本研究以渭北旱塬区天然草地和经补播苜蓿4年后的改良草地为对象，利用地上生物量测定法对草地群落进行实地调查，并结合γ分布模型，从空间异质性角度来探索补播对草地营养成分、地上生物量及其空间分布格局的影响，以期为退化草地的恢复及生产力的提高提供理论依据。主要研究结果如下：（1）天然草地和经补播苜蓿4年后的改良草地植物种地上生物量的密度函数与γ分布模型相吻合，因此，可利用γ分布模型来研究草地植物种地上生物量的空间分布格局。（2）改良草地的总生物量高于天然草地，但总物种数和群落的空间异质性指数低于天然草地；改良草地的平均生物量极显著的高于天然草地（P<0.01），而平均物种数与平均物种多样性指数极显著的低于天然草地（P<0.01）；2种草地植被群落的空间异质性与平均生物量之间都存在着负相关关系；天然草地的生物量随着物种数的增加而增大，而改良草地中随着物种数的增加，生物量逐渐减少。改良草地的粗蛋白、粗脂肪、粗灰分及粗纤维含量均高于天然草地，而无氮浸出物的含量低于天然草地，且2种草地粗蛋白和无氮浸出物的含量均有极显著差异（P<0.01），粗脂肪的含量有显著差异（P<0.05）；天然草地内各营养成分的变异系数总体高于改良草地，且在同一草地内不同营养成分之间也有很大差异。