大量观测结果都已证明，大气CO₂浓度变化对作物单叶和群体光合作用具有明显影响。研究指出，冬小麦净光合速率随CO₂浓度增高而显著增加，在600uL／L以内几乎呈线性关系。浓度达750uL／L以上时，明显减缓 (图2-34)。

另据研究，CO₂浓度增加一倍，春小麦叶片光合速率平均增大2.569倍。有人用OTC—1型开顶式气室对大豆进行了长时期不同浓度处理的接触试验，结果认为，CO₂浓度由370uL／L(相当于大气本底)升高到400uL／L时，光合速率升高 18％，CO₂浓度升高到500uL／L、600uL／L、700uL／L时，光合速率分别升高80％、 143％、205％。有人对大白菜光合速率与CO₂浓度关系的研究认为[94]，与350uL／L相比，700uL／L与500uL／L的光合速率增加68％和39％(图2-35)。

CO₂浓度增加对作物群体光合作用的影响也表现出同样的特征。Rowland—Bamford(1991aS)研究了水稻群体的光合速率在不同CO₂浓度条件下的变化特征，并指出，随着 CO₂浓度增加，水稻群体光合速率增强，最大值出现在12时至14时之间(图2-36)。

矢岛正晴对88种作物统计鲒果指出，经短时间的高CO₂浓度处理，光合速率增加 50％，经长时间的高CO₂浓度处理，光合速率增加31％。还有人分析了国外关于CO₂浓度倍增之后，7种主要作物的光合速率影响的统计结果指出，对几乎所有作物来说， CO₂浓度倍增之后，叶片光合作用的短期影响均大于长期影响。植物长期受大气中高CO₂浓度影响、会使植物净光合速率减慢，原因可能是：

(1)氮素营养不足时的羧化酶活性下降。

(2)作物体内“源”—“汇”之间的不平衡也可抑制光合作用的增加。“源”指作物进行光合同化的组织和器官，“汇”是作物体内利用光合产物的组织和器官。在高浓度CO₂条件下，叶绿体在白天积聚的多余淀粉大多在夜间输出。然而，如遇低温或其他限制生长的因子，碳水化合物的运输和利用便受到限制，淀粉在叶内的浓度就会提高，有时可达总干重的40％。淀粉在叶绿体内的过多积聚可视为作物“源”一“汇”间不平衡的明显标志，它可显著抑制作物叶片的光合速率。

(3)与气孔阻力有关。如过高CO₂会使蔬菜气孔阻力降低，引起植株体内水势平衡失调。