为研究土壤团聚体有机碳分布对CO2浓度增加和秸秆还田的响应，本研究以东北黑土区长期CO2增加定位试验平台为依托，设置四个处理，分别为对照（CK），增加CO2浓度达1259.72 mg·m-3（EC），秸秆还田（ST）和增加CO2浓度结合秸秆还田（EC+ST）。分析土壤团聚体分布及团聚体有机碳含量对试验处理的响应。结果表明：EC与ST处理对土壤总有机碳含量无显著影响，但EC+ST处理使土壤总有机碳含量提升3.09 g·kg-1（P＜0.05）。EC处理对土壤团聚体占比变化无显著影响，但分形维数D增加0.06，土壤团聚体稳定性降低；ST与EC+ST处理均使得0.5～1 mm大团聚体占比分别提高14.98%与8.20%，此外，ST处理使＜0.053 mm微团聚体占比减少12.88%，EC+ST处理使＞1 mm大团聚体占比增加4.07%，水稳性团聚体数量R0.25增加0.14，平均重量直径MWD增加0.08 mm，D减少0.11（P＜0.05），土壤团聚体稳定性增强；而EC+ST处理使得MWD增加0.11 mm，土壤团聚体稳定性增加。EC与EC+ST处理较CK均提高了＜0.053 mm微团聚体土壤有机碳含量，分别提升了0.66 g·kg-1和1.98 g·kg-1；ST处理使＞1 mm大团聚体土壤有机碳含量提高0.55 g·kg-1，0.25～0.5 mm大团聚体降低1.13 g·kg-1；EC+ST处理使＞1 mm大团聚体减少3.05 g·kg-1（P＜0.05）。EC处理使＜0.053 mm微团聚体有机碳贡献率增加9.14%，而ST处理则使该部分减少10.54%，同时0.5～1 mm大团聚体有机碳贡献率增加14.35%，EC+ST处理使＞1 mm大团聚体和0.5～1 mm大团聚体有机碳贡献率分别增加3.25%和6.74%，0.053～0.25 mm微团聚体有机碳贡献率降低5.82%。研究表明，秸秆还田可以弥补增加CO2浓度导致的土壤总有机碳含量与团聚体结构的不利结果。虽然秸秆还田时其本身矿化会向大气中释放CO2，但是在未来大气CO2浓度增加的背景下，秸秆还田是提高黑土有机碳含量的潜在有效措施，值得在东北黑土区推广，且需要进一步探究其释放到大气中的CO2对温室效应的影响。