生态化学计量特征是衡量生态系统稳定性的一个重要指标。氮、磷肥通过对农田作物元素循环及土壤养分管理的影响,进而影响农田土壤-植物生态化学计量特征。本研究依托设置在陇中旱作农业区的不同水平氮磷肥添加试验(氮、磷各设4个水平,均为0、75、115、190 kg·hm-2,记为N0、N1、N2、N3;P0、P1、P2、P3,两两正交共16个处理),研究氮、磷肥及氮磷交互对不同土层土壤及春小麦各器官碳（C）、氮（N）、磷（P）元素分布特征的影响,结合生态化学计量学分析土壤和小麦养分差异及其限制元素,从而揭示氮磷肥添加下春小麦土壤和植株C、N、P生态化学计量特征及养分调控规律,以期为黄土高原旱作农田氮磷最优施肥比例的确定提供理论指导,进一步拓展黄土高原旱作农田生态化学计量学的研究领域。主要结果如下:1.土壤生态化学计量特征和养分对不同水平氮磷肥添加的响应不同。（1）各处理的土壤有机碳（SOC）、全氮（TN）和全磷（TP）均随土层的加深而降低。春小麦拔节期、开花期和成熟期内,施氮显著增加了各土层SOC和TN,降低了TP;施磷显著提高了TN和TP,降低了SOC。氮、磷肥及其交互效应均可显著影响土壤C/N、C/P和N/P,变化范围分别为:7.04-9.35、6.48-10.45、0.86-1.27。（2）施氮显著增加了土壤硝态氮（NO3--N）和铵态氮（NH4+-N）,且均在N3P0处最大,施磷显著降低了土壤NO3--N,N0P3处最小,而氮磷配施却未显著影响土壤NH4+-N;施磷显著提高了速效磷（AP）,施氮却显著降低了AP,氮磷配施也会显著影响AP;土壤p H随着氮、磷肥添加均有不同程度的降低。（3）进一步的相关性及PCA分析发现,土壤C/N和C/P的主要影响因子为SOC,N/P的主要影响因子为土壤TP。2.氮磷肥对春小麦C、N、P及其生态化学计量比的影响不同,且改变了农田的养分限制元素,小麦对N、P吸收的耦合性较大,C元素受氮磷的影响最小。（1）随着氮、磷肥添加,不同时期籽粒C和根C均未发生显著变化。施氮显著增加了籽粒、叶和根的N、P含量;施磷显著增加了根、茎和叶P含量,各器官N、P含量均在开花期达到最大值。施磷显著降低了各器官C/N和C/P,而施氮显著增加了各器官的N/P,氮磷交互对各器官C/N、C/P和N/P影响显著,均在N2P2处达到最大值;（2）土壤未施氮时,叶片N/P<14,说明该农田受N的限制,但施入氮后,N/P>16,N限制逐渐转变为P限制;而磷添加并未改变该农田的限制元素;（3）回归分析表明,氮、磷调控下,根、茎、叶的C、N、P元素均具备内稳性,且不同器官之间存在差异,C元素内稳性最大。3.氮、磷肥添加均可促进春小麦生长,并提高籽粒产量,该区域下春小麦的化学计量特征对生物量分配占主导作用。（1）氮、磷肥添加均显著增加了春小麦地上生物量（AGB）、地下生物量（BGB）、根冠比（R/S）和籽粒产量,其中R/S和产量均在N2P2处达到最大值;（2）RDA分析表明:AGB与春小麦TC、TN、TP和N/P显著正相关,而与C/P和C/N显著负相关,与C/N的相关系数最大;R/S与N/P和C/P正相关,且与C/P的相关系数较N/P大,而与C/N呈负相关。4.C、N、P在春小麦植株和土壤中执行的功能不同,且各器官C、N、P及生态化学计量特征并非由土壤养分含量直接决定。相关性分析表明:（1）植株C与土壤C、N、P及其生态化学计量比无显著相关性;（2）除茎以外,地上、地下部分的N和C/N均受0-10cm土壤N、P的影响,同时地上部分受土壤C的影响也较大;（3）10-20cm的土壤与春小麦各器官C、N、P及其比值的相关性与0-10cm土层基本一致,不同的是植株与土壤N、P的相关性发生了不同程度的变化;（4）除茎以外,土壤有效养分与其他各器官C、N、P均存在不同程度的相关关系。综上,氮磷肥可以显著改变陇中旱作春小麦农田土壤和植株体内的C、N、P含量及其生态化学计量比,但是植株与土壤C、N、P养分循环不完全同步。建议该农业区采用N115 kg·hm-2与P115 kg·hm-2配施,既可以改善土壤养分,也可以提高小麦产量,促进当地农业的可持续发展。