碳（C）、氮（N）和磷（P）是维持植物正常生长和发育所必须的养分元素。同时,植物C、N和P化学计量特征与陆地生态系统C交换以及养分循环密切相关,能够反映出生态系统对于外界环境变化的响应。随着人口增加以及农业技术的日益发展,人们对草地的利用强度愈来愈大,如外源氮、磷养分输入（施肥）,放牧和刈割,这些人为干扰均会严重影响陆地生态系统。草地作为陆地生态系统的重要组成部分,对日益增加的人口食物供应有着重要作用。草地管理措施（施肥,刈割）对植物养分限制的转化以及生态系统功能的影响会造成优势种的迁移以及物种多样性的改变。因此,合理的草地管理制度在草地的恢复与重建的问题上起着重要的作用。许多研究表明,草地管理措施（刈割,施氮）对草地生态系统中土壤和植物的养分限制转化以及生态系统C交换有着显著的影响。然而,人们对植物群落水平的植物化学计量（N,P）和生态系统C交换的影响及其潜在的影响机制尚不明确,缺乏特定生境条件下的定量研究,特别是在脆弱的生态系统中,比如中国西北部黄土高原的半干旱草原。黄土高原是世界上面积最大的黄土堆积区,同时也是我国畜牧业生产、生态安全保障的重点区域。作为典型的干旱和半干旱地区,黄土高原60%以上的地区均遭受着不同程度的土壤侵蚀,年平均土壤流失量为2000-2500 t km-2。自上世纪70年代以来,由于人口快速增长,导致荒山荒坡的大量开垦和以放牧为主的养殖业的迅速发展,造成草地过度利用。因此,探究合理的草地管理策略对缓解植物养分限制以及草地植被的碳汇/碳源管理在该地区更具有现实意义。我们研究了刈割（一年一次）和施加氮肥（12 gN m-2 yr-1）对黄土高原半干旱草地上植物化学计量学和生态系统碳通量的影响。本研究的主要结果如下:1.刈割显著降低了土壤硝态氮（NO3-）的含量和生态系统呼吸（ER）,改变了植物的群落结构,但显著增加了土壤温度（ST）,植物群落光合有效辐射（PAR）,植物群落的物种多样性和丰富度和净生态系统碳交换（NEE）,同时在植物生长旺盛期（7月至8月）显著增加了植物群落的生态系统总生产力（GEP）。2.氮肥添加显著降低了群落水平的植物P浓度而没有改变群落水平植物N浓度,从而提高了群落水平植物N:P 比。氮肥添加显著增加了 NO3-,改变了植物群落组成从而增加了 ER。3.刈割显著的调节了施氮对于群落水平植物化学计量的影响,在交互处理中,植物N、P含量相比于只施氮处理显著增加。在我们的研究中,通过刈割和氮肥添加的处理,土壤温度、光竞争能力和土壤N可利用性发生显著变化,从而导致植物功能群（PFGs）（菊科、杂类草和禾本科）的相对丰度改变。因此,优势功能群的转化显著改变了植物群落结构、群落水平化学计量以及生态系统C交换。此外,我们的SEM模型表明,PFGs的变化可能在植物化学计量对氮肥和刈割交互作用的响应中发挥重要作用。综上,这些结果表明,合理的刈割和施肥管理可能会引起土壤、植物的养分限制转化以及植物功能群的迁移,从而进一步提高我们对地上和地下氮磷养分不平衡机制的理解与草地生态系统碳固持功能的认识。