草地生态系统是世界上分布最广的陆地生态系统,其碳储量的估计对陆地生态系统碳循环具有重要意义.草地地上生物量的研究已趋于完善,但草地地下生物量因采集困难等原因使得相关研究较少且准确性较低.草地植被地上地下生物量分配机制也存在争议,主要聚焦在等速生长假说和最优分配假说上.Turchin曾建立草本植物再生动力学模型,分析了植物地上地下生物量的变化过程.本文在Turchin模型的基础上加入营养动力学,综合考虑营养和能量,利用生物化学计量法,改进了草本植物再生动力学模型,并对模型进行了动力学分析,给出了植物地上地下生物量密度趋于零的充分条件.通过数值模拟发现随着营养的增加,植物生长速度加快,地上部分的氮素浓度增加,并且得出草本植物在生长初期地上地下生物量分配机制符合最优分配,生长中后期其分配机制服从等速生长的结论.将实验数据与模型的理论数据相比较,验证了改进的草本植物再生动力学模型可以很好地刻画植物地上地下生物量变化以及地上生物量与地下生物量的关系.最后,本文基于建立的草本植物再生动力学模型,建立了草本植物与食植系统相互作用的动力学模型,并且分析了营养与光照强度对模型动力学行为的影响,讨论了该模型与LKE模型动力学行为的差异及其原因.