全球出现极端气候的频率增加,使得遗传资源及生物物种多样性面临的环境更加严峻。温度和降水是重要的生态环境因子,对植物的生长起到至关重要的作用,植物对其变化的适应性对预测未来气候改变的背景下的发展趋势具有重要意义。无芒雀麦作为新疆重要的野生牧草种质资源,其生长繁殖在温度和水分变化下的适应性表现,对探究野生牧草应对气候变化的适应对策提供理论依据。本文以野生无芒雀麦（Bromus inermis）为研究对象,利用野外开顶式增温箱模拟3个增温处理（CK、W1、W2）、区域分割法模拟6个降水处理（W-F3、W-F6、WF3、WF6、W+F3、W+F6）,室内控制设置5个温度处理（T1、T2、T3、T4、T5）和5个水分处理实验（W-70%、W-30%、W、W+30%、W+70%）,对其在萌发期、幼苗期、繁殖期应对温度与水分变化的适应性进行研究,测定不同阶段生长特征,幼苗期叶片和根系的解剖结构、生理特征和转录组,采用主成分分析法、聚类分析法和通径分析等方法进行综合评价。分析温度与水分对无芒雀麦各生长阶段具体的影响方式,探究植物外部形态和内部调控之间的关系,明确其对温度与水分变化的适应对策。研究结果可丰富野生无芒雀麦应对水热环境变化的适应机理,为保护和开发利用野生无芒雀麦种质资源提供理论依据。主要结果如下:（1）种子萌发阶段相较于其他生长阶段对温度变化响应更明显,野外模拟W2增温处理提高1.49倍的出苗速度;在室内控制温度15/5℃～25/15℃中,25/15℃下种子萌发率比15/5℃高1.12倍。随着温度增加,幼苗地上部分比地下部分对增温更敏感,且生长能力更强。野外模拟W1增温处理有利于繁殖期叶片和茎等营养器官的生长,W2增温处理使生殖生长更具优势。降水频率对种子萌发和幼苗生长不具有显著影响（P＞0.05）,增加降水总量出苗率提高10.60%,减水70%处理使幼苗根长增加27.80%;植株对营养生长资源的分配在W+F6增水处理下提高9.00%。（2）增温使得无芒雀麦叶片厚度和根系直径分别减小75.76%和75.60%;细胞厚度、维管束面积、导管直径、皮层厚度在增温过程中会先减小后增大,叶片内酶活性平均下降95.59%;相对低温条件的T1处理能积累更多的丙二醛、游离脯氨酸、可溶性蛋白和可溶性糖。增水70%处理促进叶片微结构的扩张,提高39.7%的上表皮细胞厚度,根系微结构长度最少增长30.6%,叶片中丙二醛和可溶性蛋白含量减少43.72%和61.63%,可溶性糖含量升高1.2倍,酶活性平均下降20.64%;根系中仅过氧化氢酶活性降低17.00%。减水70%处理使根直径减少21.2%,皮层厚度增加26.4%,叶片中丙二醛、游离脯氨酸和可溶性糖分别增加79.8%、44.79%和1.41倍,可溶性蛋白减少17.98%,过氧化氢酶和过氧化物酶活性起到互补作用。（3）转录组测序对温度和水分处理下的36个样本测序共拼接出275606条Unigenes,注释到7大功能数据库中（Nr、NS、KO、Swissprot、Pfam、GO、COG/KOG）。温度降低从根系中筛选出更多的差异表达基因（DEGs）,且多参与到代谢途径当中;温度增加则从叶片中获得更多的DEGs,参与到光合作用和物质合成过程中。增水70%或减水70%处理在根系中DEGs数量都远高于叶片中,增水70%处理能调动叶片中更多的DEGs参与到光合作用中,根系则参与到信号传导途径来稳定幼苗生长,减水70%处理下幼苗并没有调动更多的基因来抵御“干旱胁迫”。（4）增加温度会降低无芒雀麦出苗机会,出苗后主要依靠增加幼苗叶片长度来获取更多资源,DEGs参与到光合作用中提高叶片叶绿素含量,促进叶片生长。温度增加促进繁殖期植株高度的增加,提高营养器官资源的投入来适应增温环境。增加水分对种子萌发期不具有显著影响,从幼苗期开始提高根系生物量的积累,同时缩小根系微结构长度来提高吸水能力;增水提高叶片生物量的积累,大幅度增水有利于叶片微结构扩张。随后提高繁殖期地上、地下生物量,同时也显著增强了个体的生殖能力。减水加快种子出苗,快速出苗后增加幼根长和提高幼根生物量,但同时抑制了根系微结构的扩张,长期缺水使得繁殖期个体的生长受到抑制,植株仍然将更多的资源分配给地下部分,减少对生殖器官资源的投入,保证个体能获得更多的水分维持生长。总体而言,无芒雀麦种子在适应温度与水分变化后开始萌发,能在脆弱的幼苗期积极调动内部物质以及调控差异表达基因来适应环境,最终会在繁殖期根据变化的环境因子选择倾向于生殖生长或营养生长来维持种群稳定。