大气CO2浓度的增加已经成为不可争议的事实。预计本世纪末大气CO2浓度将增加到约700μmol mol-1。森林年光合产量约占陆地生态系统年光合产量的70％。森林树木是一个巨大的生物碳库，约占全球陆地生物碳库的85％。森林树木对CO2的固定潜力是缓解由大气CO2浓度升高引起的未来全球气候变化问题的决定性因子之一。红桦(Betula albosinensis Burk.)是川西亚高山采伐迹地自然或人工恢复的重要树种。本研究以1a红桦幼苗为模式植物，采用人工模拟的方法，研究CO2浓度升高对不同种内竞争强度(种群水平)下红桦幼苗的生理特征、生长、干物质积累及其分配的影响，探讨在种内竞争生长条件下红桦幼苗的“光合适应机理”与生长特征，为西南亚高山森林生产力对未来全球变化的预测提供重要参考。
　　 本研究的主要结果如下：
　　 1)在种内竞争生长条件下红桦幼苗经过CO2浓度升高熏蒸4个月后，叶片出现“光合适应”现象。与对照相比，低种植密度(28株m-2)和高种植密度(84株m-2)条件下的红桦幼苗净光合速率(A)、气孔导度(gs)、蒸腾速率(E)、表观量子产量(AQY)和羧化速率(CE)显著降低，而水分利用效率(WUE)则显著提高。CO2浓度升高处理的红桦幼苗叶片Rubisco活性、单位叶面积N浓度、叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素浓度都显著降低。但CO2浓度对红桦幼苗的叶绿素a与叶绿素b的比值没有显著影响。CO2浓度升高显著增加红桦幼苗单位叶面积的非结构性碳水化合物(TNC)浓度，结果是红桦幼苗的比叶面积(SLA，cm2 g-1)显著降低。
　　 2)与对照相比，CO2浓度升高处理的红桦幼苗高、基径、单叶面积和侧枝的相对生长速率(R
　　 GR)显著提高，尤其在试验处理的早期。CO2浓度升高既增加单株红桦幼苗总叶片数量又增加单叶面积，结果是单株红桦幼苗的总叶面积比对照显著增加。
　　 3)CO2浓度升高处理显著增加红桦幼苗干物质积累(尤其是细根生物量)，改变了红桦幼苗生物量的分配格局。与对照相比，CO2浓度升高处理的红桦幼苗叶重比(LWR)、叶面积比(LAR)、叶根重比(Wl/Wr)和源汇重比(leafweight to non-leafweight ratio，Wsource/Wsink)显著下降(高种植密度的LWR除外)，而根冠比(R/S)则显著增加。在两种种植密度条件下，CO2浓度升高显著增加红桦幼苗根生物量的分配比率，显著降低叶片的生物量分配比率，对主茎、侧枝以及地上生物量的分配比率不变或约有下降。
　　 总之，长期生长在CO2浓度升高条件下的红桦幼苗光合能力下降，并伴随Rubisco活性、叶N浓度、光合色素浓度的显著降低以及TNC浓度的显著增加。支持树木光合速率下降与Rubisco活性、叶N浓度下降以及TNC浓度增加紧密相关的假设。CO2浓度升高处理红桦幼苗的早期相对生长速率大大高于对照，而后期迅速下降，说明红桦幼苗生物量的显著增加主要归功于CO2浓度升高的早期促进作用和叶面积的显著增加。CO2浓度升高显著增加红桦幼苗根系生物量和根冠比，表明红桦幼苗“额外”固定的C向根系转移。