物研究的模式树种,明确全球变化主要因子对杨树生长和生理生态过程的影响对我国北方半干旱地区植被建设及可持续经营具有重要意义。本文以盆栽群众杨（P.×popularis‘35-44’）扦插苗为实验材料,在开顶式人工气候室（OTC）研究了高CO2浓度(+200μmol mol-1)和升温（+2℃）对其叶片光合特性和干物质分配的影响及交互作用;以盆栽中金杨（P.×euramericana‘Zhongjin’）扦插苗为实验材料,研究了氮添加强度（3g、6g、9g NH4·NO3/株）对其生长、叶片气体交换、干物质分配以及第2年春季枯梢的影响。大气CO2浓度升高下群众杨功能叶光合能力增强,光反应中心对光合作用的能量分配比例显著增加,而电子传递效率和羧化效率并未显著变化;叶片气孔导度和气孔密度显著降低,蒸腾速率减弱,进而提高了瞬时水分利用效率;光合能力提高增加了单株生物量的积累,且群众杨将生物量更多分配于地下根系。升温2℃下群众杨幼苗功能叶气孔密度显著增大以降低叶片温度;叶片气体交换参数无显著变化,但羧化速率和光呼吸速率显著增加,且光呼吸速率可能是限制群众杨生长的主要因素。交互条件下叶光合氮利用效率（PNUE）显著提高,升温处理部分抵消了CO2浓度升高对群众杨光合特性和生长的促进作用。6g NH4·NO3/株的氮添加量可显著增加中金杨幼苗的叶面积、叶绿素含量以及光合能力,气孔导度和蒸腾速率显著降低,进而提高了瞬时水分利用效率;但9g/株的氮添加量却显著降低了叶片光合能力。不同氮添加量均显著提高了第1年生扦插苗的生长,并增加了茎的生物量分配比例。随着氮添加量的增加,中金杨在第2年春季的枯梢现象显著增加,而导管栓塞是导致枯稍的直接原因;且第2年平茬苗的叶和茎生物量分配比例均逐渐增加。综上所述,大气CO2浓度升高可长期提高群众杨叶片光合特性和水分利用效率,干物质更多分配于地下根系,而升温则使其生长量显著降低,且交互作用下升温部分削弱了CO2浓度升高的促进作用。氮添加有利于中金杨幼苗第1年生长,但增加了第2年春季茎导管栓塞发生率,并导致枯稍现象。这些结果有助于揭示树木对全球变化因子的响应机制,并为北方半干旱地区杨树人工林可持续发展提供理论依据。