彩葉植物資源應用現狀及研究進展*

梁 鳴 ，孫 波 ，郭景立

（1.黑龍江省科學院自然與生態研究所，黑龍江哈爾濱150040；2.哈爾濱市園林科學研究所,黑龍江哈爾濱150040）

彩葉植物是指在整個生長季節或生長季節的某一階段全部或部分的葉片較穩定地呈現非綠色的植物，彩葉植物根據葉片色彩呈現的不同時期可分為春色葉、秋色葉和常色葉植物3大類。隨著經濟的發展和人們環保意識、知識文化層次的提高，城市綠化備受關注，單純的園林綠化模式已經不能在物質和精神層面上滿足人們對于生存環境的需求，高水準、深內涵、生態學和美學相融合的綠化模式已成為當今人們追求的目標。彩葉植物能給人以視覺沖擊和特色美的享受，以多彩的葉色、優美的姿態以及富有季相變化的絢麗色彩為人們裝點生活、陶冶情操、美化城市面貌，因此，彩葉植物得到園林界的重視，并逐漸成為園林綠化領域一個新的經濟增長點。本文主要介紹近年來有關彩葉植物資源應用、引種繁殖、環境影響因素、觀賞性評價等方面的一些研究工作，并對其中的重點研究和開發內容進行了概括總結。

1 彩葉植物資源應用現狀

我國觀賞性植物資源非常豐富，被世界譽為園林之母，彩葉植物即是一類重要的觀賞植物，據1993～1997年初步統計我國彩葉植物涵蓋62個科108屬約400多種［1］。相對國外而言，國內彩葉植物應用水平極低，可以說90年代后我國對彩葉植物的應用才逐漸重視和提高。近幾年北京、天津、上海、大連等一些大城市開始注重彩葉植物的應用，從無意識、無需求到有設計、有規模、有目的的應用，例如北京為解決綠化色彩單調問題，借2008年“綠色奧運”之東風，大規模應用鄉土彩葉樹種造林，2002年已實施栽植黃櫨、火炬樹、紅楓類、紅橡樹類等彩葉樹種300萬株；2002～2005年上海引種了至少6000萬株彩葉樹種，應用于街道、廣場、居民小區、各類公園等，精心打造了“彩色世博會”；新近開發的著名紅葉觀賞景觀：四川的“巫山紅葉”、北京的“香山紅葉”、湖南的“岳麓紅葉”、南京的“棲霞紅葉”、沈陽的“蛟河紅葉”黑龍江的“橫頭山紅葉”等等。我國的彩葉植物應用雖然處于初級階段，但無論從數量、種類和品種，還是應用方式來看都呈現出發展態勢。

國外彩葉植物的應用，在技術、規模上都已達到了較高水平。如在加拿大，糖槭是加拿大的國樹，也是著名的秋色葉樹種，每年都要舉辦盛大的槭樹節；在英國園林中，秋景多由金黃色和鮮紅色的秋色葉樹種組成，極為迷人，常見的種類有北美黃櫨、北美楓香、白蠟、槭樹類、樺木類等；美國種植的彩葉樹種有美國鵝掌揪、楓樹等，街道、公園隨處可見修剪成各種造型的彩葉樹，如著名的黃石公園栽植了大量的槭樹；在日本，彩葉樹種和櫻花齊名，為日本園林的兩大植物景觀，栽植非常廣泛；美國、加拿大等國家彩葉樹種的種植數量甚至達到城市綠化樹木總量的50%以上。

我國北方地區受氣候條件限制，彩葉植物比較缺乏，綠化色彩相對單調。就黑龍江省彩葉植物而言，種類雖不如南方豐富，卻蘊藏著一些具有北方特點的彩葉植物資源，據調查該省觀賞性的野生植物有300多種，其中紅色系秋色葉植物大約有50余種。這些植物在自然環境中，長勢良好、觀賞性較高，是很好的園林綠化材料。省內彩葉植物應用種類貧乏，在城市園林綠化中所占比重很低，存在著無意識應用、應用種類少、應用數量少、應用范圍小、應用技術及配置方式不完善、應用水平低等現狀，彩葉植物大多是作為常規綠化樹種應用，很少有側重秋季景觀的園林設計和建設。近幾年在新建和改建景區中，已開始注意彩葉植物的種植和搭配，并正在逐漸產生效果。

表1 近年引進的主要彩葉樹種Table 1 Colored-leaf tree species which are introduced in recent years

2 彩葉植物資源的引種栽培、繁殖技術現狀

引種具有豐富本地植物種類、充實種質資源、促進園林產業發展的作用。我國的大部分彩葉植物都引自國外，近年引進的品種比較多［1,3,12］，主要種類見下表。其中有些品種推廣應用較好，如金葉復葉槭、紅葉石楠、紫葉小檗、金山金焰繡線菊、歐洲花楸等等。

在城市環境建設由單純的綠化逐漸向彩化方向發展的推動下，彩葉植物的國內異地引種研究也備受關注，如李小英在昆明地區對元寶楓進行了引種試驗，研究表明：元寶楓在昆明地區具有較好的適應性，無明顯病蟲害，是優秀的園林綠化樹種［5］；袁濤在華北和華東地區經過歷時5年的引種栽培，對金葉蕕進行了生態適應性的研究，并對環境因子和葉色的相關性進行了分析［6］；孫曉萍對金山繡線菊和金焰繡線菊進行了引種栽培試驗，發現這兩個種類在杭州地區生長良好，無性繁殖容易，成活率可達90%［7］；

繁殖技術研究在推廣應用中尤為重要，樹木繁殖方法主要分有性繁殖和無性繁殖，國外發達國家在彩葉植物種類的選育和栽培、繁殖方面做了大量工作，并有高新技術應用，如基因提取轉載；國內這方面的工作開展較慢，尚處于起步階段［8］，為傳統的繁殖技術研究。目前彩葉植物的繁殖技術主要是扦插、壓條、分根、嫁接、組織培養等。段新玲對金葉紅瑞木進行嫩枝扦插試驗，研究表明：8～10cm長，中等粗度的插穗生根率較高，珍珠巖與蛭石混合的介質生根率高［9］；黃玄、黃印冉等對彩葉植物嫁接的關鍵技術有所報道［10,11］；顧玉紅等對金葉接骨木的組織培養進行了研究，確定了金葉接骨木芽誘導的最適培養基，以及生根率達90%以上的生根培養基［12］；木汗報道了歐洲莢蒾的繁育技術，種子育苗當年播種，第二年出土，壓條繁殖成活率可達95%。

3 環境因素對彩葉植物葉片呈色影響的研究進展

3.1 彩葉植物葉片呈色機理的研究

彩葉植物的葉色表現是遺傳因素和外部環境共同作用的結果,通過改變植物葉片中各種色素的種類含量以及分布形成了多彩的葉色，葉片呈色是受基因控制的。目前對于葉色表現控制基因的研究還主要集中在大田作物上，在園林彩葉植物的研究只有草本的個別種。

目前國內關于彩葉呈色機理研究集中在葉綠素的變化和分布、酶活性及其遷移率大小等，也有關于彩葉植物形態解剖、生長特性、光和特性方面的報道［8,10,11］。

3.2 光照對彩葉植物葉片呈色的影響

光照是影響彩葉植物葉色變化的重要環境因素［9,10］，有研究表明，光照是通過影響植物色素的合成及調節有關的酶活性進而影響彩葉植物葉片呈色的。光強能夠影響葉綠素、類胡蘿卜素和花色素苷的含量及比例，從而影響葉色的變化。不同的彩葉植物對光強的反應表現不同，有些（如紫葉小檗、紫葉矮櫻、彩葉秋海棠等）必須在全光照下才能顯示出彩葉的最佳色彩［6,11］；而有些彩葉植物（如彩虹竹芋、孔雀竹芋、花葉一葉蘭等）只有在較弱的散射光下才呈現斑斕的色彩［9,11］。不同光質的單色光對彩葉植物的葉色影響不同。張啟翔研究表明：藍光和綠光對紫葉小檗、紫葉李、紫葉矮櫻、金山繡線菊、金焰繡線菊的色彩表現有較大程度的影響，使紫紅色或黃色葉色向綠色或綠褐色方向轉化，紅光有利于彩葉植物葉色向紫色方向轉變［6］。光照時間對彩葉植物葉色也有影響。有研究表明，金焰繡線菊日照時間達12 h以上時，葉色變化更鮮艷、更明顯［9］。

3.3 溫度對彩葉植物葉片呈色的影響

溫度對彩葉植物的葉色也有一定的影響，很多彩葉植物在較低的溫度下才能表現出最佳色彩，如秋季彩葉植物，其葉色隨著溫度的變化而變化。在擬南芥、黃櫨屬植物上的研究認為較低的溫度可以誘導植物體內花色素苷的合成。晝夜溫差大于15℃有利于美人梅、紫葉李的彩葉表現［16］。夜溫高于14℃，紅葉雞爪槭的葉色隨溫度升高轉淡。但也有一些彩葉植物需要較高的溫度才能更好呈色。文祥鳳報道，黃金榕、黃素梅的黃色葉片和綠色葉片中類胡蘿卜素與葉綠素之比都隨溫度升高而增加。

3.4 土壤條件對彩葉植物葉片呈色的影響

有研究表明，微酸性或中性土壤能夠促進彩葉呈色，堿性土壤則抑制呈色，但也有一些彩葉植物如金葉蕕喜中性及微堿性土壤，在酸性土壤中生長不良［6］。對黃櫨的研究認為，適度的干旱脅迫能夠促進葉片中的花色素苷的合成。施肥水平對彩葉植物葉色也有較大的影響，氮肥施用過多會引起植物徒長，使綠色組織快速增長，影響彩葉的表現。適度缺氮、缺磷或者二者同時缺少均可以引起花色素苷含量增加。張啟翔報道，高光強和低氮量的土壤有利于金黃色葉的表現。孫明霞等報道鉀可以促進糖的合成和運輸，而糖可以促進花色素苷的代謝與合成，因此鉀含量較高的土壤可以促進彩葉植物呈色。張佐雙等的研究表明，酸性土壤對于彩葉植物葉片呈色具有一定的影響，但有關酸性土壤條件栽培對彩葉植物葉色影響的內部機理研究未見詳細報道。梁鳴等對紫花槭的研究表明，酸性土壤可以促進紫花槭秋季葉色發生階段提前，相對延長紫花槭秋季全變色期的長度，并改善其葉色質量，使葉色更加絢爛多彩。

4 彩葉植物資源評價的研究進展

評價是指根據確定的目的來測定對象系統的屬性，并將這種屬性變為客觀定量的計值或者主觀效用的行為［13,14］，評價直接影響到決策。從總體上說，評價方法一般分為基于數學理論的評價方法、基于智能原理的評價方法以及基于多種方法集成的評價方法等。主要包括層次分析法、數據包絡分析、多屬性和多目標決策分析法、主成分分析、因子分析、聚類分析、模糊綜合評價法等方法［13］。李保印等對我國紅色葉樹種和黃色葉樹種資源進行了觀賞性的描述性評價，并對其個別樹種的園林應用進行了分析；林紹生等利用模糊數學法對觀葉植物的觀賞性進行了評價；梁鳴等運用層次分析法對黑龍江省45種秋季紅葉樹種的觀賞性進行了綜合評價，并將其觀賞價值排序、分級［27］；董淑蘭對紅葉李等樹種進行了形態描述評價；祝蘭等對歐洲莢蒾觀賞性進行了形態描述評價。

雖有上述諸多研究進展，但到目前為止針對可利用彩葉植物資源的觀賞性尚缺乏系統化的評價研究。

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