Calorific values of plant organs of vegetation growing on the Erguna Meadow Steppe， Inner Mongolia

doi:10.11686/cyxb2025271

Abstract

Abstract:

The aim of this study was to investigate the energy fixation and allocation mechanisms in meadow steppe ecosystems. To this end， we systematically analyzed the calorific values of 36 plant species growing on the Erguna Meadow Steppe， Inner Mongolia. We analyzed variations in calorific values and energy allocation patterns across plant organs， functional groups （Fabaceae， Poaceae， forbs）， and hydric ecological types （xerophytes， meso-xerophytes， xero-mesophytes， mesophytes， wet-mesophytes）. The results showed that： 1） The average calorific value of the 36 plant species was 17.31 kJ·g^-1. Among the plant organs， fruit had the highest average calorific value， followed by flowers and leaves， while stems had the lowest， with all differences being significant （P<0.05）. Among the major families， Fabaceae exhibited the highest calorific values， significantly higher than those of Asteraceae， Ranunculaceae， and Amaryllidaceae （P<0.05）， but there was no significant difference in calorific value between Rosaceae and Amaryllidaceae. 2） Among the functional groups， Fabaceae had significantly higher calorific values than Poaceae and forbs （P<0.05）. In Fabaceae， calorific values were significantly higher for the leaf than for the other organs （P<0.05）. In Poaceae， the calorific values of the leaves were higher than those of the stems； in forbs， the calorific values of flowers and fruit were significantly higher than those of stems and leaves （P<0.05）. 3） The whole-plant calorific values did not differ significantly among hydric ecological types （P>0.05）. However， except for meso-xerophytes， all other hydric ecological types showed significantly higher calorific values for flowers and fruits than for stems and leaves （P<0.05）， indicating that calorific values in hydric ecological types respond significantly at the organ level. 4） Whole-plant calorific values were significantly positively correlated with carbon content， suggesting that carbon content is a key factor influencing plant energy storage. Similarly， calorific values of plant organs were also significantly positively correlated with carbon content， but the strength of the correlation varied among organs （flowers>leaves>stems>fruits）， with the strongest correlation in flowers （r= 0.91） and the weakest in fruit （r=0.79）.

Key words: meadow steppe, calorific value, plant organs, water ecological functional groups, carbon content

Xun-wen WU, Yin-long XU, Yu MO, Qing LUO, Jia-xin LI, Yi-lin ZHANG, Jie YU, Jing ZHANG, Yu ZHAO, Ya-jing BAO. Calorific values of plant organs of vegetation growing on the Erguna Meadow Steppe， Inner Mongolia[J]. Acta Prataculturae Sinica, 2026, 35(6): 13-23.

Figures/Tables 9

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科 Family	学名 Scientific name	功能群 Functional group	水分生态类型 Water ecological type	平均热值 Average calorific value
石蒜科Amaryllidaceae	野韭Allium ramosum	F	XM	16.84±0.37
石蒜科Amaryllidaceae	细叶韭Allium tenuissimum	F	X	16.65±0.17
唇形科Lamiaceae	裂叶荆芥Schizonepeta tenuifolia	F	M	16.96±0.39
豆科Legumes	花苜蓿Medicago ruthenica	L	MX	17.52±0.39
	草木樨状黄芪Astragalus melilotoides	L	MX	17.79±0.29
	披针叶野决明Thermopsis lanceolata	L	M	18.24±0.41
	野豌豆Vicia sepium	L	M	17.85±0.25
	斜茎黄芪Astragalus laxmannii	L	MX	17.62±0.53
禾本科Poaceae	早熟禾Poa annua	P	M	16.98±0.17
	狼针草Stipa baicalensis	P	X	17.78±0.23
	糙隐子草Cleistogenes squarrosa	P	X	17.46±0.00
	洽草Koeleria macrantha	P	X	17.25±0.33
	羊草Leymus chinensis	P	XM	17.48±0.24
	西伯利亚羽茅Achnatherum sibiricum	P	X	17.54±0.37
桔梗科Campanulaceae	长柱沙参Adenophora stenanthina	F	M	17.40±0.25
菊科Asteraceae	阿尔泰狗娃花Aster altaicus	F	MX	17.40±0.24
	艾Artemisia argyi	F	M	17.88±0.00
	柔毛蒿Artemisia pubescens	F	MX	18.00±0.05
	猪毛蒿Artemisia scoparia	F	XM	17.55±0.40
	冷蒿Artemisia frigida	F	X	17.92±0.32
	裂叶蒿Artemisia tanacetifolia	F	M	16.98±0.17
	麻花头Klasea centauroides	F	MX	16.90±0.29
	狭叶青蒿Artemisia dracunculus	F	M	17.73±0.36
蓼科Polygonaceae	叉分蓼Koenigia divaricata	F	XM	16.56±0.26
毛茛科Ranunculaceae	唐松草Thalictrum aquilegiifolium	F	M	17.24±0.31
毛茛科Ranunculaceae	细叶白头翁Pulsatilla turczaninovii	F	M	16.22±0.17
茜草科Rubiaceae	蓬子菜Galium verum	F	M	17.20±0.24
蔷薇科Rosaceae	地榆Sanguisorba officinalis	F	M	16.30±0.57
	二裂委陵菜Potentilla bifurca	F	X	16.65±0.35
	菊叶委陵菜Potentilla tanacetifolia	F	MX	16.49±0.32
伞形科Apiaceae	线叶柴胡Bupleurum angustissimum	F	X	17.81±0.39
伞形科Apiaceae	防风Saposhnikovia divaricata	F	M	17.29±0.59
莎草科Cyperaceae	寸草苔Carex duriuscula	F	WM	17.31±0.31
玄参科Scrophulariaceae	达乌里芯芭Cymbaria dahurica	F	X	17.34±0.41
鸢尾科Iridaceae	细叶鸢尾Iris tenuifolia	F	M	15.79±0.77
大戟科Euphorbiaceae	乳浆大戟Euphorbia esula	F	XM	18.53±0.00

科 Family	学名 Scientific name	功能群 Functional group	水分生态类型 Water ecological type	平均热值 Average calorific value
石蒜科Amaryllidaceae	野韭Allium ramosum	F	XM	16.84±0.37
石蒜科Amaryllidaceae	细叶韭Allium tenuissimum	F	X	16.65±0.17
唇形科Lamiaceae	裂叶荆芥Schizonepeta tenuifolia	F	M	16.96±0.39
豆科Legumes	花苜蓿Medicago ruthenica	L	MX	17.52±0.39
	草木樨状黄芪Astragalus melilotoides	L	MX	17.79±0.29
	披针叶野决明Thermopsis lanceolata	L	M	18.24±0.41
	野豌豆Vicia sepium	L	M	17.85±0.25
	斜茎黄芪Astragalus laxmannii	L	MX	17.62±0.53
禾本科Poaceae	早熟禾Poa annua	P	M	16.98±0.17
	狼针草Stipa baicalensis	P	X	17.78±0.23
	糙隐子草Cleistogenes squarrosa	P	X	17.46±0.00
	洽草Koeleria macrantha	P	X	17.25±0.33
	羊草Leymus chinensis	P	XM	17.48±0.24
	西伯利亚羽茅Achnatherum sibiricum	P	X	17.54±0.37
桔梗科Campanulaceae	长柱沙参Adenophora stenanthina	F	M	17.40±0.25
菊科Asteraceae	阿尔泰狗娃花Aster altaicus	F	MX	17.40±0.24
	艾Artemisia argyi	F	M	17.88±0.00
	柔毛蒿Artemisia pubescens	F	MX	18.00±0.05
	猪毛蒿Artemisia scoparia	F	XM	17.55±0.40
	冷蒿Artemisia frigida	F	X	17.92±0.32
	裂叶蒿Artemisia tanacetifolia	F	M	16.98±0.17
	麻花头Klasea centauroides	F	MX	16.90±0.29
	狭叶青蒿Artemisia dracunculus	F	M	17.73±0.36
蓼科Polygonaceae	叉分蓼Koenigia divaricata	F	XM	16.56±0.26
毛茛科Ranunculaceae	唐松草Thalictrum aquilegiifolium	F	M	17.24±0.31
毛茛科Ranunculaceae	细叶白头翁Pulsatilla turczaninovii	F	M	16.22±0.17
茜草科Rubiaceae	蓬子菜Galium verum	F	M	17.20±0.24
蔷薇科Rosaceae	地榆Sanguisorba officinalis	F	M	16.30±0.57
	二裂委陵菜Potentilla bifurca	F	X	16.65±0.35
	菊叶委陵菜Potentilla tanacetifolia	F	MX	16.49±0.32
伞形科Apiaceae	线叶柴胡Bupleurum angustissimum	F	X	17.81±0.39
伞形科Apiaceae	防风Saposhnikovia divaricata	F	M	17.29±0.59
莎草科Cyperaceae	寸草苔Carex duriuscula	F	WM	17.31±0.31
玄参科Scrophulariaceae	达乌里芯芭Cymbaria dahurica	F	X	17.34±0.41
鸢尾科Iridaceae	细叶鸢尾Iris tenuifolia	F	M	15.79±0.77
大戟科Euphorbiaceae	乳浆大戟Euphorbia esula	F	XM	18.53±0.00