气候变化会在分子-细胞-器官-个体-种群-群落-景观等尺度对陆地生态系统产生影响;生态系统的各个过程（光合作用、呼吸作用、种群动态、群落组成、物候期、景观格局等）会通过内部调整而进行自组织来补偿初始干扰带来的变化，用以维持其原有的主体功能，降低外部环境变化带来的不利影响。尽管生态系统在不同尺度上都可能表现出对气候变化的适应，但是大尺度过程的适应往往是小尺度过程适应的结果。叶片光合作用与呼吸作用是调节植物生长的两个主要代谢过程，对于陆地生物圈和大气圈之间的碳平衡至关重要。　　本文依托中国科学院“全球变暖背景下白天和夜间增温对温带草原群落结构和生态系统功能的特异性影响”实验平台，以北方温带草原优势植物-克氏针茅（Stipa krylovii Roshev.）为研究对象，对叶片光合作用与呼吸作用的温度响应曲线进行了连续2年(2010～2011)的测定，通过曲线拟合得到了对照、夜间增温、白天增温和全天增温处理下这两个代谢过程反应的活化能，分析了叶片光合作用与呼吸作用的热适应机理，评价了昼夜非对称增温格局下叶片光合作用与呼吸作用的平衡以及反馈机制。主要结论如下:　　1.在连续6年2.07℃的增温处理下，克氏针茅叶片的光合作用没有发生热适应。光合作用的两个控制过程（生物化学过程和CO2扩散过程）的活化能没有发生改变。光合速率（An）、核酮糖-1，5-二磷酸(RuBP)羧化反应的最大速率（Vcmax）和光合电子传递最大速率（Jmax）的活化能（△Ha）分别为50.48±14.38，49.08±3.08，68.79±10.39 kJ mol-1（2010年对照样地），53.96±8.92，41.97±0.62，71.89±10.69 kJ mol-1（2010年增温样地），66.17±22.71，47.78±2.07，54.61±13.31 kJ mol-1（2011年对照样地），44.81±16.09，45.87±4.47，86.59±15.41 kJ mol-1（2011年增温样地）。　　2.昼夜非对称增温处理下，夜间的叶片暗呼吸(Rn)对夜间增温和白天增温产生热适应，而白天的叶片暗呼吸（Rd）却没有产生热适应。Rn在增温处理下的热适应可能归因于增温与增温诱导的干旱对呼吸底物损耗的综合效应;Rd在增温处理下没有产生热适应的原因可能是叶绿体和线粒体代谢的实时交互作用削弱了增温对代谢物库的影响。Rn的△Ha在对照、夜间增温、白天增温和仝天增温处理下分别为62.32±5.32，41.56±7.26，43.47±7.87，35.56±6.66 kJmol-1; Rd的△Ha在对照、夜间增温、白天增温和全天增温处理下分别为56.54±8.08，60.27±12.98,48.84±2.28,45.79±1.33 kJ mol-1。　　3.夜间增温对第二天的An有显著的促进作用，正反馈的生物化学基础是夜间增温造成呼吸底物损耗的增加，缓解了丙糖磷酸对卡尔文循环的抑制，促进了RuBP的羧化与再生。白天增温对An有明显的抑制作用，负反馈的发生可能是由于增温诱导的干旱对气孔导度（gs）和氮矿化速率的抑制效应。