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作为全球变化的主要表现之一，大气二氧化碳(CO2)浓度升高促进植物光合作用，提高植物地上和地下生物量，改变土壤碳库输入，进而影响湿地甲烷(CH4)排放及其关联微生物的丰度和种类。为了阐明大气CO2浓度升高对我国东北三江平原不同典型植被湿地CH4排放的影响及其机制，以毛果苔草（Carex lasiocarpa）和小叶章（Ca lamagrostis angustif olia）湿地为研究对象，在中国科学院三江平原沼泽湿地生态试验站建立了开项箱系统(OTC)，模拟大气CO2浓度升高（从正常大气CO2浓度380μmol mol-1提升到700μmol mol-1），用静态箱-气相色谱法监测了毛果苔草和小叶章湿地的CH4排放通量;同时测定氧化还原电位(Eh)、土壤温度、孔隙水CH4浓度、孔隙水可溶性有机碳(DOC)含量、植物净光合速率和地上、地下部生物量等指标;建立室内培养试验，解析大气CO2浓度升高对三江平原不同植被湿地CH4排放影响的控制因子;采用不同处理土壤和植物样品，利用稳定性同位素核酸探针（DNA-SIP）、高通量测序和荧光定量PCR方法，研究了毛果苔草和小叶章湿地产甲烷菌及甲烷氧化菌对大气CO2浓度升高的响应特征。取得的主要进展如下。 大气CO2浓度升高显著提高毛果苔草和小叶章湿地植物的净光合速率和地下部生物量。大气CO2浓度升高也显著提高小叶章湿地CH4排放，CH4累积排放量从常规大气CO2浓度处理的776kg CH4ha-1增加到大气CO2浓度升高处理的991kg CH4ha-1;相反，大气CO2浓度升高显著降低了毛果苔草湿地CH4排放，CH4累积排放量从常规大气CO2浓度处理的918kgCH4ha-1下降到大气CO2浓度升高处理的747kg CH4ha-1。表明，大气CO2浓度升高并非一定会促进湿地CH4排放，取决于植被类型。 大气CO2浓度升高增加了小叶章湿地剖面5cm和10cm处孔隙水的CH4浓度，但是降低了毛果苔草湿地剖面5cm和10cm处孔隙水的CH4浓度。相关性分析表明，在常规大气CO2浓度处理中，CH4排放通量与土壤温度呈显著正相关（P＜0.001），与Eh呈显著负相关(P＜0.05)，与孔隙水CH4浓度无显著关系;在大气CO2浓度升高处理中，CH4排放通量仅与土壤温度呈显著正相关。荧光定量PCR分析表明，大气CO2浓度升高并不影响毛果苔草和小叶章湿地非根际土壤、根际土壤和根部产甲烷菌mcrA丰度，对小叶章湿地非根际土壤、根际土壤和根部氧化菌pmoA丰度也没有影响，但显著提高了毛果苔草湿地中根际土壤和根部甲烷氧化菌pmoA丰度。 添加H2/13CO2进行厌氧培养，显著提高了毛果苔草和小叶章湿地土壤CH4产生速率;添加13C-乙酸进行厌氧培养，只显著提高小叶章湿地土壤CH4产生速率，对毛果苔草湿地土壤CH4产生速率没有明显影响。表明毛果苔草湿地可能缺乏乙酸型产甲烷途径。DNA-SIP结果表明，小叶章湿地土壤中利用H2/CO2和乙酸的产甲烷功能菌分别是Fen C luster和Met hanosarc inaceae;毛果苔草湿地土壤中利用H2/CO2的产甲烷菌是Methanobacterium Cluster B，但是缺乏高效利用乙酸的产甲烷菌。 高通量测序结果表明，毛果苔草和小叶章湿地非根际土壤、根际土壤和根部产甲烷菌群落结构显著不同(P＜0.05)。在毛果苔草湿地中，非根际土壤主要产甲烷菌是Methanobacteriaceae、Rice ClusterⅡ和Methanosaetaceae，根际土壤和根部则是Methanobacteriaceae。在小叶章湿地中，非根际土壤的主要产甲烷菌是Methanosarcinaceae和Methanocellaceae，根际土壤为Methanosarcinaceae，根部则是Methanocellaceae和Methanobacteriaceae。大气CO2浓度升高对毛果苔草和小叶章湿地非根际土壤、根际土壤和根部产甲烷菌群落结构没有显著影响。 除了小叶章湿地根际土壤和根部外，毛果苔草小叶章湿地非根际土壤、根际土壤、根部和地上部植被的甲烷氧化菌群落结构存在显著差异(P＜0.05)，但是，毛果苔草和小叶章湿地各部位的优势甲烷氧化菌都是Methylocystis，相对含量都＞50％。大气CO2浓度升高并没有改变毛果苔草湿地非根际土壤、根际土壤、根部和地上部植被甲烷氧化菌群落结构，但显著改变小叶章湿地非根际土壤、根部和地上部植被的甲烷氧化菌群落结构。大气CO2浓度升高显著降低小叶章湿地非根际土壤中Methylocystis的相对丰度，提高了USC-α的相对丰度。 综上所述，我国东北三江平原不同植被湿地CH4排放对大气CO2浓度升高的响应不同。大气CO2浓度升高降低了毛果苔草湿地CH4排放，地下部生物量、土壤Eh和根际土壤以及根部甲烷氧化菌丰度提高可能是导致CH4排放量降低的主要因素。大气CO2浓度升高提高了小叶章湿地CH4排放，DOC含量显著增加和非根际土壤甲烷氧化菌群落结构从Methylocystis向USC-α改变可能是其排放量增加的重要因素。