自工业革命起大气CO2浓度持续升高，大气CO2浓度升高首先影响陆地植物光合作用和生物量积累，这种变化将进一步改变植物地上和地下生物量的分配比例关系。植物组分的输入是土壤有机质形成和周转的原材料和动力，因此，CO2浓度升高所造成的植物一系列变化对土壤碳库收支平衡具有重要影响。氨基酸是植物蛋白合成的基本单位，是植物体最活跃的有机组分，氨基酸是土壤中重要的有机氮化合物，在土壤有机质周转以及碳氮耦合循环中具有重要的调控作用。CO2浓度升高和氮素的不同添加量影响植物生理代谢和植物分泌物以及凋落物的可分解性，改变输入土壤有机质的分解能力。以小麦为研究对象，采用13C-CO2同位素标记技术，通过小麦盆栽实验研究了CO2浓度升高和不同施肥水平对土壤-植物系统氨基酸动态的影响。采用浓盐酸水解-氯甲酸甲酯衍生方法获取土壤和植物氨基酸衍生物，采用GC测定氨基酸含量，CG-C-IRMS测定氨基酸13C丰度。　　研究表明:1.CO2浓度升高可提高小麦生物量，但却抑制了氨基酸的合成，降低了小麦和土壤中氨基酸含量。CO2浓度升高促进了光合碳在小麦氨基酸中的富集，但是氨基酸周转率同时增加，不利于氨基酸在小麦中的积累。2.和光合碳在植物中的积累相比，CO2浓度升高植物新合成氨基酸态碳与新合成总碳的比值下降，说明在高CO2浓度下，植物体在降低氨基酸合成的同时，相对更多地合成了其它光合产物。在两种CO2浓度下，随着施氮量的增加，植物新合成氨基酸态碳与新合成总碳的比值呈现上升趋势，说明增加氮肥用量有利于提高小麦植株中氨基酸的合成。3.CO2浓度升高通过影响植物的组分变化而影响土壤中氨基酸的积累，通过计算土壤13C-氨基酸态碳发现，成熟期常规CO2浓度处理下13C-氨基酸态碳含量显著大于CO2浓度升高处理，且随着施氮量的增加，常规CO2浓度下13C-氨基酸态碳显著增加。CO2浓度升高条件下13C1氨基酸态碳显著下降，表明CO2浓度和氮肥的交互作用不利于土壤中植物来源氨基酸的合成和积累。4.CO2浓度升高条件下土壤13C-氨基酸态碳与土壤13C比值低于常规CO2浓度处理，增加氮肥用量可提高常规CO2浓度下这一比值，而CO2浓度升高条件下这一比值却随着施氮量的增加而降低，说明CO2浓度升高可能导致植物更多的向土壤中输入了其他有机组分如碳水化合物等，降低了植物体向土壤输入的氨基酸的比例。增加施氮量可提高常规CO2浓度下植物体向土壤输入氨基酸比例，却不能提高CO2浓度升高条件下的氨基酸输入比例，说明CO2浓度升高条件下增加施氮量更有利于其他物质的相对积累。　　在植物体和土壤系统中共分离出14种蛋白氨基酸，不同代谢途径氨基酸的合成和周转对CO2浓度升高的响应不同。草酰乙酸合成途径氨基酸含量在高CO2浓度下有所降低，在两种CO2浓度下随着施氮量增加而增加;丙酮酸合成途径、α-酮戊二酸合成途径氨基酸含量不受任何处理的影响，暗示着不同合成途径的氨基酸在植物蛋白质形成过程中对CO2和氮的相互作用具有不同的响应特征。CO2浓度升高改变了不同种类氨基酸的含量和周转特性，可进一步影响地上部向土壤氨基酸的输入，可能影响土壤碳循环过程。