内蒙古锡林河流域羊草草原主要建群植物热值及灰分动态变化

草地植物作为生物燃料供给料已经被人们所提及,而植物的热值和灰分含量作为评价生物燃料质量的重要指标,却很少被人们研究。本文通过对内蒙古锡林河流域羊草草原5种多年生禾本科植物(羊草、冰草、大针茅、羽茅和隐子草)的热值和灰分进行测定,探讨了植物热值和灰分的月变化及二者之间相关性。结果表明:5种植物干重热值及去灰分热值月变化均为单峰形变化曲线,干重热值的最大值出现在8月(19.2MJ·kg-1),去灰分热值最大值出现的月份因植物种类不同而表现一定的差异;灰分含量的月变化趋势表现为先降低后升高;冰草、大针茅和隐子草干重热值与灰分含量之间表现为极显著线性负相关(P<0.01),羽茅干重热值与灰分之间表现为显著线性负相关(P<0.05),而羊草干重热值与灰分含量之间的相关性不显著。     

浑善达克沙地14种植物热值特征

通过对浑善达克沙地14种主要野生植物根、茎、叶、果实等器官进行取样,测定其热值、灰分、矿质元素,同时对各项指标的相关性进行分析,来探讨浑善达克沙地主要植物作为生物燃料供给料的潜力及植物热值对灰分和矿质元素含量的响应。结果表明:14种野生植物全株热值范围为16.18 MJ·kg-1(猪毛菜)~20.23 MJ·kg-1(小叶锦鸡儿),平均值为18.80 MJ·kg-1,该值高于全球陆生植物平均热值;14种沙生植物的全株热值顺序为:小叶锦鸡儿沙蒿地烧瓜冷蒿木岩黄芪扁蓿豆糙隐子草沙鞭沙芦草叉分蓼冰草细叶鸢尾木地肤猪毛菜;14种植物灰分范围3.98%(沙鞭)~12.18%(猪毛菜),全株灰分含量顺序为猪毛菜木地肤地烧瓜细叶鸢尾叉分蓼小叶锦鸡儿沙蒿冰草扁蓿豆沙芦草冷蒿木岩黄芪糙隐子沙鞭;热值与灰分呈极显著负相关(P0.01),与碳、氮含量呈极显著正相关(P0.01),热值与金属矿质元素呈负相关,与非金属矿质元素呈正相关,但均不显著。浑善达克沙地主要野生植物热值均高于当前主要生物质原材料(柳枝稷、玉米秸秆、王草等),说明该地区植物具有作为能源植物的潜力。     

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。     

东北羊草草原主要植物热值

 对羊草(Aneurolepidium chinense)草原55种植物热值进行分析,高热值植物占总数的20％,中热值植物占58.18％,低热值植物占21.82％,55种植物全株平均热值为17949.45J·g-1。因含能物质在各器官的分配不同,同一植物不同器官的热值也存在着差异。务器官的平均热值花19399.28J·g-1>茎18022.58J·g-1>叶17885.17J·g-1>根17206.05J·g-1。不同科植物全株和各器官平均热值存在较大差异,即使同属植物也存在一定差异。菊科、禾本科和豆科3大科植物全株平均热值无明显差异,但豆科植物根的热值明显高于禾本科和菊科根的热值。     

围封对内蒙古锡林河流域羊草草原主要构成植物个体、枯落物及群落热值的影响

2010年8月,对中国科学院内蒙古草原生态系统定位站1979、1999和2004年围封的羊草样地进行取样,测定植物个体、枯落物及群落的热值,探讨不同围封时间对羊草草原主要构成植物、枯落物、群落热值及单位面积能量积累量的影响.结果表明:围封对羊草草原主要植物个体、枯落物、群落热值及单位面积能量积累量均具有显著影响.1979和1999年围封的羊草草原单位面积能量积累量显著高于2004年围封,2004年围封群落和枯落物的热值均显著高于1979和1999年围封,而1979和1999年之间无显著差异.在不同围封时间下,同种植物的热值差异显著,而不同种植物的热值则表现出一定差异;群落热值高低取决于构成植物,而单位面积能量积累量主要由草地的生物产量决定,二者的变化趋势均为短期内有一定波动,长期围封之后基本维持在一个较稳定的水平,最终达到生态能量平衡.     

内蒙古锡林河流域羊草草原生态系统碳素循环研究

采用野外调查和模型预测方法相结合,对内蒙古锡林河流域一个永久试验样地内的羊草（Ｌｅｙｍｕｓｃｈｉｎｅｎｓｉｓ（Ｔｒｉｎ．）Ｔｚｖｅｌ．）草原群落的碳素贮量、主要流量和周转速度等进行了初步估计,研究了长期过度放牧对整个流域羊草草原土壤有机碳贮量的影响。结果表明：１）羊草群落净初级生产固碳量的多年实测平均值为（２３１．２５±７４．４１）ｇＣ·ｍ－２·ａ－１,向土壤中的碳素输入量为２２０．７５ｇＣ·ｍ－２·ａ－１,土壤呼吸量的模型预测值为（１８１．０３±４６．３２）ｇＣ·ｍ－２·ａ－１;２）该群落碳素输入略大于输出,其理论积累率为１９．８８ｇＣ·ｍ－２·ａ－１,实测积累率为３９．７２ｇＣ·ｍ－２·ａ－１;３）近４０年来,过度放牧致使锡林河流域羊草草原表层（０～２０ｃｍ）土壤的有机碳贮量下降了约１２．４％。     

内蒙古荒漠草原37种植物氮与灰分含量的特征

本文报告了内蒙古荒漠草原地区37种植物氮、硅与灰分含量的组成特征,结果表明,荒漠草原区植物的平均含硅量(1.019%),灰分含量(12.85%)都高于草甸草原与典型草原,而其含氮量(2.16%)都低于草甸草原与典型草原。在内蒙古草原区,植物化学元素组成呈现了地带性分异的特征。     

内蒙古荒漠草原37种植物氮与灰分含量的特征

本文报告了内蒙古荒漠草原地区37种植物氮、硅与灰分含量的组成特征。结果表明,荒漠草原区植物的平均含硅量(1.019%),灰分含量(12.85%)都高于草甸草原与典型草原,而其含氮量(2.16%)都低于草甸草原与典型草原。在内蒙古草原区,植物化学元素组成呈现了地带性分异的特征。     

内蒙古锡林河流域三种草原蝗虫对植物高度选择的观察

在实验条件下,观察了发生期及个体大小不一致的3种草原蝗虫对植物高度选择情况．结果表明：蝗虫对植物高度的选择与其本身发生时期及个体大小相关,是物种长期进化的结果,同时,还探讨了蝗虫对植物高度的选择与温度、温度及光照强度之间的关系．     

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.     

Caloric content of plant species and its role in a Leymus chinensis steppe community of Inner Mongolia, China

The caloric contents of 42 species and their composition in a Leymus chinensis steppe community of Inner Mongolia, China were determined and analyzed based on the field experiment for 11 years. The caloric content (x ± SD) of aboveground parts of plant species varied from (13156 ± 1141) J·g^?1 (ash contained) to (18141 ± 527) J·g^?1. The average caloric content of all species was (16899 ± 840) J·g^?1 and the inter-specific CV (coefficient of variation) was 4.9%. Of all the species, Caragana microphylla had the highest caloric content (18142 J·g^?1). Grasses had a higher average caloric content ((17425 ± 291) J·g^?1) than forbs ((16734 ± 844)J·g^?1). When the herbaceous species were classified into subgroups according to life-form and growth-form, the order of average caloric contents, from high to low, was: tall grasses ((17717 ± 92) J·g^?1) > legume ((17228 ± 433) J·g^?1) > short grasses ((17250 ± 218) J·g^?1) > remaining forbs ((16784 ± 529) J·g^?1) > subshrubs ((16719 ± 69) J·g^?1) > annuals and biennials ((15911 ± 1759) J·g^?1). There was a positive correlation (P < 0.05) between the caloric contents of 42 species and their relative biomass in the community. When all species were classified into 3 groups according to their composition in the community, the average caloric contents, weighed by the species relative biomass, followed the order: dominant (17740 J·g^?1) > companion (17244 J·g^?1) > incidental (16653 J·g^?1). The plants with high caloric contents were more competitive, which allowed them to gain a dominant status, whereas the competitive abilities of plants with low caloric contents were generally weak. The latter made up the companion or incidental species in a steppe community.     

内蒙古羊草草原植物种能量含量及其在群落中的作用

根据11a的野外实验对内蒙古羊草草原群落42种植物的能量含量（含灰分）及其在群落中的相对生物量进行了研究。不同植物种地上部分的能量含量在（13156±1141）J／g和（18141±527）J／g之间变动,所有物种的平均能量含量为（16899±840）J／g,种间变异系数4．9％。小叶锦鸡儿具有最高的能量含量。禾草的平均能量含量高于杂草。根据生活型和生长型,草本物种被进一步分组,能量含量从高到低的排列顺序为：高禾草（17717±92）J／g〉豆科植物（17228±433）J／g〉矮禾草（17250±218）J／g〉其余杂草（16784±529）J／g〉半灌木（16719±69）J／g〉1、2年生植物（15911±1759）J／g。42种植物的能量含量和它们在群落中的相对生物量存在显著正相关关系。根据它们在群落中的构成比例进行分组,以物种在群落中的相对生物量为权重,各组能量含量依次为：优势种（17740J／g）〉伴生种（17244J／g。）〉偶见种（16653J／g）。高能量含量的植物更具竞争力,在群落中通常占据优势地位,而低能量含量的植物竞争力通常较弱,构成草原群落的伴生种或偶见种。     

Caloric content of plant species and its role in a Leymus chinensis steppe community of Inner Mongolia, China

The caloric contents of 42 species and their composition in a Leymus chinensis steppe community of Inner Mongolia, China were determined and analyzed based on the field experiment for 11 years. The caloric content (x ± SD) of aboveground parts of plant species varied from (13156 ± 1141) J·g^?1 (ash contained) to (18141 ± 527) J·g^?1. The average caloric content of all species was (16899 ± 840) J·g^?1 and the inter-specific CV (coefficient of variation) was 4.9%. Of all the species, Caragana microphylla had the highest caloric content (18142 J·g^?1). Grasses had a higher average caloric content ((17425 ± 291) J·g^?1) than forbs ((16734 ± 844)J·g^?1). When the herbaceous species were classified into subgroups according to life-form and growth-form, the order of average caloric contents, from high to low, was: tall grasses ((17717 ± 92) J·g^?1) > legume ((17228 ± 433) J·g^?1) > short grasses ((17250 ± 218) J·g^?1) > remaining forbs ((16784 ± 529) J·g^?1) > subshrubs ((16719 ± 69) J·g^?1) > annuals and biennials ((15911 ± 1759) J·g^?1). There was a positive correlation (P < 0.05) between the caloric contents of 42 species and their relative biomass in the community. When all species were classified into 3 groups according to their composition in the community, the average caloric contents, weighed by the species relative biomass, followed the order: dominant (17740 J·g^?1) > companion (17244 J·g^?1) > incidental (16653 J·g^?1). The plants with high caloric contents were more competitive, which allowed them to gain a dominant status, whereas the competitive abilities of plants with low caloric contents were generally weak. The latter made up the companion or incidental species in a steppe community.     

平衡与非平衡生态学在锡林河流域典型草原放牧系统中的应用

为认识放牧系统的复杂性和稳定性 ,产生了放牧系统的平衡生态学和非平衡生态学原理。放牧系统的平衡生态学原理假定 :一旦干扰在系统中发生 ,系统将偏离平衡态 ;而当干扰解除后 ,系统将自动返回原来的状态或在新的领域实现平衡。在对内蒙古锡林河流域典型草原放牧系统动态的研究中 ,来自平衡生态学的 Clem ents- Duksterhuis演替理论提供了一个基本的研究框架。尽管已经证实对退化不太严重的典型草原放牧系统 ,平衡生态学原理是适用的 ,但是对于这一地区严重退化的放牧系统的动态 ,它显然并不能给予合理的解释。事实上许多放牧系统动态遵循非平衡生态学原理。在非平衡放牧系统中 ,稳定的状态是不会实现的 ,因为在这样的系统中 ,非生物变量对于植被的动态似乎起着决定性的影响 ,从而也决定着草食动物的种群动态。状态与过渡模型基于非平衡生态学原理 ,它能够解释过度放牧下典型草原生态系统的崩溃或灌丛化 ,因此它适于该地区严重退化的典型草原放牧系统的动态。鉴于内蒙古锡林河流域典型草原放牧系统普遍严重退化的现实 ,未来该地退化放牧系统的研究应更多地应用非平衡生态学原理 ,并且严重退化的草原生态系统的恢复试验 ,特别是灌丛化草原的重建也应置于它的指导之下     

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。