为了比较不同气候条件下草地生态系统对养分添加的响应, 在内蒙古的草甸草原、典型草原和荒漠草原区分别建立长期养分添加试验。在三年试验数据的基础上, 分析不同养分(N 和P)添加、不同梯度(N: 10, 5 和2.5 g/m2; P: 10 g/m2)对这3 种代表性草地群落生物量及其分配的影响。结果表明, 施氮导致内蒙古温带草原地上生物量增加27%~53.3%, 平均增加37.8%, 并且施氮浓度越高, 地上生物量增加越多。地下生物量对施肥的响应比地上生物量小, 整体上, 高浓度的氮添加使内蒙古草原的群落总生物量平均增加10.2%。较干旱的荒漠草原对氮限制的响应比典型草原和草甸草原更明显。磷肥对群落地上、地下生物量的影响不明显。施氮肥促进草甸草原和荒漠草原的根冠比(R/S)降低, 典型草原的根冠比则轻度增加。施肥对内蒙古温带草原根系的垂直分布没有显著影响。位于不同环境条件下的草地生态系统对施肥的响应存在时间和空间差异, 意味着在碳循环模型预算和草地管理中需要考虑不同草地生态系统对养分添加的响应。草地地上生物量对施肥的响应高于地下部分, 如果不考虑地下部分, 可能会高估整个生态系统对施肥的响应。

基于第二次土壤普查资料，估算了中国土壤磷库，揭示了其空间分布规律，并探讨了土壤磷库与环境因子的关系。结果表明，中国土壤实际剖面深度的全磷和有效磷库分别为5.3Pg和3.0Tg，对应的磷密度为0.60kg/m²和3.4g/m²。土壤全磷密度自湿润区向干旱、半干旱地区和自热带地区向温带、寒温带地区呈增加趋势。土壤全磷密度随着年均降水量和年均温的增加而显著降低。在不同的土壤地球化学类型中，硅铝型的有效磷密度明显高于石膏及碳酸盐型和铁铝及富铝型。上述结果表明气候和土壤的地球化学类型是中国土壤磷素分布的重要因素。

温带草地大部分生物量分布在地下，地下生物量在草地生态系统碳循环中起着重要作用。利 用根冠比(R : S)和地上生物量来估算地下生物量是目前常用的方法，但目前缺乏根 冠比的数据。本研究利用内蒙古温带草原的生物量实测数据，分析了R : S及其影响因素。结果显示: (1) 内蒙古温带草原地上和地下生物量分别为135.3, 775.2g·m^-2，不同草原类型生物量差异显著，荒漠草原、典型草原和草甸草原的地上生物量分别为56.6、133.4和196.7 g·m^-2，地下生物量分别为301.0、688.9和1385.2g·m^-2。(2) 研究区3种草原类型的R : S差异较小，荒漠草原、典型草原 和草甸草原R : S中值分别为6.7、5.3和5.2，总体上，内蒙古温带草地的R : S为6.3。(3) R : S与年均温、年降水和土壤含水率之间没有显著相关关系。