为揭示大气中CO2浓度与温度增高对水稻生长发育与产量形成的影响机理，采用半开放式CO2浓度-温度梯度试验系统(CTGC)对水稻全生育期进行处理，测定了相应的生理指标。研究表明，550ppm CO2浓度及温度升高1.0℃、650ppmCO2浓度及温度升高1.5℃处理提高了水稻叶片叶绿素含量，灌浆期比对照(自然人气条件下)分别增加13.41％-16.74％，但对叶绿素a/b的比值影响较小；可溶性糖含量从拔节期开始随CO2浓度及温度增加而升高，增幅为6.06％-14.82％；各处理的可溶性蛋白含量均低于对照；脯氨酸含量在生育前期高于对照，存抽穗期趋于相同，在灌浆前期明显低于对照。各处理小区水稻的籽粒灌浆增长和灌浆速率、干物质增长和增长速率显著增加，产量和生物产量显著增加，并且表现为随CO2浓度与温度增高而增加的趋势。生物量增加尤以营养生长的中、后期表现最为明显，水稻成熟期明显延迟。处理小区水稻的经济系数比对照小区明显降低。表明了CO2浓度与温度增高改变了水稻生理性状，改变了水稻生长对物质和能量需求平衡，增加了水稻的生物量，延长了生育期，最终导致水稻产量的变化。表明CO2肥效作用对水稻籽粒产量的提高具有潜力。