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由于人类活动和化石燃料的燃烧，以及化学肥料的大量使用，大气CO2浓度持续升高和N沉降不断增加已是不争的事实，其对陆地生态系统的影响已成为最值得关注的全球气候变化问题之一。在全球变暖背景下，作为森林生态系统物质和能量循环的主要过程，碳循环对CO2浓度升高和N沉降的响应尤为值得关注。为此，本研究运用开顶箱系统，通过模拟CO2浓度升高和N沉降增加，分析植物光合速率、叶绿素含量、碳水化合物、土壤呼吸、微生物量碳、酶活性和微生物群落结构等的变化，探讨CO2浓度升高和N沉降对森林生态系统碳循环的耦合影响，并揭示其微生物学机制。 结果发现，(1)与对照相比，CO2浓度升高降低了杉木叶绿素a、叶绿素b和类胡罗卜素的含量(p＜0.05），降幅在20％左右，N沉降显著提高了杉木光合色素含量(p＜0.05），CO2浓度升高和N沉降共同作用降低了杉木光合色素含量(p＜0.01），降幅为7％-8％，但是CO2浓度升高和N沉降对马尾松光合色素含量没有影响;(2)CO2浓度升高显著提高了杉木和马尾松最大净光合速率(p＜0.01），最大增幅分别达37.7％和64.4％，N沉降显著降低了马尾松最大净光合速率(p＜0.01)，平均每个月降低了14.0％;(3)CO2浓度升高和N沉降共同作用提高了杉木树叶、树枝、树干、树根和总生物量(p＜0.05），分别增加了72.0％、78.7％、81.9％、61.2％和72.6％，共同作用下杉木地上部分占总生物量的比例增加了4.0％(p＜0.05)，而地下部分所占比例降低了6.8％(p＜0.05);(4)CO2浓度升高和N沉降及其共同作用可以提高土壤呼吸速率(p＜0.05），其中共同作用下土壤呼吸速率提高最大，比对照增加了41.9％，CO2浓度升高和N沉降单独作用对土壤呼吸温度敏感性没有影响，但是其共同作用显著降低了土壤呼吸的温度敏感性(p＜0.05）;(5)土壤总PLFAs和细菌PLFAs在CO2浓度升高和N沉降共同作用下显著增加，分别增加了43.2％和42.6％(p＜0.05)，对各个处理下土壤微生物磷脂脂肪酸结构的主成分分析结果显示，CO2浓度升高对微生物群落影响的效应体现在第二轴，而N沉降对其效应主要体现在第一轴，共同作用下主要是N沉降其主导作用。 CO2浓度升高和N沉降通过影响植物光合过程从而改变光合产物和养分在植物体内的分布，但是同一环境条件下不同树种间的变化存在差异，土壤微生物的变化对土壤呼吸和土壤碳库有着重要影响，经过研究证实CO2浓度升高和N沉降通过直接影响植物生理生态过程间接对土壤碳释放和固存产生影响。