大气CO2浓度升高对整个陆地生态系统产生巨大的影响。微生物是土壤中重要而又活跃的部分，是自然生态系统物质循环不可缺少的成员，行使着许多对陆地生命至关重要的功能。因此，了解土壤中几种与温室气体产生相关的微生物功能菌群，是了解温室气体产生的微生物学过程及整个陆地生态系统对大气CO2浓度升高响应的关键。 本文利用在江苏省江都市建立的稻—麦轮作FACE系统平台，采用最大可能(MPN)记数法，在2004年水稻生长季和2005年小麦生长季分别研究了不同施肥情况(施常规氮量和低氮量)、不同秸秆还田情况(秸秆全还田、秸秆不还田)下，土壤中相关微生物菌群数量在大气CO2浓度升高条件下随时间的变化情况。FACE对稻田土壤微生物影响的研究表明：大气CO2浓度升高在秸秆全还田情况下对产甲烷菌数有明显的促进作用，常氮处理产甲烷菌数量FACE比对照平均高104～116％，低氮处理平均高101～126％，进一步证实大气CO2浓度升高会促进稻田CH4排放。施常氮情况下，土壤的甲烷氧化菌数量受到抑制。土壤的甲烷形成与氧化的能力都较对照条件下高。大气CO2浓度升高并未在不同的秸秆与氮肥管理条件下显著促进硝化与反硝化微生物菌群数量。FACE对麦田土壤微生物影响的研究表明：大气CO2浓度升高，对产甲烷菌和甲烷氧化菌的数量没有显著的影响；使硝化细菌普遍在拔节期和孕穗期减少，反硝化细菌在施低氮情况下，各个生长时期FACE均低于对照，平均低于对照32％～34％。在不同的秸秆与氮肥管理条件下，FACE处理土壤的反硝化作用潜势分别是对照的64.7％(LN处理)和86.7％(UN处理)。