چکیده تغییرات آب و هوا و نوسان های آن به ویژه دما و رطوبت به طور محسوس بر اعمال حیاتی گیاهان مرتعی تاثیر می گذارد. بنابراین بررسی همزمان جنبه های اکولوژیکی، مرفولوژیکی و بیوشیمیایی به درک بیشتر مکانیسم های سازگاری گیاهان در مناطق خشک کمک می کند. درتحقیق حاضر دو گیاه گندمی علفی سه کربنه trin.& rupr.voucher sp. stipa hohenackeriana و چهار کربنه boiss. voucher sp. ennepogon persicus در یک مرتع نیمه استپی اطراف مشهد مورد بررسی قرار گرفت. به فاصله هردو هفته، تاریخ وقوع پدیده های فنولوژیکی شامل رشد رویشی،ظهور خوشه-ها، گلدهی کامل، ریزش بذر و رطوبت و دمای زیر اشکوب گیاهان ثبت شد. علاوه براین در هر بازدید طول و تعداد برگ ، طول و تعداد ساقه ها ، و تعداد ساقه های گل دار نیز ثبت شد. از طرف دیگر تأثیر تغییر شرایط آب و هوا (دما و رطوبت هوا و خاک) بر مراحل فنولوژیک (شروع رویش، ظهور خوشه ها، گلدهی کامل، ریزش بذر) و فرایندهای فیزیولوژیک (محتوی نسبی آب برگ و شاخص های رشد) گیاه مورد مطالعه قرار گرفت، همچنین سازش های بیوشیمیایی و متابولیسمی احتمالی (تجمع پرولین، فعالیت عوامل آنتی اکسیدان) در پاسخ به این تغییرات بررسی شد، و در نهایت داده ها با نرم افزارspss16 تجزیه و تحلیل آماری شدند. بر اساس نتایج در مجموع مشخص شد که گندمی های c3 و c4 در ابتدای رشد تحت تاثیر دمای هوا بودند و بین این دو گیاه از لحاظ رطوبت خاک زیر-اشکوب، طی فصل رویش، اختلاف معنی داری وجود نداشت. در ابتدای فصل، تعداد برگ و ساقه c3 ، و نزدیک به انتهای فصل تعداد برگ و ساقه c4 بیشتر بود. بررسی شاخص های بیوشیمیایی به موازات تغییرات فنولوژی و آب و هوایی، بیانگر آن بود که به طور برجسته، به هنگام مواجه با شروع خشکی فصل ( گذار از ماه اردیبهشت به خرداد)، محتوای آسکوربات و پروتئین در گونه c4 و میزان آنزیم سوپراکسید دیسموتاز و آسکوربات پراکسیداز در گونه c3 افزایش یافت، اما در مجموع گونه c4 به دلیل کده بندی خاص پراکسید هیدروژن و چرخه گلوتاتیون-آسکوربات در سلول های مزوفیل خود و نه در سلول های غلاف آوندی، باعث افزایش و حفظ محتوای رنگیزه فتوسنتزی و متعاقب آن فتوسنتز و رشد گیاه در طی تنش شد، در حالی که آنزیم آنتی اکسیدان در c3 تنها توانسته تاحدی میزان تخریب پراکسیداسیون لیپیدی را کاهش دهد و میزان رنگیزه فتوسنتزی تا حد زیادی کاهش یافتند و گیاه تنها توسط سازو کار سازشی لوله ای شدن برگ و کاهش سطح و تعداد برگ توانسته در حد پایینی فتوسنتز و رشد خود را ادامه دهد. نتایج نشان داد که در گیاه c4 ، سازگاری به تنش بیشتر از طریق تغییرات بیوشیمیایی و آنزیمی و احتمالاً فتوسنتز است، درحالی که گیاه c3 در پاسخ به خشکی محیط از سازگاری های مورفولوژیک و کوتاه مدت استفاده می کند.