IPCC预测到本世纪中叶全球气温普遍升高1.5℃,CO₂浓度将上升到550ppm,干旱将持续发生。小麦（Triticum aestivum L.）是我国主要粮食作物,在未来高温环境下,CO₂浓度和水分是如何影响小麦农艺及产量相关性状、干物质积累和叶片功能的呢?鉴于此,本论文利用开顶式气室（OTC）模拟未来气候环境条件,以不同持绿型小麦品种旱选3号和烟农19为试材,开展CO₂浓度、水分及其互作对小麦生长发育、产量影响及生理机制的研究,并且对模拟的气候环境和大田环境下的小麦产量性状进行评估,为小麦生产应对未来气候环境以及制定相应的栽培管理措施提供依据。主要研究结果如下:（1）未来气候环境条件的模拟利用OTC系统模拟未来气候情景,模拟的CO₂浓度全生育期平均551.49ppm,温度较自然环境平均高1.4℃。灌溉处理下土壤含水量为田间持水量的70-80%,干旱处理下土壤含水量为田间持水量的45-55%。（2）CO₂浓度、水分及其互作对小麦农艺及产量相关性状的影响在OTC室高温环境下,高CO₂浓度条件下持绿型品种烟农19农艺及产量相关性状显著提高,干旱条件下两个品种的农艺及产量相关性状显著降低;高CO₂浓度与干旱交互作用下农艺及产量相关性状无明显变化,而高CO₂浓度与灌溉交互作用下两个品种小麦的农艺及产量相关性状显著提高。在OTC室高温环境下,高CO₂浓度条件下两个品种的成熟期提前5d。干旱条件下小麦的成熟期提前5至9d,而双因子交互作用下使两个品种的成熟期提前7d。由此可知高CO₂浓度与干旱加速了作物的发育进程,缩短了生育期。（3）CO₂浓度、水分及其互作对小麦干物质积累的影响在OTC室高温环境下,高CO₂浓度条件下,两个品种叶片干物质积累量显著增加,茎鞘、颖壳穗轴干物质积累量在生育前期显著增加;干旱条件下灌浆中后期大部分器官干物质积累量均显著降低;高CO₂浓度与干旱交互作用下两个品种小麦干物质积累量都有降低的趋势。（4）CO₂浓度、水分及互作对小麦叶片功能的影响在OTC室高温环境下,高CO₂浓度条件下,两个品种的SPAD、GLAD和Y（Ⅱ）灌浆中后期显著降低,而Tr、Gs有下降趋势,但POD酶活性在整个灌浆阶段显著升高;干旱条件下持绿型品种烟农19的叶绿素荧光参数灌浆中后期显著降低,两个品种的SPAD、GLAD、光合性状也显著降低,而两个品种的MDA含量显著升高;高CO₂浓度与干旱交互作用下SPAD、GLAD、Tr、Gs在灌浆中后期显著降低,MDA及可溶性蛋白含量有升高的趋势,Pn、Ci、叶绿素荧光参数、SOD和POD酶活性在除了个别时期有显著差异外总体上无明显变化。（5）未来与当前气候环境条件的评估通过GGE双标图,对模拟的4个环境（E1:高温+高CO₂浓度+灌溉、E2:高温+高CO₂浓度+干旱、E3:高温+正常CO₂浓度+灌溉、E4:高温+正常CO₂浓度+干旱）和大田的2个环境（E5:常温+正常CO₂浓度+灌溉、E6:常温+正常CO₂浓度+雨养）进行了评估,发现E1环境处理对小麦产量性状尤其经济产量最有利。