以荒漠优势植物红砂2年生苗木为试材,采用盆栽试验和开顶式CO₂控制气室模拟CO₂浓度变化（350μmol/mol和700μmol/mol）研究了红砂生物量分配及碳氮特征对降水变化减少30%、减少15%、自然降水、增加15%和增加30%（-30%、-15%、0、15%、30%）的响应。结果表明:（1）CO₂浓度上升显著性的促进红砂地上茎叶和地下的根生物量,降雨量增加或减少也显著性的促进或抑制了这一作用;CO₂倍增时,红砂的地上生物量在降水增加30%时平均增加了61.28%（P<0.05）,而根生物量在降水增加或减少30%时均分别增加了84%（30%）和3.21%（-30%）,这种响应导致红砂根冠比在降水减少时大于降雨量增加时,CO₂倍增显著地抑制了这一作用。（2）CO₂浓度上升显著性地促进了红砂根、茎、叶中的碳含量,显著性地抑制了红砂根、茎、叶中氮含量,降雨量增加或减少也显著性的促进或抑制了这一作用;这种响应导致红砂根、茎、叶的C/N在降雨减少30%时增加80.22%（根）、103.02%（茎）和199.88%（叶）（P<0.05）,在降雨增加30%时增加24.99%（根）、30.27%（茎0）和104.45%（叶）（P<0.05）,CO₂浓度倍增显著性地促进了这一作用。（3）以上结果表明,未来全球CO₂浓度升高时,在降雨量增加地区红砂因充足的碳源和水分而得以恢复;在降雨减少的地区,CO₂的升高对降雨减少造成的干旱胁迫有一定的补偿作用,红砂则以较高的根冠比来维持其在荒漠生态系统中地位。