彩叶植物资源应用现状及研究进展*

梁 鸣 ，孙 波 ，郭景立

（1.黑龙江省科学院自然与生态研究所，黑龙江哈尔滨150040；2.哈尔滨市园林科学研究所,黑龙江哈尔滨150040）

彩叶植物是指在整个生长季节或生长季节的某一阶段全部或部分的叶片较稳定地呈现非绿色的植物，彩叶植物根据叶片色彩呈现的不同时期可分为春色叶、秋色叶和常色叶植物3大类。随着经济的发展和人们环保意识、知识文化层次的提高，城市绿化备受关注，单纯的园林绿化模式已经不能在物质和精神层面上满足人们对于生存环境的需求，高水准、深内涵、生态学和美学相融合的绿化模式已成为当今人们追求的目标。彩叶植物能给人以视觉冲击和特色美的享受，以多彩的叶色、优美的姿态以及富有季相变化的绚丽色彩为人们装点生活、陶冶情操、美化城市面貌，因此，彩叶植物得到园林界的重视，并逐渐成为园林绿化领域一个新的经济增长点。本文主要介绍近年来有关彩叶植物资源应用、引种繁殖、环境影响因素、观赏性评价等方面的一些研究工作，并对其中的重点研究和开发内容进行了概括总结。

1 彩叶植物资源应用现状

我国观赏性植物资源非常丰富，被世界誉为园林之母，彩叶植物即是一类重要的观赏植物，据1993～1997年初步统计我国彩叶植物涵盖62个科108属约400多种［1］。相对国外而言，国内彩叶植物应用水平极低，可以说90年代后我国对彩叶植物的应用才逐渐重视和提高。近几年北京、天津、上海、大连等一些大城市开始注重彩叶植物的应用，从无意识、无需求到有设计、有规模、有目的的应用，例如北京为解决绿化色彩单调问题，借2008年“绿色奥运”之东风，大规模应用乡土彩叶树种造林，2002年已实施栽植黄栌、火炬树、红枫类、红橡树类等彩叶树种300万株；2002～2005年上海引种了至少6000万株彩叶树种，应用于街道、广场、居民小区、各类公园等，精心打造了“彩色世博会”；新近开发的著名红叶观赏景观：四川的“巫山红叶”、北京的“香山红叶”、湖南的“岳麓红叶”、南京的“栖霞红叶”、沈阳的“蛟河红叶”黑龙江的“横头山红叶”等等。我国的彩叶植物应用虽然处于初级阶段，但无论从数量、种类和品种，还是应用方式来看都呈现出发展态势。

国外彩叶植物的应用，在技术、规模上都已达到了较高水平。如在加拿大，糖槭是加拿大的国树，也是著名的秋色叶树种，每年都要举办盛大的槭树节；在英国园林中，秋景多由金黄色和鲜红色的秋色叶树种组成，极为迷人，常见的种类有北美黄栌、北美枫香、白蜡、槭树类、桦木类等；美国种植的彩叶树种有美国鹅掌揪、枫树等，街道、公园随处可见修剪成各种造型的彩叶树，如著名的黄石公园栽植了大量的槭树；在日本，彩叶树种和樱花齐名，为日本园林的两大植物景观，栽植非常广泛；美国、加拿大等国家彩叶树种的种植数量甚至达到城市绿化树木总量的50%以上。

我国北方地区受气候条件限制，彩叶植物比较缺乏，绿化色彩相对单调。就黑龙江省彩叶植物而言，种类虽不如南方丰富，却蕴藏着一些具有北方特点的彩叶植物资源，据调查该省观赏性的野生植物有300多种，其中红色系秋色叶植物大约有50余种。这些植物在自然环境中，长势良好、观赏性较高，是很好的园林绿化材料。省内彩叶植物应用种类贫乏，在城市园林绿化中所占比重很低，存在着无意识应用、应用种类少、应用数量少、应用范围小、应用技术及配置方式不完善、应用水平低等现状，彩叶植物大多是作为常规绿化树种应用，很少有侧重秋季景观的园林设计和建设。近几年在新建和改建景区中，已开始注意彩叶植物的种植和搭配，并正在逐渐产生效果。

表1 近年引进的主要彩叶树种Table 1 Colored-leaf tree species which are introduced in recent years

2 彩叶植物资源的引种栽培、繁殖技术现状

引种具有丰富本地植物种类、充实种质资源、促进园林产业发展的作用。我国的大部分彩叶植物都引自国外，近年引进的品种比较多［1,3,12］，主要种类见下表。其中有些品种推广应用较好，如金叶复叶槭、红叶石楠、紫叶小檗、金山金焰绣线菊、欧洲花楸等等。

在城市环境建设由单纯的绿化逐渐向彩化方向发展的推动下，彩叶植物的国内异地引种研究也备受关注，如李小英在昆明地区对元宝枫进行了引种试验，研究表明：元宝枫在昆明地区具有较好的适应性，无明显病虫害，是优秀的园林绿化树种［5］；袁涛在华北和华东地区经过历时5年的引种栽培，对金叶莸进行了生态适应性的研究，并对环境因子和叶色的相关性进行了分析［6］；孙晓萍对金山绣线菊和金焰绣线菊进行了引种栽培试验，发现这两个种类在杭州地区生长良好，无性繁殖容易，成活率可达90%［7］；

繁殖技术研究在推广应用中尤为重要，树木繁殖方法主要分有性繁殖和无性繁殖，国外发达国家在彩叶植物种类的选育和栽培、繁殖方面做了大量工作，并有高新技术应用，如基因提取转载；国内这方面的工作开展较慢，尚处于起步阶段［8］，为传统的繁殖技术研究。目前彩叶植物的繁殖技术主要是扦插、压条、分根、嫁接、组织培养等。段新玲对金叶红瑞木进行嫩枝扦插试验，研究表明：8～10cm长，中等粗度的插穗生根率较高，珍珠岩与蛭石混合的介质生根率高［9］；黄玄、黄印冉等对彩叶植物嫁接的关键技术有所报道［10,11］；顾玉红等对金叶接骨木的组织培养进行了研究，确定了金叶接骨木芽诱导的最适培养基，以及生根率达90%以上的生根培养基［12］；木汗报道了欧洲荚蒾的繁育技术，种子育苗当年播种，第二年出土，压条繁殖成活率可达95%。

3 环境因素对彩叶植物叶片呈色影响的研究进展

3.1 彩叶植物叶片呈色机理的研究

彩叶植物的叶色表现是遗传因素和外部环境共同作用的结果,通过改变植物叶片中各种色素的种类含量以及分布形成了多彩的叶色，叶片呈色是受基因控制的。目前对于叶色表现控制基因的研究还主要集中在大田作物上，在园林彩叶植物的研究只有草本的个别种。

目前国内关于彩叶呈色机理研究集中在叶绿素的变化和分布、酶活性及其迁移率大小等，也有关于彩叶植物形态解剖、生长特性、光和特性方面的报道［8,10,11］。

3.2 光照对彩叶植物叶片呈色的影响

光照是影响彩叶植物叶色变化的重要环境因素［9,10］，有研究表明，光照是通过影响植物色素的合成及调节有关的酶活性进而影响彩叶植物叶片呈色的。光强能够影响叶绿素、类胡萝卜素和花色素苷的含量及比例，从而影响叶色的变化。不同的彩叶植物对光强的反应表现不同，有些（如紫叶小檗、紫叶矮樱、彩叶秋海棠等）必须在全光照下才能显示出彩叶的最佳色彩［6,11］；而有些彩叶植物（如彩虹竹芋、孔雀竹芋、花叶一叶兰等）只有在较弱的散射光下才呈现斑斓的色彩［9,11］。不同光质的单色光对彩叶植物的叶色影响不同。张启翔研究表明：蓝光和绿光对紫叶小檗、紫叶李、紫叶矮樱、金山绣线菊、金焰绣线菊的色彩表现有较大程度的影响，使紫红色或黄色叶色向绿色或绿褐色方向转化，红光有利于彩叶植物叶色向紫色方向转变［6］。光照时间对彩叶植物叶色也有影响。有研究表明，金焰绣线菊日照时间达12 h以上时，叶色变化更鲜艳、更明显［9］。

3.3 温度对彩叶植物叶片呈色的影响

温度对彩叶植物的叶色也有一定的影响，很多彩叶植物在较低的温度下才能表现出最佳色彩，如秋季彩叶植物，其叶色随着温度的变化而变化。在拟南芥、黄栌属植物上的研究认为较低的温度可以诱导植物体内花色素苷的合成。昼夜温差大于15℃有利于美人梅、紫叶李的彩叶表现［16］。夜温高于14℃，红叶鸡爪槭的叶色随温度升高转淡。但也有一些彩叶植物需要较高的温度才能更好呈色。文祥凤报道，黄金榕、黄素梅的黄色叶片和绿色叶片中类胡萝卜素与叶绿素之比都随温度升高而增加。

3.4 土壤条件对彩叶植物叶片呈色的影响

有研究表明，微酸性或中性土壤能够促进彩叶呈色，碱性土壤则抑制呈色，但也有一些彩叶植物如金叶莸喜中性及微碱性土壤，在酸性土壤中生长不良［6］。对黄栌的研究认为，适度的干旱胁迫能够促进叶片中的花色素苷的合成。施肥水平对彩叶植物叶色也有较大的影响，氮肥施用过多会引起植物徒长，使绿色组织快速增长，影响彩叶的表现。适度缺氮、缺磷或者二者同时缺少均可以引起花色素苷含量增加。张启翔报道，高光强和低氮量的土壤有利于金黄色叶的表现。孙明霞等报道钾可以促进糖的合成和运输，而糖可以促进花色素苷的代谢与合成，因此钾含量较高的土壤可以促进彩叶植物呈色。张佐双等的研究表明，酸性土壤对于彩叶植物叶片呈色具有一定的影响，但有关酸性土壤条件栽培对彩叶植物叶色影响的内部机理研究未见详细报道。梁鸣等对紫花槭的研究表明，酸性土壤可以促进紫花槭秋季叶色发生阶段提前，相对延长紫花槭秋季全变色期的长度，并改善其叶色质量，使叶色更加绚烂多彩。

4 彩叶植物资源评价的研究进展

评价是指根据确定的目的来测定对象系统的属性，并将这种属性变为客观定量的计值或者主观效用的行为［13,14］，评价直接影响到决策。从总体上说，评价方法一般分为基于数学理论的评价方法、基于智能原理的评价方法以及基于多种方法集成的评价方法等。主要包括层次分析法、数据包络分析、多属性和多目标决策分析法、主成分分析、因子分析、聚类分析、模糊综合评价法等方法［13］。李保印等对我国红色叶树种和黄色叶树种资源进行了观赏性的描述性评价，并对其个别树种的园林应用进行了分析；林绍生等利用模糊数学法对观叶植物的观赏性进行了评价；梁鸣等运用层次分析法对黑龙江省45种秋季红叶树种的观赏性进行了综合评价，并将其观赏价值排序、分级［27］；董淑兰对红叶李等树种进行了形态描述评价；祝兰等对欧洲荚蒾观赏性进行了形态描述评价。

虽有上述诸多研究进展，但到目前为止针对可利用彩叶植物资源的观赏性尚缺乏系统化的评价研究。

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