全 文 ：天祝金强河高寒地区
金露梅的热值及其季节动态
于应文 ,胡自治 ,张德罡 ,徐长林
(甘肃农业大学草业学院 ,甘肃兰州 730070)
摘要: 对甘肃天祝金强河高寒地区不同生境下金露梅 (Dasiphora f ruticosa = Potentila
f ruticosa)叶、茎、根和整株的热值及其季节动态进行研究的结果表明: 生长季 ( 4～ 10月 )叶、
茎、根和整株的干物质平均热值分别为 20 171. 9, 20 634. 8, 207 779. 8, 20 697. 2 J/g。 金露
梅整株的热值在生长季呈 V 型变化 ;可用线性方程 Y = 1 058. 18- 38. 636 T 表达 ( r =
- 0. 958, Y为热值 , T为月均气温 )。 金露梅各器官的热值在时间上具有同步性 ,不同生境下
金露梅的热值有差异。
关键词:天祝金强河 ;金露梅 ;热值
中图分类号: Q947. 5　　文献标识码: A　　文章编号: 1001-0629( 2000) ) 02-0001-04
⒇
　灌木是仅次于草本的重要放牧饲料 ,在
天祝金强河高寒灌丛占 60%以上的寒冷潮
湿高寒草甸类草地中 ,金露梅灌丛面积最大 ,
分布最广。在冬春家畜饲料缺乏的条件下 ,金
露梅具有与草本饲料同等的重要性 ,为青藏
高原放牧饲料的重要组成之一 ,藏羊、牦牛多
采食。
植物热值是植物量的重要表征特征之
一 ,它不仅能较好地反映植物对太阳能的转
化效率 ,还可作为评定饲料饲用价值的重要
指标。 关于金露梅地上部分的热值动态曾有
过一些研究 [1, 2 ]。但就金露梅地下和各器官及
不同生境下的热值 ,尚未见详细报道。为了全
面了解金露梅的热值动态 ,进行了该项研究。
1　材料和方法
1. 1　试验地　试验地位于天祝金强河甘肃
农大草原站内的寒冷潮湿高寒草甸类金露梅
灌丛草地 ,地理及气候概况见《甘肃农业大学
学报》 1999年第 1期第 12～ 13页。因金强河
地区的金露梅高寒灌丛主要分布于河漫滩、
山前阶地、沟谷地、山前阴坡和高海拔的山地
阳坡 ;为了能充分反映不同生境下金露梅的
热值动态 ,选以下地段的金露梅为测试材料。
样地 1: 位于代乾山前阶地。 海拔 3 340
m,坡度 2～ 3°,生长期年均表层土壤含水量
和 0～ 20 cm土温分别为 40. 2%和 7. 2℃。
灌木盖度 40%～ 50% ,灌层高约 45～ 55 cm。
土层厚达 1 m ,少砾石。 草皮层破坏较重 ,草
本盖度 50%～ 75% 。为冬春放牧地。
样地 2: 位于南泥沟阴山沟谷地。 海拔
3 080 m,坡度 < 5°,生长期年均表层土壤含
水量和 0～ 20 cm土温分别为 41. 1%和 6. 5
℃。金露梅灌丛的灌木盖度为 45%～ 50% ,
灌层高约 40～ 50 cm ,灌丛内有少量苔藓存
在。草皮层密集 ,草皮盖度 80% ～ 90% ;土层
较薄 ,约 40～ 60 cm , 40 cm以下多砾石。为冬
春放牧地向夏季放牧地的过渡地带。
样地 3:位于白石头沟阳山西北坡。海拔
3 070～ 3 100 m ,坡度约 8°。生长期年均表层
土壤含水量和 0～ 20 cm土温分别为 37. 1%
17卷　 2期
Vol. 17, No. 2
草　业　科　学
PRATACUL TURAL SCIENCE
　　 1
4 /2000
⒇收稿日期: 1999-06-03基金项目:甘肃省教委项目“东祁连山高寒灌丛生态系统特征及其放牧管理策略”研究的部分内容作者简介:于应文 ( 1969-) ,男 ,甘肃永登人 ,硕士 ,助理研究员。
和 6. 2℃。灌木盖度 45% ,灌层高约 40～ 45
cm。土层厚达 1 m,少砾石。草皮层破坏严重 ,
草本盖度 50%左右。春、夏、秋、冬均有牛、羊
放牧。
样地 4: 位于南泥沟河漫滩。 海拔 2 950
m ,坡度 < 2°,生长期年均表层土壤含水量和
0～ 20 cm土温分别为 39. 2%和 7. 9℃。灌木
盖度 20%～ 25% ,灌层高约 20～ 30 cm。土层
很薄约 25 cm, 20 cm以下多砾石。草皮层密
集 ,草本盖度 75%。冬春、夏初、秋季均有牛、
羊放牧。
1. 2　取样和样品处理　 1997年 4～ 10月的
每月 22日左右在各样地采样 ,将金露梅的
叶、茎、根及整株分别收集 ,剪碎后于 65℃下
烘干 12 h,用美国 Pa rr绝热式氧弹自动测热
仪测定烘干样热值。
2　结果与讨论
2. 1　金露梅整株的热值动态　表 1中各样
地金露梅整株的干物质热值月动态资料表
明 ,金露梅整株的热值在 4～ 10月间呈 V型
变化 ,可用线性方程 Y= 1 058. 18- 38. 636T
表达 (r= - 0. 958,其中 Y为热值 , T为月均
气温 ) ,实测值与理论值的 t测验差异不显著
( P> 0. 99)。 各样地金露梅热值 7月前后最
低 , 9月底最高。这与龙瑞军 ( 1993) [2 ]所得结
果一致 ,其原因是进入旺盛生长季 ( 7月 )时 ,
生殖器官的形成消耗了大量能量 ;而 9月中
旬以后 ,伴随生长季的结束 ,枯黄期来临 ,植
株体内积累了丰富的营养物质 ,以便冬眠和
翌年生长。
表 1　金露梅整株的干物质热值月动态资料 J/g　　
样号 月　份
4 6 7 8 9
平均
1 21 021. 7a 20 698. 4ABb 20 783. 1Aab 20 793. 9Aab 20 973. 5Aba 20 853. 7
2 - 20 658. 6ABb 20 859. 9Aab 20 994. 9Aab 21 145. 2Aa 20 914. 7
3 - 20 725. 6Aab 20 248. 3Bcd 20 489. 9Bbc 20 871. 2Ba 20 583. 9
4 - 20 446. 3Cb 20 259. 8Bb 20 394. 1Bb 20 645. 0Ba 20 436. 3
平均 21 021. 7 20 632. 2　 20 537. 8　 20 668. 2　 20 908. 7　 20 697. 2
　　注:同行中小写字母不同者差异显著 ( P < 0. 05) ;同列中大写字母不同者差异显著 ( P < 0. 05)。
2. 2　金露梅叶、茎、根的热值动态　表 2中
金露梅叶、茎、根的热值动态资料表明 ,样地
1、 2、 4中叶的热值在 6～ 9月间与当地的水
热因素变化一致。期间随生长季的推移 ,在 7
月 22日左右热值达最高值 ,之后又下降。 其
原因是 7月为最佳水热供应期 (温度 11. 9
℃ ,降水 123. 3 mm ) ,此时随光合速率的提
高 ,叶中积累了较多的粗蛋白、粗脂肪等成
分。这与 F. E. Wielg oaski所报道的挪威冻原
地区的结果相反 ,这是那里的太阳总辐射量
5 500 655. 4 k J/( m
2· a ) [3 ]比天祝试验站
5 744 924. 0 k J/ ( m2· a) [4 ]低 ,其冻原植物因
辐射量不足 ,旺盛生长期叶片光合作用弱 ,呼
吸作用强 ,从而出现与本研究相反的结果。样
地 3因处于阳山阴坡 ,太阳辐射不足 ,叶热值
在 旺 盛生 长 的 7月 最低 , 这 与 F. E.
Wielg oaski的结果一致。
各样地茎的热值与当地水热变化呈相反
趋势。这是由于随生长期的推移 ,生殖器官逐
渐形成 ,消耗了大量能量 ,从而茎部的热量相
对减少 ,这种趋势直至 8月底～ 10月初。 其
中样地 2气温较低 ,枯黄期较早 ;样地 4处于
河漫滩 ,气温较高 ,枯黄期较晚 ( 10月初 )。但各
样地茎的热值于休眠初期均出现热值高峰。
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表 2　金露梅叶、茎 、根干物质热值动态资料 J/g　　
样号 部位 月　份
4 5 6 7 8 9 10
平均
叶 - - 19 889. 4b 20 339. 3a 20 207. 6ab 20 183. 8ab - 20 155. 0
1 茎 21 011. 5a 20 555. 8b 20 506. 1b 20 614. 6b 20 687. 0b 21 069. 6a 20 702. 5b 20 735. 3
根 20 813. 2a - 20 943. 3a 20 979. 9a 20 933. 7a 20 984. 1a - 20 930. 8
叶 - - 20 486. 1b 20 696. 8a 20 338. 9b 20 149. 9c - 20 417. 9
2 茎 - - 20 772. 1ab 20 697. 3b 21 037. 2a 20 975. 7a 21 027. 4a 20 901. 9
根 - - 20 598. 8b 20 967. 3ab 21 002. 5a 21 288. 7a - 20 964. 3
叶 - - 20 144. 4a 19 980. 8b 20 153. 0a 20 172. 0a - 20 112. 6
3 茎 - - 20 501. 7b 20 091. 0c 20 402. 7bc 20 818. 7a 20 163. 2c 20 395. 5
根 - - 20 937. 5a 20 406. 2c 20 577. 2b 20 943. 9a - 20 716. 2
叶 - - 19 573. 6c 20 294. 6a 20 279. 8a 19 860. 9b - 20 002. 2
4 茎 - - 20 360. 3bc 20 216. 9c 20 335. 3bc 20 630. 3b 20 975. 3a 20 503. 6
根 - - 20 590. 1ab 20 281. 3c 20 449. 4bc 20 711. 6a - 20 508. 1
　　注:同行中小写字母不同者差异显著 ( P < 0. 05)。
　　各样地金露梅根的热值于 9月前后出现
高峰 ,与其整株、茎的热值高峰基本一致。 这
主要是由于随生长季的结束 ,根内积累了较
多的营养物质 ,以便顺利越冬。
另外 ,就任一样地 (样地 3除外 )金露梅
叶的热值与茎的热值动态看出 ,在旺盛生长
期存在一定相互消长作用 ,这说明叶进行光
合作用时 ,叶中形成的有机物由茎运送到根
部时 ,使茎部消耗了较多的热量。
2. 3　不同生境下金露梅热值的比较　同一
生境下金露梅各器官的热值比较而言 ,所有
样地均为根> 茎> 叶 ,且根、茎的热值显著高
于叶部。这可能是根、茎为越冬的主要器官 ,
叶光合作用产生的有机物不断运送到根、茎
部位 ,从而使越冬器官内积累了较多的脂肪、
蛋白质和可溶性糖类的缘故。
不同生境下金露梅的热值比较而言 ,根、
叶为:样地 2> 样地 1> 样地 3> 样地 4;茎
为:样地 2> 样地 1> 样地 4> 样地 3;整株的
热值为样地 2> 样地 1> 样地 3> 样地 4。 这
是由于样地 2的金露梅水分条件最好且土壤
表层温度较低 ,而低温利于植物体内可溶性
糖的积累 [3 ]。从而样地 2中金露梅各器官的
热值最高。尽管样地 1和样地 3的生境相似 ,
但样地 1的金露梅处于较高海拔 ( 3 340 m )
区 ,其紫外线辐射远远强于阴坡样地 3的金
露梅 ,故其热值明显高于样地 3。样地 4的金
露梅因放牧时间较长 ,放牧较重 ,而轻牧的草
地比重牧的草地光能转化率高 [5 ] ,故样地 4
的热值始终最低。并且从比较还可看出 ,金露
梅各器官的热值变化在时间上具有同步性。
就任一样地金露梅整株的热值而言 ,与
杨福囤所报道的青海海北地区金露梅灌丛的
热值 ( 19 529. 80 J/g ) [1 ]接近 ,与本区 15种主
要饲用灌木的干物质平均热值 ( 20 371. 3
J/g )
[2 ]接近 ,远高于甘肃天然草地 720种植
物的平均热值 ( 15 575. 2 J/g ) [ 8]。这与 F. E.
Wielg oaski
[3 ]曾报道的生长于高海拔或高纬
度地区的植物具有较高热值的结论相符。 这
是由于高海拔或寒地的植物品种 ,因海拔的
升高 ,温度降低 ,紫外线辐射增强 ,从而植物
的呼吸作用减弱 ,其叶片组织中酶活性增强 ,
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体内非结构性碳水化合物积累的能力高于低
纬度或暖地的品种 [1, 3, 6, 7 ]。 这正是金露梅适
应高寒气候的生理基础。并且较高的热值可
使植物自身提高抗寒能力 ,以适应高寒阴湿
的自然环境。
3　结论
金露梅的热值较高。其叶、茎、根和整株
的平均热值分别为: 20 171. 9, 20 634. 8,
20 779. 8, 20 697. 2 J/g。
不同器官的热值有差异 ,同一生境下一
般为根> 茎> 叶 ,热值变化在时间上具有同
步性。
不同生境下金露梅的热值不同。 一般情
况下 ,高海拔或水热条件较好处的金露梅的
热值较高。
金露梅整株的热值 7月前后最低 , 9月
底最高 ,与月均温呈负相关 ( P < 0. 05) ,其动
态变化可用 Y= 1 058. 18- 38. 636T表达 (Y
为热值 , T为月均温 )。
参考文献:
[ 1]　杨福囤 .高寒草甸生态系统中的初级生产
[C ].高寒草甸生态系统国际学术讨论会论文
集 .北京: 科学出版社 . 1989. 11～ 15.
[ 2 ]　龙瑞军 .天祝高山草原 15种饲用灌木的热值
及季节动态 [ J].生态学杂志 , 1993, ( 5): 13～
16.
[ 3]　 F E Wielg olaski and S Kjev ikc(杨福囤译 ) .芬
兰斯堪的纳维亚冻原植物能量含量及太阳辐
射能的利用 [ J].国外畜牧学—— 草原 , 1982,
( 3): 27～ 31.
[ 4 ]　胡自治 ,孙吉雄 ,张映生 ,等 .高山线叶嵩草的
第一性生产和光能利用 [ J].生态学报 , 1988,
( 2): 183～ 190.
[ 5]　冯强译 .放牧草地的能量动态 [ J].国外畜牧学
—— 草原 , 1985, ( 1): 62～ 64.
[ 6]　韩发 ,贲桂英 ,师生波 .高寒草甸生态系统微气
候和植物的生理生态反应 .Ⅴ .高寒草甸几种
植物非结构性碳水化合物昼夜变化的研究 .高
寒草甸生态系统 ( 4) [M ].北京: 科学出版社 ,
1995. 35～ 43.
[ 7]　韩发 ,贲桂英 ,师生波 .高寒草甸生态系统微气
候和植物的生理生态反应 .Ⅱ .高寒草甸几种
植物非结构性碳水化合物昼夜变化的研究 .高
寒草甸生态系统 ( 4) [M ].北京: 科学出版社 ,
1995. 45～ 51.
[ 8]　成若琳 .甘肃天然草地饲用植物营养价值评定
[M ].兰州: 甘肃科学出版社 , 1994.
Calorif ic value and its seasonal dynamics of Dasiphora (Potent ila) Frut icosa
in alpine area of Jinqiang River of Tianzhu County
YU Ying-w en, HU Zi-zhi, ZHANG De-gang , X U Chang-lin
( Pratacultural Co lleg e o f Gansu Ag ricultural Univ ersi ty , Lanzhou Gansu 730070, China )
Abstract: M ean calorific v alues of leaf , stem, ro ot and whole plant w ere 20 171. 9, 20 634. 8,
20 779. 8 and 20 697. 2 J/g DM respectiv ely in g row th season. Calo ri fic v alue of who le plant
could be described as Y= 1 058. 18- 38 636T ( Y was calo ri fic value and T was mean month
tempera ture) . The ca lori fic v alue in di fferent organs show ed the same dynamic and there w as
signi ficant dif ference between ca lori fic v alue of Dasiphora ( Potentila ) f ruticosa living the
di fferent eco logica l envi ronment.
Key words: Jinqiang riv er, Dasiphora( Potent ila ) f rut icosa; calo ri fic v alue
4　　　　　　　　　　　　　　　　　　　草　业　科　学　　　　　　　　　　　　　　　　 4 /2000