绿色植物在光合作用过程中，将日光能转化为化学能。植物热值的研究涉及到植物群落和植物种群能量的利用、转化和流动，是能量生态学研究的基础。本文在我国北方暖温型草原区选择皇甫川流域砒砂岩、沙黄土和风沙土地段上11个主要植物种群进行干重热值的测定，分析研究在生长季内各种群的热值动态、植物种群各器官间热值差异、植物热值与植物内部营养成分和气候因子之间的相关性以及不同演替阶段群落生物量和能量变化。结果表明：　　 皇甫川流域11个主要植物种群在生长季内热值动态曲线可归纳为“V”字型、波动型、上升型和相对稳定型4类，其中以“V”字型热值变化的种群占多数；按照热值的大小可将11种主要植物分为三类：高热值含量植物、中热值含量植物和低热值含量植物。从生活型功能群角度看，小半灌木的热值最高，多年生禾草显著高于一二年生植物。主要植物种群各营养器官间热值变化存在差异，总的规律是根<茎<叶。一二年生植物随物候期不同热值变化要远远大于多年生植物。　　 在该区域暖温型天然草地不同演替阶段植物群落能量积累方面，单位面积百里香群落、短花针茅+本氏针茅+铁杆蒿群落和大针茅群落地上与地下部分总生物量和总能量都是从6月到8月呈上升趋势，在8月达到最大值后，生物量和能量均有所下降；作为演替顶级的大针茅群落，其生物量和能量在三个群落中最高；处于演替中期的短花针茅+本氏针茅+铁杆蒿群落的能量次之；恢复初期的百里香群落能量最低。　　 皇甫川流域主要植物地上部分热值与植物体内碳水化合物含量呈极显著正相关；与粗脂肪含量呈显著正相关；与灰分含量呈极显著负相关；与粗蛋白含量和水分含量呈负相关。表明灰分含量越低、碳水化合物含量越高、粗脂肪含量越高，则热值含量越高。