研究不同深度土壤碳（c）、氮（n）、磷（P）含量及其化学计量比对气候因子（年降水量（MAP）和年平均温度（MAT））的响应差异，对于理解气候变化如何影响生态系统功能具有重要意义。通过对蒙古高原44个干旱和半干旱草原样地的实地调查，探讨了不同深度（0-20、20-40、40-60、60-80cm）土壤C、N、P含量及其化学计量比与气候因子（MAP和MAT）的关系。主要结果如下：（1）随着土层深度的增加，土壤C、N含量逐渐降低，P含量保持不变。土壤C:P和N:P含量逐渐降低，土壤C:N含量相对稳定。（2） 土壤C、N、P和土壤C:P、N:P含量与MAP、正相关、MAT和MAP显著负相关，与MAT无相关性。随着土壤深度的增加，土壤C、N、P含量及其化学计量比与气候因子的相关性逐渐减弱。（3） MAP和MAT对不同深度土壤C、N、P含量和化学计量比的影响存在显著差异。随着土壤深度的增加，气候因子MAP和MAT对土壤C、N的影响，P含量及其化学计量特征的总解释度逐渐降低。结果表明，气候因子可以自上而下调节土壤元素的化学计量特性。蒙古高原草地土壤C、N、P含量及其化学计量比与气候因子MAP和MAT的关系更为密切。