在全球气候变暖的背景下，西北地区气候趋于暖湿化，对植物的生长发育和生理生态过程产生重要影响。然而，气候变暖对荒漠植物光合作用的具体影响尚无一致结论。本研究以河西走廊典型荒漠灌木泡泡刺、梭梭、柠条和荒漠区植物柽柳为对象，利用不同高度（1.0、1.8和2.3 m）开顶式气室（OTC）模拟增温，探究典型荒漠灌木光合作用对增温的响应机制。结果表明：1)在植物生长季（4-9月），不同高度OTC使空气平均温度分别升高1.7、2.5和3.5℃，10 cm土壤温度升高0.6、1.2和1.8℃，40 cm土壤温度升高0.8、1.2和1.8℃。2)增温显著提高了C₃植物泡泡刺、柽柳和柠条的净光合速率，但对C₄植物梭梭的影响不显著，其中柠条的净光合速率随增温幅度增加先下降后上升。3)增温显著提高了泡泡刺、梭梭和柠条的气孔导度和胞间CO₂浓度，而柽柳的气孔导度和胞间CO₂浓度随增温幅度增加先升后降。4)增温显著提高了梭梭的蒸腾速率，柠条仅在最高温下显著提高，柽柳显著降低，而泡泡刺无显著变化。增温还显著提高了泡泡刺、柽柳和柠条的水分利用效率，但显著降低了梭梭的水分利用效率。4种植物的凌晨水势和正午水势均显著降低。综上所述，荒漠植物对增温表现出较强适应性，其中C₄植物比C₃植物在高温环境中更具优势。增温条件下，C₄植物梭梭的蒸腾速率提高和水势降低有助于其水分吸收，维持光合作用稳定；而C₃植物泡泡刺、柽柳和柠条的气孔导度和胞间CO₂浓度的增加促进了光合作用。