La afiliación entre la fenología de la vegetación y el clima estacional (tiempos de inicio y final de la temporada de crecimiento, o SOS y EOS) proporciona una base para adquirir información sobre la respuesta dinámica de los ecosistemas terrestres a los efectos del cambio climático. Aunque el calentamiento climático es un factor importante que afecta el adelanto o retraso de la fenología de las plantas, la comprensión de la sensibilidad de la fenología a la variación estacional en los factores climáticos (por ejemplo, la temperatura del aire local, la precipitación) generalmente falta bajo diferentes contextos climáticos. En este estudio, investigamos la variabilidad interanual de la fenología de los pastizales y su variación espacial en las regiones templadas de China, basándonos en productos derivados de satélites para el índice de vegetación de diferencia normalizada (NDVI) y datos meteorológicos adquiridos de 2001 a 2020. Encontramos que, debido a las diferencias en las condiciones climáticas locales, los efectos del calentamiento estacional y la precipitación sobre la fenología fueron divergentes o incluso opuestos durante los 20 años. Las sensibilidades del inicio de la temporada de crecimiento (SOS) tanto a la temperatura de primavera como a la precipitación del último invierno estaban controladas por la precipitación anual media en términos de variación espacial. El SOS en la región semi-húmeda (200-400 mm) fue más sensible a la temperatura de primavera, adelantándose 5.24 días por cada 1 degreesC de aumento en la temperatura media de primavera (p < 0.05), mientras que fue más sensible a la precipitación del último invierno en regiones áridas (<200 mm), con el SOS adelantándose hasta 2.23 días por cada 1 mm de aumento en la precipitación del último invierno (p < 0.05). El final de la temporada de crecimiento (EOS) fue sensible a la temperatura de otoño, retrasándose 10.13 días por cada 1 degreesC de aumento en la temperatura media de otoño en regiones con temperaturas entre -10 degreesC y -5 degreesC (p < 0.05). La incertidumbre en la determinación del EOS podría ser mayor que la determinación del SOS debido a los efectos duales del clima preotoñal y las limitaciones de crecimiento inducidas por la disminución de las temperaturas otoñales. El efecto del calentamiento atmosférico sobre la fenología de los pastizales se redujo con el aumento de la aridez atmosférica y del suelo, lo que sugiere que la interacción de la sequía regional y el calentamiento climático es una fuente importante de diferencias y incertidumbres locales a regionales en la respuesta fenológica de los pastos.