草地是陆地生态系统的重要组成部分,根系形态及生物量是研究草地生态系统的重要参数,研究草地根系形态及生物量沿环境梯度的变化规律对当地的植被建设和恢复具有重要意义。本研究以黄土高原3种不同草地类型（森林草原、典型草原和荒漠草原）为研究对象,沿水分和养分梯度从东到西选择10个样地,在每个样地内设置8个1m×1 m样方,并利用直径为9 cm的根钻对0-50 cm土壤内的根系形态（包括总根长和总根表面积）及生物量进行测定,旨在分析不同草地类型根系形态（包括总根长和总根表面积）及生物量的垂直分布规律,并探讨根系形态及生物量沿环境梯度的变化规律及其影响因素。结果表明:（1）黄土高原3种草地类型总根长存在显著差别（P<0.05）,森林草原根长明显高于典型草原和荒漠草原。3种草地类型根长主要集中在土壤表层（0-10 cm）,且森林草原根长在土壤表层分布最多,荒漠草原深层根长（10-50 cm）占荒漠草原总根长的比例较多。整个黄土高原区域草地根系长度随经度的增大呈现逐渐增加的地理格局,并伴随明显的根长浅层分布更多（即根长浅层化）的趋势。根系长度与气候、土壤因子均有显著的正相关性（P<0.01）。根长浅深比（即浅层根系长度与深层根系长度比值）与年均降水量（MAP）、土壤全氮含量（TN）存在极显著的正相关性（P<0.01）,与土壤p H呈负相关（P<0.01）。环境因子可解释黄土高原草地根系长度37.2%-48.94%的变异,其中气候因子对根长的解释度最大（5.2%-18.46%）。气候因子、土壤因子的交互作用可以解释18.25%-37.03%的变异性。（2）黄土高原3种草地类型总根表面积存在明显差别（P<0.01）,森林草原根系表面积明显高于典型草原和荒漠草原。3种草地类型根系表面积主要集中在土壤表层,且森林草原和典型草原根系表面积在土壤表层较多,荒漠草原深层根系表面积占荒漠草原总根系表面积的比例较多。整个黄土高原区域草地根系表面积随经度的增大呈现逐渐增加的地理格局,并伴随明显表面积浅层分布更多（即表面积浅层化）的趋势。根系表面积与气候、土壤因子均有显著的正相关性（P<0.01）。根系表面积浅深比（即浅层根系表面积与深层根系表面积比值）与MAP、TN存在极显著的正相关性（P<0.01）,与土壤p H呈负相关（P<0.01）。环境因子可解释黄土高原草地根系表面积39.07%-52.24%的变异,其中气候因子的解释度最大（9.36%-23.17%）。气候因子、土壤因子的交互作用可以解释23.28%-35.44%的变异性。（3）黄土高原3种草地类型根系生物量有显著差别（P<0.05）,其中森林草原的根系生物量最大,典型草原最小。3种不同草地类型根系生物量垂直分布均呈“T”型,土壤表层占55%以上的根系生物量,且荒漠草原土壤表层生物量占荒漠草原总生物量比例较大。黄土高原草地根系生物量沿经度从东到西呈现先减少后缓慢增加的趋势,但生物量浅深比没有表现出明显的经度格局。总根系生物量的变化主要受年均温（MAT）影响（P<0.01）,随MAT增大而增大;深层生物量同时受气候和土壤养分含量的影响（P<0.01）;浅深比则与取样点平均土壤全磷含量、深层土壤全磷含量有显著负相关性（P<0.05）。气候和土壤因素能解释根系生物量5.12%-39.36%的变异,独立作用中,气候因子对根生物量的解释度最大,可达到2.77%-9.12%的解释度。