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生态化学计量学主要关注生态过程中元素间的平衡关系。生物体具有维持化学计量平衡的能力，即通过调节自身的元素含量达到代谢需求与环境供给相平衡的状态。化学计量平衡是生态化学计量学的基础，将生物个体和生态系统的结构和功能有机地联系起来。目前，生态化学计量学涉及陆生植物，尤其是植物地下器官的研究相对较少，并且局限在碳(C)，氮(N)，磷(P)三种元素。迫切需要对陆生植物多元素化学计量特征的系统性研究，这是我们全面认识生态过程中物质循环以及生态系统对环境变化响应的重要基础。因此，本研究通过对长白山垂直样带和中国东部南北样带森林生态系统的研究，采用野外调查采样和实验室分析相结合的手段，获取了植物叶片和细根的16种元素含量数据，试图阐明氮磷在植物器官中的计量关系，多元素计量特征的生物地理格局及其影响因子，多元素变异性规律和调控机制等问题。本研究得到以下主要结论: (1)植物叶片，茎和细根的N，P含量对环境变化表现出一致的响应，三种器官中的N，P含量均随着海拔升高而下降，而N∶P均随着海拔升高而升高;叶片，茎和细根中N-P分配均表现为异速分配方式，但是异速分配指数却存在差异，叶片，茎和细根的异速分配指数分别为0.78，0.71和0.87;木本植物叶片，茎和细根的N-P异速分配存在较强的保守性，表现为异速分配指数不随海拔变化而发生改变。草本植物叶片的N-P异速分配关系不随海拔发生改变，而茎在低海拔区域的N-P异速分配指数显著高于高海拔区域，细根在中海拔区域的N-P分配指数显著高于高海拔区域。N-P分配的保守性和植物器官的功能以及植物生活史策略紧密相关。 (2)植物叶片C∶N∶P化学计量特征存在显著的海拔格局，叶片C和C∶N∶P随着海拔升高而升高，而叶片N，P含量则随着海拔升高而显著降低;不同生长型植物的C，N，P化学计量特征对环境变化有着不同的响应。乔木叶片的C，C∶N和C∶P对海拔变化的响应最为剧烈，而草本植物叶片N，P和N∶P对海拔变化的响应最为剧烈;植物生长型，气候和土壤及其相互作用对叶片C∶N∶P海拔格局的形成起到重要调控作用，对六种化学计量特征的解释率从17.6％到52.1％;植物生长型，气候和土壤对六种化学计量特征的影响存在差异，整体而言，植物生长型对叶片C，P和C∶P海拔格局的形成起到更重要的作用，而土壤对叶片N，C∶N和N∶P海拔格局的形成更为重要。 (3)植物叶片和细根的多元素化学计量特征在不同科之间存在着显著差异;叶片和细根多元素化学计量特征存在显著的纬度格局;植物分类，气候和土壤养分能较好的解释叶片和细根多元素化学计量生物地理格局的形成，其中植物分类的调控作用最为重要，气候和土壤养分的作用次之;三者的相对调控作用在叶片和细根中保持一致。 (4)植物叶片和细根的16种元素中，含量最高为C元素，在叶片和细根中分别为457，439 mg kg-1和461，190 mg kg-1，最低为Co元素，在叶片和细根中分别为0.18 mg kg-1和0.87 mg kg-1;植物地上和地下器官多元素组成存在很大差异，细根中的微量金属元素(Al，Fe，Na，Zn，Cu，Pb，Ni，Co)显著高于叶片;随着在植物体内含量的增加，元素的稳定性增强，植物分类的调控作用增加，即与微量元素相比，大量元素变异较小，受到较强的植物谱系调控和相对较弱的环境控制（除了叶片N，P和细根Ca，P）;元素变异性规律和植物谱系调控作用在地上和地下器官中具有一致性。