自工业革命以来，大气CO2浓度逐年增加，并驱动着全球气温的持续升高。作为植物生长的重要环境因子，CO2浓度和温度升高必然会影响作物的生长发育过程，进而影响对土壤养分元素的需求。与此同时，作物也会通过自身形态改变和物质流动（如根系大小和分泌物等）来间接影响土壤中养分的有效性。土壤环境与作物的生长密切相关，而目前关于大气CO2浓度和温度同时升高对稻田养分循环影响的结果少有报道。本文运用先进的T+CO2-FACE(Temperature and CO2-Free-Air Controlled Enrichment)试验平台，研究了大气CO2浓度升高和水稻冠层气温升高对稻田生态系统中（土壤—水—植物）养分元素供应性的影响。试验于2013年和2014年水稻季展开，以常规粳稻武运粳23为试材，设置两个CO2浓度水平:正常大气CO2浓度和高CO2浓度（对照+200ppm），两个温度水平:正常大气温度和增温（对照+2℃），每个水平3个重复，主要结果如下:　　植物中养分吸收的响应:高浓度CO2促进了水稻的生长，增加了生物量，从而提高了不同元素在水稻各器官中的积累，而增温由于抑制了水稻的生长和生物量的增加，从而降低了大部分养分元素在水稻体内的积累。2013年水稻季CO2与温度同时升高下水稻各器官养分元素的积累趋势整体上类似于增温处理或对照，而2014年养分在水稻器官中的积累趋势与高浓度CO2效应相似，这主要是由年份间气候条件的不同所致。相同处理下元素积累的规律与各部位的生物量变化相吻合。高CO2浓度、CO2和温度同时升高不同程度地降低了水稻籽粒中N和Fe的含量，增温降低了籽粒中Fe的含量。　　土壤溶液中养分的响应:所有处理下土壤溶液中的pH变幅均不显著。高浓度CO2提高了耕层上部溶液中HCO3-和DOC的含量，而增温降低了耕层溶液中HCO3-和DOC的含量，CO2和温度同时升高有降低溶液中HCO3-和DOC含量的趋势。不同处理下土壤溶液中阴离子含量、DOC含量及其它生物过程的改变会导致土壤溶液中养分元素的含量发生一定的改变。首先，高浓度CO2提高了水稻全生育期内耕层溶液中的N含量和Ca、Mg（0-10cm溶液）含量，降低了Mn和Zn的含量以及水稻营养生长期内耕层溶液中P、K和Fe（10-20cm溶液）的含量，提高了田面水中N、K、Fe、Mn、Zn的含量。这说明高浓度CO2促进了水稻生长，加速对溶液中养分吸收的同时也在一定程度上加剧了由地表径流产生的养分损失，尤其是在水稻的营养生长期。其次，增温降低了水稻营养生长期内10-20cm溶液中P、K、Ca、Mg、Fe和Zn的含量，提高了营养生长期田面水中Fe和Zn的含量。由于温度升高提高了水稻的蒸腾作用，加速了下层溶液中养分向上层的移动，造成了下层溶液中养分含量的下降，同时也提高了部分微量元素在田面水中的含量，增加了它们流失的风险。再次，未来大气CO2浓度和温度升高是相伴发生的。本研究中CO2与温度同时升高时各层溶液中多数养分元素的变化趋势类似于高浓度CO2处理，这在一定程度上说明高浓度CO2通过影响水稻的生长和代谢进而对土壤过程的影响效应大于增温处理。　　耕层土壤中养分的响应:尽管所有处理对耕层土壤pH均没有显著影响，但通过对不同处理下土壤养分有效性的研究发现，CO2、增温及CO2与温度同时升高有提高土壤耕层中碱解N、速效K、交换性Ca、Mg含量的趋势，同时耕层上部土壤中有效态Fe、Mn和Zn的含量也有不同程度的增加。另外，高浓度CO2降低了收获期土壤耕层中有效P的含量，而增温提高了有效P的含量，CO2和温度同时升高也有降低耕层土壤中有效P含量的趋势。　　综上所述:大气CO2浓度升高条件下土壤溶液中HCO3-和DOC含量的增加一定程度上促进了土壤中养分元素的释放，同时高浓度CO2加速了水稻的生长发育，进而增加了对土壤中养分的吸收。增温由于抑制了水稻的生长，降低了对土壤养分的吸收，从而使土壤养分的有效性有所增加。CO2和温度同时升高对土壤养分有效性的影响趋势与高浓度CO2效应类似，而对水稻体内养分元素积累的影响存在一定的年际差异，分析认为年际间气候条件的差异起重要作用。