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目前关于大气CO2浓度的升高对浮游植物影响的研究多集中于海洋浮游植物，而对淡水浮游植物的相关研究则较少，特别是浮游植物生物量较大的富营养化淡水湖泊。太湖是一个蓝藻水华发生严重的富营养化湖泊，未来CO2浓度的升高对太湖浮游植物的生理和生态影响可能会直接影响太湖中各种浮游植物的群落演替规律，尤其是蓝藻优势地位的确立。本研究通过2012年4月到2013年1月的太湖原位实验，模拟代表工业前、现在、本世纪末的不同CO2浓度环境(270(±40)×10-6，380(±20)×10-6，750(±50)×10-6)，研究春、夏、秋、冬四季太湖浮游植物对大气CO2浓度升高的生理和生态响应，主要研究结论如下: 大气CO2浓度的升高打破了湖水和大气的CO2扩散平衡，首先会增加湖水中溶解性CO2(CO2，aq)的浓度，当CO2浓度从工业前浓度上升到本世纪末所预测的浓度时，湖水的pH会下降0.2～0.9个单位。湖水的酸化将会提高太湖水体的HCO3-浓度，进而会增加湖水中溶解性无机碳(DIC)的浓度;同时研究还表明未来大气CO2浓度的加倍会增加太湖水体中溶解性有机碳(DOC)的浓度，这可能影响以DOC为食物的异养细菌的数量。CO2，aq浓度的增加将会影响浮游植物吸收碳源的选择过程，使其倾向于吸收浓度增大的CO2,aq，减弱浮游植物碳浓缩机制(CCM)的必要性。 大气CO2浓度对太湖浮游植物生理特性的影响首先会体现在对浮游植物生长速率和光合作用上。研究证明未来大气CO2浓度的加倍可以显著增加太湖春、夏季节浮游植物的生长速率，这可能会加快下一年春季浮游植物的复苏生长;但CO2浓度的升高却使太湖浮游植物以更快的速度在夏末、秋季衰退和死亡。未来太湖水体中碳源的增加不会改变蓝藻在春季最大光合作用效率极低的现状，也不会对夏、秋季节蓝藻的最大光合作用效率有显著影响;而春季绿藻和硅藻最大光合作用效率却会显著提高，且对硅藻最大光合作用效率的促进作用强于绿藻。其次，大气CO2浓度的增加会改变太湖浮游植物对主要元素C、N、P的吸收以及生物大分子的合成。太湖浮游植物在春、夏、秋三个季节里会增加对C的吸收、N次之，同时减少对P的吸收。大气CO2浓度的升高会增加春季、夏季太湖中的结构性碳水化合物，减少秋季太湖中的结构性碳水化合物，而对冬季太湖中的碳水化合物和全年的可溶性蛋白质影响较小。 大气CO2浓度的升高对太湖浮游植物个体生理特性的影响会传递到太湖浮游植物的生态水平上。未来大气CO2浓度的提高可能会提高太湖整年的净初级生产力，在春季、夏季、秋季、冬季的最大增幅比现在分别可达69.6％、52.5％、52.2％、25.7％，并且会显著增加春、夏季节浮游植物的同化作用能力(单位生物量的净初级生产力)。其次，实验结论表明未来太湖浮游植物中超微型浮游植物在春、夏、秋三季的竞争优势将增强，大气CO2浓度的升高会降低太湖蓝藻门在春、夏、秋三个季节的竞争优势，而绿藻门、硅藻门、隐藻门的竞争优势将得到加强。最后，从工业前至今，大气CO2浓度的升高可能显著降低了太湖浮游植物的生物多样性，但未来浮游植物的生物多样性不会因此持续降低。