天津滨海盐渍土上几种植物的热值和元素含量及其相关性

研究了天津开发区滨海防护圈9种植物的热值,灰分含量和元素含量以及他们之间的相关关系。结果表明：平均干重热值和去灰分热值都表现为乔木（18442．72J/g、19136．23J/g）＞灌木（18138．18J/g、18701．295J/g）＞多年生草本（15643．11J/g、18622．185J/g）＞1年生草本（13119．33J/g、17907．91J/g）。具体数值随植物种和组分的不同而异。从植物的元素含量看,常量元素N、P、K在乔木的根、枝、皮中含量较干高;在灌木中N和P表现为根＞枝,K则反之;而多年生草本地上部分和地下部分含量较接近,对于本研究区土壤主要盐分元素Na,Ca,Mg,Cl^-而言,乔木基本与常量元素N、P、K一致,仍是根、皮、枝含量高于干;灌木均为根＜枝,与K一样,和N、P相反。多年生草本除大米草Ca含量外都是地上部分含量比地下部分高。植物碳含量总体上根的含量低于其他组分。植物的干重热值与碳含量呈极显著的正相关关系,与灰分含量及Na,Mg,Cl^-含量呈极显著的负相关关系,与Ca含量呈显著负相关关系,去灰分热值与碳含量和干重热值呈极显著的正相关关系。     

夏蜡梅及其主要伴生种叶的灰分含量和热值

分别于2006年7月、10月和2007年4月,对全光照、林缘和林下3种光环境下夏蜡梅及群落中35种主要植物叶的灰分含量和去灰分热值进行测定,分析它们在光合作用中对太阳能的固定和积累能力。不同光环境下夏蜡梅叶灰分含量的大小顺序都是全光照＞林缘＞林下,10月3种光环境下夏蜡梅叶灰分含量均高于4月和7月,均差异显著。4月、7月和10月,林下和全光照环境下的叶去灰分热值呈先下降后上升的趋势,而林缘中叶去灰分热值却逐渐下降。群落各层植物的灰分含量大小顺序为草本层＞灌木层＞间层＞乔木层,夏蜡梅灰分含量略低于灌木层灰分含量的平均值;各层次植物平均去灰分热值大小顺序为乔木层＞灌木层＞草本层＞间层,夏蜡梅平均去灰分热值低于间层。多数植物不同季节叶的灰分含量、去灰分热值均以10月最高。     

浙江北山七子花群落主要植物叶热值

对不同季节浙江北山七子花群落18种优势植物叶的热值和灰分含量进行了研究,探讨了生境片断化所造成的影响。结果表明:(1)不同种类植物叶的灰分含量有较大差异,与植物自身的遗传特性有关(主要是叶的元素含量),其中仅乔木层算盘子(Glochidion puberum)和灌木层华箬竹(Sasamorpha sinica)的灰分含量高于10%,其他植物灰分含量较低;不同季节植物的灰分含量不同,且具有不同的季节变化趋势;从群落林冠到地被层,各层植物叶的平均灰分含量由高到低依次为乔木层(7.49%±2.59%)、灌木层(7.20%±3.22%)、草本层(6.68%±1.02%)和间层(6.28%±1.31%),但层次间差异不显著(p>0.05)。(2)不同种类植物叶的去灰分热值变化范围较大,有6种植物的去灰分热值高于20.00 kJ/g,4种植物低于18.00 kJ/g,同一层次内常绿植物叶的去灰分热值一般比落叶植物高;从林冠到地被层,各层植物叶的去灰分热值由高到低依次为灌木层((20.33±2.29)kJ/g)、乔木层((19.92±1.05)kJ/g)、间层((19.71±3.26)kJ/g)和草本层((18.14±0.74)kJ/g),仅乔木层和草本层之间的差异达到显著水平(p<0.05);不同季节植物叶的去灰分热值变化较为复杂,其中多数植物在春秋季热值含量较高,夏季热值含量较低。(3)对不同生境条件下3种乔木植物叶的热值和灰分含量的比较研究显示,由于受到片断化后光照增强等因素的影响,与林内相比林外生境植株叶的干重热值和去灰分热值均明显升高(p<0.05),而灰分含量变化规律不明显。分析认为,生长速率慢和某些高热值成分的积累是造成片断化条件下植物叶热值升高的主要原因。     

黑石顶自然保护区常绿阔叶林优势植物地上部分的热值

对黑石顶自然保护区南亚热带低山常绿阔叶林地上部分各层次一些优势种和常见种的干重热值和去灰分热值的测定表明：植物的干重热值受灰分含量影响较大,植物去灰分热值随种类、器官而异,乔木层8种植物地上部分各器官平均去灰分热值在19．261-20．672kJg-1之间,各植物种的平均去灰分热值变化顺序如下：光叶红豆＞显脉新木姜＞福建青冈＞短花序楠＞生虫树＞小叶胭脂＞硬叶稠＞粘木。乔木层各器官的平均去灰分热值是：叶21．417kJg-1,幼枝19．929kJg-1,干树皮19．961kJg-1,干材18．664kJg-1。地上部分各层次相同器官平均去灰分热值有下列变化趋势：乔木层＞灌木层＞草本层,这一关系在植物叶的去灰分热值中表现尤为明显．     

几种红树植物的热值和灰分含量研究

本文主要研究我国东南沿海红树植物叶的灰分含量和热值含量的变化。在海南琼山沿海不同种红树植物之间,随叶灰分含量增加(7.11—9.8%)而干重热值减少(20.62—18.87kJ／g),但去灰分热值变化不大,在21.5kJ／g左右。同一种秋茄植物,在纬度较低(低于24˚N)的地区,叶灰分含量较低,干重热值较高;在纬度较高时(高于24˚N)则相反。秋茄幼树(1—7龄间)随年龄增长灰分含量下降,干重热值提高,而去灰分热值变化不大。热值季节变化中,夏秋较高,冬春较低。     

广东黑石顶自然保护区南亚热带常绿阔叶林5种优势植物的热值研究

研究了黑石顶自然保护区南亚热带常绿阔叶林５种乔木优势种的热值及其季节变化。结果如下：５种植物各器官干重热值和去灰分热值因种在是异,同种植物不同器官之间热值存在明显差异,干重热值受灰分含量影响变异增大。     

四种灌木状与四种乔木状棕榈植物热值的月变化

对 4种灌木状棕榈植物 (香棕、袖珍椰子、棕竹、江边刺葵 )与 4种乔木状棕榈植物 (假槟榔、董棕、国王椰子、大王椰子 )叶的热值和灰分含量的月变化进行了研究。结果表明 :( 1 ) 8种植物叶的灰分含量存在差异且具有不同的月变化 ;从灰分含量的比较看 ,乔木类的 4种植物叶平均灰分含量分别为 :假槟榔 1 3.64%± 2 .94%、董棕 9.74%± 1 .90 %、国王椰子 9.1 2 %± 1 .1 8%、大王椰子 8.69%± 3.5 5 % ;灌木类的 4种植物叶平均灰分含量分别为 :棕竹 8.73%± 2 .5 2 %、袖珍椰子 8.67%± 1 .1 9%、香棕 8.63%± 1 .2 0 %、江边刺葵 7.60 %± 0 .98% ,乔木类植物 (除大王椰子外 )叶平均灰分含量高于灌木类的植物 ;( 2 )从干重热值的月变化来看 ,分 3种类型 :江边刺葵与棕竹有相反的变化趋势 ;假槟榔、董棕、袖珍椰子的月变化趋势相同 ;国王椰子、香棕、大王椰子具有各自的变化趋势 ;在 8种棕榈植物中 ,除香棕外 ,灌木类的植物平均干重热值大于乔木类 ;灌木类中 ,茎单生的江边刺葵干重热值高于茎丛生的棕竹、香棕和袖珍椰子 ;( 3)假槟榔、袖珍椰子、大王椰子的干重热值与灰分含量具有极显著的线性相关 ( P<0 .0 1 ) ,棕竹的干重热值与灰分含量有显著的线性相关 ( P<0 .0 5 ) ;而香棕、董棕、江边刺葵、国王椰     

广东鹤山人工林群落主要优势植物的热值和灰分含量

从广东鹤山南亚热带丘陵5种人工林群落中采集20种主要植物器官及3种群落凋落叶样品,利用PARR-1281氧弹热量计和马福炉分别测定样品的干质量热值和灰分含量,再计算去灰分热值;按器官、个体和生长型等比较分析植物的热值和灰分特征.结果表明：植物各器官的干质量热值、去灰分热值分别在10.7～22.17和13.89～23.04 kJ·g^-1之间,叶片的干质量热值和去灰分热值明显高于其他器官(P＜0.05).个体加权平均干质量热值和去灰分热值分别在14.24～19.43和16.63～20.99 kJ·g^-1群落各层次植物去灰分热值平均值的高低依次为：乔木(19.55 kJ·g^-1)＞灌木(19.46 kJ·g^-1)＞草本(18.77 kJ·g^-1),其中,乔木层树木的去灰分热值平均值大小为：本地针叶树(19.86 kJ·g^-1)＞本地阔叶树(19.55 kJ·g^-1)＞外来桉树(19.18 kJ·g^-1),灰分含量的排序则相反.马占相思林、针叶林和木荷林群落的凋落叶热值均高于所在林分各层次的热值(P＜0.01),马占相思林和针叶林的凋落叶热值大于所在乔木层叶片的热值,而木荷林凋落叶热值小于乔木层叶片的热值.     

布迪椰子不同器官热值的季节变化研究

对布迪椰子的幼叶、成熟叶、叶柄和根在不同季节的干重热值、去灰分热值和灰分含量进行了研究,结果表明:干重热值四个季节的平均值为成熟叶(20.65kJg-1)>幼叶(19.84kJg-1)>根(19.55kJg-1)>叶柄(18.77kJg-1),秋季的干重热值明显高于其它三个季节的干重热值,冬季的干重热值最低,去灰分热值与干重热值的变化趋势基本相同。灰分含量四个季节的平均值为根(5.14%)>叶柄(4.33%)>幼叶(4.21%)>成熟叶(3.97%)。成熟叶的灰分含量一直维持在比较低的水平,而幼叶的在秋季明显下降,在冬季明显上升,幼叶灰分含量的季节变化趋势与成熟叶的相同,叶柄灰分含量在冬季明显低于根部。布迪椰子这种不同器官在不同季节的热值和灰分的变化规律显示其具有较强的耐寒适应性。     

不同年龄阶段杉木人工林植物热值分析

应用会同国家野外科学观测研究站的连续定位测定资料,研究了杉木林不同林龄阶段乔木、灌木、草本和枯死物热值动态变化。结果表明:同一林龄阶段,杉木叶的热值皮枝干根,杉木各器官热值随林龄增加而增大;相同林龄的灌木叶热值枝根,草本地上部分热值根,灌木和草本的热值随林龄增大而减少;同一林龄的凋落叶的热值凋落枝碎屑死根,枯死物热值随林龄增加而增大;整个杉木林系统,乔木层热值灌木草本枯死物;灰分含量与会同杉木器官热值的大小与变化关联性不密切,与灌木、草本呈显著负相关(P0.05);会同杉木热值随林龄变化与器官随林龄增大木质化程度提高,以及不同年份的降水量、太阳辐射、温度有关;林分不同层次植物热值的变化与某个层次的植物接受的光能资源量关系密切。     

稻田施氮水平对两种水稻热值变化特征影响

对两种水稻类型（早稻,晚稻）在不同氮素水平下植株的热值动态进行了分析。结果表明,水稻植株的热值不仅因品种,器官而存在着差异,而且随着水稻生长发育的进程不同也存在着差异。两种水稻的热值最低出现在小花分化期,最大值出现在分蘖期或开花灌浆时期。不同氮素水平对水稻热值的影响规律为,随着氮素水平的增加,水稻各种组织器官的热值也增加,同一器官下,高氮素水平下的水稻组织热值高于低氮下组织的热值,不同器官热值（根,茎,叶,穗）之间在相同及不同氮素水平下存在显著差异。通过分析表明,没有氮素投入下的两种水稻基础热值为16979J/g,早稻每增加1kg/hm^2N,可以提高植株热值1.72J/g,晚稻每增加1kg/hm^2N,可以提高植株热值1.24J/g,这说明,氮素使用对早稻的热值效应影响要大于晚稻。因此,在运用热值指标进行能量分析时,必须考虑氮素使用水平对热值的影响。     

内蒙古羊草草原群落主要植物的热值动态

对内蒙古羊草草原主要植物种群的干重热值动态研究表明,热值随植物种类,植物部位,取样时植物所处物候期及气候条件的不同而变化,羊草草原主要植物种群地上部分热值的变动范围在15703－18141J／g之间,其中灌木小叶锦鸡儿（Caragang microphylla)的热值最高,禾草类植物的热值多数较高,而大多数杂类草的热值相对较低,主要植物种群地下部分热值的分布范围为15051－16410J/g。其中根茎型草地下部分热值较高。不同种类植物地下部分热值差异并不与地上部分一致,根茎型禾草地上、地下部分热值差异较小,而须根型植物差异较在,不同种群的植物地上部分热值随植物候期的不同而波动,其变化规律是与植物种群本身的生物学特性相联系的,不同植物种群热值的年际小 规律有所不同,羊草（Leymus chinensis)、大针茅（Stipa grandis)和洽草（Koeloria cristata)的年际热值波动相关显著。但与生长季降水量和生长季累积日照时数之间无明显相关性,在某种程度上,植物热值的 种内变化反映了植物生长状况的差异。     

基于能量属性的植物功能群划分方法探索——以内蒙古锡林河流域草原植物群落为例

植物功能群(plant functional groups, PFGs) 是具有确定的植物功能特征的一系列植物的组合,是生态学家为研究植被对气候变化和干扰的响应而引入的生态学概念.目前功能群研究中最核心的问题仍在于决定植物功能群划分的植物特征的选择上.以内蒙古锡林河流域草原植物群落为例,选取3个草原类型(羊草草原、大针茅草原和羊草草甸草原)及其退化梯度系列(未退化、轻度退化、中度退化、重度退化),在对植物热值进行分析测定的基础上,依据植物的能量属性-单位重量干物质在完全燃烧后所释放出来的热量值,采用人为分段的方法对草原植物进行了能量功能群的划分(高能值植物功能群、中能值植物功能群和低能值植物功能群).并探讨了这种能量功能群划分方法在草原植被动态研究中的客观性与可行性.     

天然更新檫木林的能量分析

在测定天然更新檫木林的檫木[Sassafras tsumu (Hemsl.) Hemsl.]各器官热值的基础上, 建立檫木能量回归模型, 进而计算了群落能量现存量. 结果表明: 檫木各器官热值具有一定差异, 其中叶的热值最大, 树干的热值最小; 檫木树干、枝、根及全树的能量与D和 D2H(D为胸径, H为株高)回归关系达到极显著水平, 而叶的能量与D和D2H回归关系不明显; 各径级檫木树干能量的70%以上聚集在树干下部; 不同径级檫木枝的能量分布不同, 大径级主要集中在枝的中上部, 中小径级主要集中在枝的下部; 天然更新檫木林檫木的能量现存量为1.23×106 kJ·hm-2,从大至小排序依次为树干(72.58%)、根(20.15%)、枝(7.08%)、叶(0.19%).     

外来入侵植物加拿大一枝黄花繁殖生物学研究

加拿大一枝黄花(S olid ag o canad ensis)原产北美,自然条件下既能结实,同时又能以地下茎出芽的方式克隆繁殖,是目前我国东部地区危害严重的外来入侵杂草之一,对我国部分省市的农业生产和生态环境构成了严重威胁。连续3a定点观测其种群扩张规律,从生境因子、种子性状及萌发特性、残体无性克隆生长,地下部分形态特征和各器官热值能量的季节动态变化等方面对加拿大一枝黄花的繁殖生物学作了研究,同时比较了加拿大一枝黄花和其他4种菊科外来杂草的地下部分形态特征。研究结果表明:(1)自然条件下,加拿大一枝黄花种子在3~10月期间均可萌发,4~5月份气候适宜,雨水充沛,是种子萌发的高峰期。夏季的6~8月份是其营养生长和克隆增殖的旺盛期,9月份开始献蕾,花果期为10月至翌年1月份。加拿大一枝黄花的结实量高达20000粒/株,种子(瘦果)千粒重为0.045~0.050g,含水量在60%~80%之间;(2)加拿大一枝黄花自然条件下种子萌发率约为30%,在不同pH值、盐浓度和湿度环境条件下种子萌发的耐受性较强。不同环境胁迫下的种子萌发率和沪浙地区加拿大一枝黄花土壤生境因子的调查结果均表明,该种比较适应干燥、透气性良好的酸性低盐砂壤土,对Zn、Cu、Pb等重金属耐性较高;(3)加拿大一枝黄花地下茎和植株基部节处能萌生克隆分株。在机械除草等人为干扰条件下加拿大一枝黄花采用应激繁殖对策,容易产生更多的克隆分株。植株残体的无性繁殖能力为地下部分>基部茎>茎秆,20cm基部茎>30cm基部茎>45cm基部茎,从小到大的机械破坏程度使地下部分残体出芽数依次减少,但累计出芽数反而增加;(4)与其他菊科外来杂草相比,加拿大一枝黄花地下部分的长度、表面积、体积等指标最大,说明其在地下部分形态上具有广泛逸生的结构基础;(5)加拿大一枝黄花地上部分生长速率以及多数地下部分形态指标在9月份达到最大值。8月份过于高温干旱的气候使茎、叶中的部分能量转向地下部分,增加须根以吸收更多的水分。加拿大一枝黄花生长周期内地下部分形态指标和各器官热值能量的动态变化与其兼备有性繁殖和克隆生长的繁殖对策相适应。     

Reproductive biology in an invasive plant Solidago canadensis

Solidago canadensis, a perennial Compositae plant originating from North America, was introduced into China as a horticultural plant in 1935. Under natural conditions, S. canadensis allocates large amounts of energy to sexual reproduction and produces many seeds, which reflects an r-strategy with high seed number and small seed size. In addition, naturalized populations have a great capacity to grow clonally with underground stems. S. canadensis has become an invasive weed in eastern China, and has caused serious damages to agricultural production and ecosystems in several provinces in China. In order to understand the reproductive characteristics of S. canadensis and effectively control its spread, we examined soil conditions, seed characteristics, seed germination and the capacity for asexual reproduction in different plant parts. We investigated the population dispersion of S. canadensis in fixed sites for three years, and analyzed the seasonal dynamics of the morphological parameters of the underground parts and the caloric values of different organs of S. canadensis. We also compared differences in the root systems of S. canadensis and composite exotic weeds. The following results were obtained:

Reproductive biology in an invasive plant Solidago canadensis

Solidago canadensis,a perennial Compositae plant originating from North America,was introduced into China as a horticultural plant in 1935.Under natural conditions,S.canadensis allocates large amounts of energy to sexual reproduction and produces many seeds,which reflects an r-strategy with high seed number and small seed size.In addition,naturalized populations have a great capacity to grow clonally with underground stems.S.canadensis has become an invasive weed in eastern China,and has caused serious damages to agricultural production and ecosystems in several provinces in China.In order to understand the reproductive characteristics of S.canadensis and effectively control its spread,we examined soil conditions,seed characteristics,seed germination and the capacity for asexual reproduction in different plant parts.We investigated the population dispersion of S.canadensis in fixed sites for three years,and analyzed the seasonal dynamics of the morphological parameters of the underground parts and the caloric values of different organs of S.canadensis.We also compared differences in the root systems of S.canadensis and composite exotic weeds.The following results were obtained:1)Under natural conditions,the germination season of S.canadensis lasts from March to October,with a peak from April to May.Vegetative growth and asexual reproduction are especially vigorous during summer due to high temperatures and soil drought stress.On the other hand,the rainy season proves suitable for seed germination.Most S.canadensis flower between September and January,and fruit in late October.A mature plant can produce about 20000 seeds.The mean weight of 1000 seeds ranges from 0.045 g to 0.050 g,and the mean seed moisture content ranges from 60% to 80%.The light-winged seeds disperse readily by air,water,vehicles,human activity or through livestock.2)S.canadensis seeds have a wide tolerance for different values of pH,salinity and soil moisture.The mean percent germination of seeds is 30% under suitable conditions.The results of seed germination under various environmental stresses and investigation of soil conditions indicate that well-aerated,slightly acidic soils with low salinity are suitable for the growth of S.canadensis.Additionally,S.canadensis has a high tolerance for contamination by heavy metal elements including Zn,Cu and Pb,but has low accumulation coefficients for these elements.3)S.canadensis reproduces asexually via underground rhizomes and nodes on the stem base to recruit new individuals,and in plants that experience mechanical damage,this reproductive strategy is used to produce clonal shoots.The capacity for asexual reproduction among different plant parts rank as follows:underground parts＞stem-base (20 cm)＞stem-base (30 cm)＞stem-base (45 cm)＞stem.Further,with increasing mechanical damage,the quantity of shoots produced by the plant decreases.4)The morphological parameters of the root system of S.canadensis including length,surface area,volume,and average diameter are greater than for composite exotic weeds.These parameters indicate that S.canadensis has the physiological potential to widely invade China.5)The aboveground growth rate and most of the underground morphological parameters vary remarkably among the seasons,with a peak normally occurring in September.In August,a fraction of the energy in leaves and stems is allocated underground to increase fine root growth and water uptake during hot weather.Additionally,the seasonal dynamics of the underground morphological parameters and the caloric values of different organs of S.canadensis enhance its reproductive ability.Based on the results above,we conclude that S.canadensis has great invasive potential in China.We suggest that urgent measures should be taken to control its further spread,and to minimize its impact on local plant diversity.     

热量限制与心血管老化的研究进展

热量限制(caloric restriction,CR)是指在不减少必需营养素摄入的情况下减少20%～40%的热量摄入. CR可通过由各种分子介导的氧化应激、炎症、程序性死亡、端粒体等机制,通过调节人及其他动物心血管老化的危险因素,进而减缓生理和病理状态下心血管老化进程.本文通过对CR与心血管老化研究进展的系统阐述,探寻人类预防心血管老化的解决之道.