全 文 ：第 11卷 第 1期
2 0 0 3年 1月
中 国 生 态 农 业 学 报
Chinese Journal of Eco—Agriculture
VO1．11 NO．1
Jan．， 2003
福建省牛姆林自然保护区植物繁殖体的热值研究*
林益明 郭启 荣 黎 中宝 林 鹏
(厦 门大学生命科学学院 厦门 361005)
郭 志 坚
(福 建 省永 春县 林业 局 永 春 362600)
摘 要 对福 建 省牛 姆林 自然保 护 区 l8种植 物繁 殖体 (花或 果 )的热值 和 灰 分含 量初 步 研 究结 果 表 明 ，18种 植 物
繁 殖体 的灰分 含 量 为 21．8～77．4g／kg，平均 为 46．7g／kg；植 物繁殖 体 具有 较 高的 干物 质 量 热值 和 去 灰 分 热值 (除 壳
斗科 青 冈果 的干 物质 量 热值 和 去灰 分热 值较 低 外)，其余 植 物 繁殖 体 的干 物 质 量 热值 为 20153．8±50．9～28533．3
±37．2J／g，去 灰分 热值 为 20900．7～29552．9J／g，植 物 繁殖体 具 有较 高 的热 值含 量是 其 功 能的具 体 表现 。
关 键词 繁殖 体 热值 灰分 牛姆 林
Caloric values of plant propagules at Niumulin Nature Reserve Zone of Fujian Province． LIN Yi—Ming，GUO Qi—
Rong，LI Zhong-Bao，LIN Peng(School of Life Sciences，Xiamen University，Xiamen 36 1005)，GUO Zhi—Jian (The
Forestry Bureau of Yongchun County，Fujian Province，Yongchun 362600)，CJEA ，2003，11(1)：117～ 119
Abstract The ash contents，gro．~s caloric values and ash—free caloric values in the propagules of 18 plants at Niumulin Na—
ture Reserve Zone of Fujian Province are discussed in this paper．The results show that ash contents in these plant
propagules vary from 2 1．8～77．4g／kg，the average is 46．7g／kg；the plant propagules have the high caloric values，in
which gross caloric values and ash—free caloric values vary from 20153．8±50．9J／g to 28533．3±37．2 J／g and from
20900．7J／g to 29552．9 J／g，respectively．Except that gross caloric values and ash—free caloric values of Cyclobalanopsis
glauca fruit are both the lowest．High caloric value reflected their functions．
Key words Propagule，Caloric value，Ash content，Niumulin
植物热值是植物含能产品能量水平的一种度量 ，可反映植物对太阳辐射能的利用状况，也是评价植物营
养成分的指标之一。植物热值研究最重要意义在于热值能反映组织各种生理活动变化和植物生长状况的差
异，各种环境因子对植物生长的影响可从热值的变化反映出来 ，热值可作为植物生长状况 的有效指标之
一
_1]
。 目前我国对植物繁殖体能量的研究 尚仅有 1篇关于红树植物繁殖体发育过程能量变化研究的报
道 ，开展植物繁殖体的能量研究 ，对了解这些植物的生态适应性具有理论和现实意义。
l 研 究地概况与研究方法
牛姆林 自然保护区位于福建省永春县西南部 ，地处戴云山脉南麓的西南侧 ，东经 117。55 ～117。57 ，北
纬 25。23 ～25。25 。总土地面积 249．6hm ，核心区面积 50．7hm ，属南亚热带季风山地气候，年均气温 17～
18℃ ，1月份平均气温 9～10℃，7月份平均气温 25～26℃，年均有霜期 50d左右 ，年降水量 1600～2400mm，
雨量充沛 ，且 主要集 中于 5～6月份 ，阴天 和雾 日较多 。土壤母 质 为砂 页岩 ，质 地疏 松 ，海拔 800m 以下 属 暗
红壤 ，800m 以上为黄红壤，土层深厚而肥沃，腐殖质含量较高，呈酸性反应。据土壤剖面观察测定，牛姆林海
拔 490m 地带土层厚 80～90cm，海拔 600～800m 地带 土层厚 100cm 以上 ，海 拔 900～ 1100m 地带 土层 仅有
40cm左右 ，尤以中部地带林内枯枝落叶腐殖层最厚 ，疏松湿润 ，一般 A层在 7cm 以上 ，有机质含量最高 ，分
解较彻底 ，易被植物吸收，A、B层界线不明显 ，土壤质地属轻壤至中壤。
于 2000年 10月(秋季)采集样品，为植物的繁殖体(花、果)有柳杉果 、青冈果 、乌药果、山苍子果、光叶海
桐果 、连蕊茶 果 、黄瑞 木果 、梨 茶花 、腊 莲锈球果 、美丽胡枝子花 、毛冬青果 、华南吴 茱萸果 、榴木果 、乌饭 果 、老
鸦糊花、枇杷叶紫珠果 、李氏女贞果和荚蓬果。所有样品采后经 80℃烘干，磨粉处理后过筛贮存备用 ；另取
小样于 105℃烘干至恒重求其含水量 ，而后用长沙产 GR一3500型微电脑氧弹式热量计测定其热值含量 ，样品
热值以干物质量热值(每克干物质在完全燃烧条件下所释放的总热量 ，简称 GCV)和去灰分热值(AFCV)表
* 福建省牛姆林 自然保护区项目资助
收稿 日期 ：2001—12—31 改 回 日期 ：2002—02—27
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ll8 中 国 生 态 农 业 学 报 第 ll卷
示 ，测定环境用空调控温 20~C左右 ，每样品 2～3次重复，重复间误差控制在 ±200J／g，每次实验前用苯 甲酸
标定。用干灰化法测定灰分含量，即样品在马福炉 550~C下灰化 5h后测定其灰分含量 ，计算样品的去灰分
热值 ，计算方法为去灰分热值 =干物质量热值／(1一灰分含量)。去灰分热值能较正确反映单位有机物中所
含的热量，免受灰分含量不同的干扰，故以 2种热值求算进行比较。
2 结果与分析
2．1 植物繁殖体灰分含量
表 1 植物 繁殖 体 的灰 分含 量 、干 物质 量 热值 及去 灰 分热 值
Tab．1 Ash content，gro~s caloric value and ash free caloric value of plant propagules
牛姆 林 自然 保 护 区 18
种植物繁殖体的灰分含量为
21．8～ 77．4g／kg，平 均 为
46．7g／kg(见表 1)，其中山茶
科 连 蕊 茶 果 的 灰 分 含 量 最
低 ，虎 耳 草 科 腊 莲 绣 球 果 的
灰分含量最高 ，灰分含量高
低顺序为腊莲绣球 >榴木>
毛冬青 >青 冈 >老鸦糊 >光
叶海桐 >枇杷叶紫珠>山苍
子 >华南吴茱萸 >美丽胡枝
子 >梨 茶 >荚蘧 >乌饭 >乌
药 >李 氏女 贞 >黄瑞木 >柳
杉 >连 蕊茶 。任海 等 研 究
广 东省鼎 湖 山季风常绿 阔叶
林 植物 叶的灰分含量 为 26～
52 g／kg，针阔混交林植物叶
的灰分含量为 15～38g／kg，针叶林植物叶的灰分含量为 19～38g／kg。林益明等 ¨研究福建省华安竹园竹类
植物叶的灰分含量为 80．5～281．4g／kg，牛姆林 18种植物繁殖体与广东省鼎湖山季风常绿阔叶林植物叶的
灰分含量相当，而低于竹类植物叶。灰分含量高低与植物吸收的元素量有关 ，灰分含量高低可指示植物富集
元素的作用，如红树植物白骨壤(Avicennia marina)的叶被广西壮族 自治区沿海群众用作绿肥即因其灰分
含量高(122．7g／kg)，特别是其 N、P含量高 。植物各组分对土壤元素的富集量本质与植物各组分对元素
的需求量和土壤中元素含量及存在形态等有关 ，而元素存在形态则因不同因素而不 同，故灰分含量与生长
的土壤条件有关 ，不是固定不变的，灰分含量的高低可反映不同植物对矿质元素选择吸收与积累的特点。
2．2 植物繁殖体干物质量热值
18种植物繁殖体干物质量热
值 为 18551．4±8．6～28533．3±
37．2J／g间，平均为 21890．2J／g，其
中青冈果的干物质量热值最低 ，而
乌药果的干物质量热值最高，干物
质量热值高低依次为乌 药 >山苍
子 >李 氏女 贞 >连 蕊 茶 >乌饭 >
枇杷 叶 紫珠 >毛 冬青 >腊 莲 绣
球 >荚蓬 >光 叶 海 桐 >华 南 吴 茱
表 2 不 同植 被类 型叶 片 平均 干物 质量 热值
Tab．2 Average grosS caloric values in leaves of various vegetation types
萸>美丽胡枝子>柳杉>榴木>梨茶>黄瑞木>老鸦糊 >青冈。植物组分干物质量热值的高低，直接受植
物体内脂肪 、蛋白质和碳水化合物的影响。Bliss L．C．[8 3研究表 明，植物各部分干物质中能量含量变化规律
与粗脂肪、蛋白质的含量呈明显正相关。本研究中樟科乌药和山苍子的果含有芳香油，故其干物质量热值
高，而壳斗科青冈的果纤维素含量高 ，因此干物质量热值低。Bliss L．C．[8j、Akiyama T．等 研究草本植物热
值后认为 ，种子含有丰富的粗脂肪和蛋白质，因而种子的热值高于植物的其他器官。与表 2比较可知 ，牛姆
林自然保护区 18种植物繁殖体的平均干物质量热值为 21890．2J／g，均高于不同植被类型叶片的平均干物质
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第 1期 林益明等 ：福建省牛姆林 自然保护区植物繁殖体的热值研究 119
量热值。Goley F．B． 加’“ 研究表明植物繁殖器官的热值较高，
本研究结果与此结论相同，植物繁殖体具有较高的干物质量热
值 ，是其功能的具体反映及其繁殖后代的需要。植物组分及其
器官热值差异主要受其 自身组成、结构和功能的影响，此外还
受 光照强度 、日照长 短及 土壤类 型和植物 年龄 的影 响。
2．3 植物繁殖体干物质量热值与灰分含量的关系
林益 明等 对福 建省华安县 竹 园 14属 46种 (含 变种 和栽
培型)竹类植物叶的热值和灰分含量研究结果表 明，竹类植物
叶干物质量热值和灰分含量呈极显著线性关系。通过对牛姆
林 18种植物繁殖体干物质量热值 与灰分含量相关分析表 明
(见图 1)，18种植物繁殖体干物质量热值与灰分含量无 明显线
性相关 关系 ，即 ：
痼
豢
■
H．
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
灰分含量，g·kg
图 1 植物繁殖体干物质量热值与灰分含量关系
Fig．1 The relationship between gross caloric
value and ash content of plant propagules
= 一 379．24x +23663 (r= 0．274< r。05= 0．468，" = 18) (1)
说 明植物组分的干物质量热值不一定受其灰分含量的影响。
2．4 植物繁殖体的去灰分热值
18种植物繁殖体的去灰分热值为 19781．8-29552．9J／g，平均为 22959．7J／g，其中乌药果的去灰分热值
最高，青冈果的去灰分热值最低，去灰分热值的高低依次为乌药>山苍子>李氏女贞>腊莲绣球>毛冬青 >
乌饭 >枇杷叶紫珠 >连蕊茶>光叶海桐>荚蘧>华南吴茱萸> 木>美丽胡枝子>梨茶 >柳杉>老鸦糊 >
黄瑞木 >青冈。比较分析可知 18种植物繁殖体的去灰分热值与干物质量热值的高低顺序不同，灰分含量的
不同是导致热值差异的重要原因。研究能量生态学时 ，干物质量热值在将植物生物量转化成相应的能量时
颇有实用价值；但对不同植物种类或不同生态环境下同种植物的热值 比较时，应采用去灰分热值以消除灰分
含量不同而造成的影响。
与邻近地区一些植物群落叶的去灰分热值相比，牛姆林 18种植物繁殖体平均去灰分热值 22959．7J／g，
高于广东省鼎湖山针阔混交林乔木层的 8种植物叶(平均 22429．1J／g)和季风常绿阔叶林乔木层的8种植物
叶(平均 21627．9J／g)以及福建省华安 46种竹类植物叶的(平均 20845．6J／g)去灰分热值，可见植物繁殖体有
较高 的去灰分热值 。
3 小 结
牛姆林 自然保护区 l8种植物繁殖体灰分含量为 21．8～77．4g／kg，平均为 46．7g／kg；植物繁殖体有较高
的干物质量热值和去灰分热值 ，植物繁殖体干物质量热值与灰分含量间无明显线性相关关系；植物繁殖体有
较高的热值含量是其功能的具体反映和繁殖后代的需要。
参 考 文 献
1 孙国夫，郑志明，王兆赛．水稻热值的动态变化研究．生态学杂志 ，1993，12(1)：1～4
2 林 鹏，吴世军 ，林益明 红树植物繁殖体发育过程的能量变化．海洋科学，2000，24(9)：46～50
3 任 海，彭少麟 ，刘鸿先等．鼎湖山植物群落及其主要植物的热值研究．植物生态学报 ，1999，23(2)：148～154
4 林益明，黎中宝 ，陈奕源等．福建华安竹园一些竹类植物叶的热值研究 ．植物学通报，2001，18(3)：356～362
5 林 鹏．红树林 北京 ：海洋出版社，1984．38～48
6 祖元刚．能量生态学引论．长春：吉林科学技术出版社，1990
7 林 鹏 ，林光辉．几种红树植物的热值和灰分含量的研究．植物生态学与地植物学学报，1991，15(2)：114～120
8 Bliss L．C Caloric and lipid content in Alpine Tundra plants．Ecology，1962，43(4)：753～757
9 Akiyama T．，et a1．Ecological efficiencies of energy conversion in pasture 1V．Change in calorific values of several pasture plants and energy
storage in grassland．J．Japan Grassland Sci．，1983，29(1)：28～37
10 Goley F．B．Energy values of ecological materials．Ecology，1961，42(3)：581～584
11 Goley F．B．Caloric value of wet tropical forest vegetation．Ecology，1969，50(3)：517～519
∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ 0 姗 瑚 抛 m 如
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