彩葉植物研究進(jìn)展與展望

何睿 劉鈺軒 王浩宇 甘銳 劉賢安 楊芷萱 李雪楊

摘要：近年來，隨著園林城市的建設(shè)和生態(tài)旅游的蓬勃發(fā)展，彩葉植物及其彩林景觀越來越受到人們的高度重視。本文基于中國知網(wǎng)（CNKI）數(shù)據(jù)庫，運(yùn)用文獻(xiàn)計(jì)量分析方法，對國內(nèi)彩葉植物進(jìn)行了詳細(xì)的數(shù)據(jù)分析。我們分析了從1998—2023年內(nèi)知網(wǎng)上的所有相關(guān)文獻(xiàn)，應(yīng)用文獻(xiàn)計(jì)量、園林應(yīng)用、顏色成因等方面進(jìn)行了系統(tǒng)的分析總結(jié)。根據(jù)現(xiàn)存問題提出完善相關(guān)指標(biāo)體系，加強(qiáng)園林植物的綜合應(yīng)用和植物景觀設(shè)計(jì)的進(jìn)一步探索和研究，借助植物研究技術(shù)探索新研究方法，提出關(guān)于彩葉植物有益發(fā)展的實(shí)質(zhì)建議。

關(guān)鍵詞：彩葉植物；文獻(xiàn)計(jì)量；園林應(yīng)用；展望

彩葉植物和彩林景觀已經(jīng)成為現(xiàn)代園林設(shè)計(jì)的重要元素，吸引了大量游客和居民參觀和欣賞。彩葉植物是指在生長季節(jié)，葉片能夠呈現(xiàn)出非綠色的植物，當(dāng)然也包括春夏秋三季或全年都能呈現(xiàn)彩葉的植物。此外，還有彩桿植物，即植物的莖部呈現(xiàn)出彩色，以及彩色果實(shí)植物，即植物的果實(shí)呈現(xiàn)出彩色[1]。在CNKI上發(fā)表最早的以彩葉植物為主要主題的文獻(xiàn)中寫道，通過搜索采集4年的相關(guān)文獻(xiàn)做分析研究，對我國的彩葉植物資源、對華北和華東地區(qū)的常色葉彩葉植物葉色變化與栽培環(huán)境的關(guān)系、對彩葉植物變化機(jī)理都有了初步的了解和探討，基本掌握了上述園林彩葉植物種植的要點(diǎn)[2]。

1 彩葉植物文獻(xiàn)計(jì)量分析

在中國學(xué)術(shù)期刊網(wǎng)站CNKI上以“彩葉植物”為關(guān)鍵詞或主題，從1982—2023年9月共檢索到3093篇文獻(xiàn)。通過在CNKI中的學(xué)術(shù)期刊上檢索到文獻(xiàn)共2330篇，在學(xué)位論文中檢索到496篇。由圖1可知，以彩葉植物為關(guān)鍵詞的發(fā)文量自1982年開始出現(xiàn)，CNKI中總庫和學(xué)術(shù)期刊文獻(xiàn)數(shù)量均于2013年達(dá)到了峰值，有較大研究價(jià)值。學(xué)位論文于2001年出現(xiàn)，增長趨勢較為穩(wěn)定。

圖1 CNKI“彩葉植物”研究文獻(xiàn)增長趨勢變化

由圖2所示，彩葉植物在園林綠化、園林景觀、園林應(yīng)用等方面都具有一定的應(yīng)用和研究情況。從彩葉植物的種類來看，彩葉樹種是最為研究和應(yīng)用廣泛的，有75篇研究論文涉及彩葉樹種，其中，有115篇研究論文針對園林綠化進(jìn)行了探討。園林綠化領(lǐng)域有

87篇研究論文涉及彩葉植物的應(yīng)用，彩葉樹種方面有49篇研究論文對園林綠化進(jìn)行了研究，有105篇研究論文專門進(jìn)行了應(yīng)用調(diào)查的研究。

從數(shù)據(jù)中可以看出，園林植物的基礎(chǔ)研究和技術(shù)開發(fā)有一定的關(guān)注度，有46篇研究論文探討了彩葉植物的相關(guān)性質(zhì)和特點(diǎn)，有16篇研究論文專注于開發(fā)和改良彩葉植物的栽培技術(shù)和管理方法。有14篇研究論文探討了彩葉植物在園林工程中的應(yīng)用，包括其在景觀設(shè)計(jì)、綠化工程和城市綠地建設(shè)中的具體應(yīng)用情況。

總體來說，彩葉植物在園林工程和技術(shù)開發(fā)都具備廣闊的發(fā)展前景。未來可以繼續(xù)深入探索彩葉植物的多樣性和特色，以及其在城市綠化、生態(tài)環(huán)境改善等方面的應(yīng)用效果。

2 彩葉植物國內(nèi)外研究進(jìn)展

在城市發(fā)展過程中，通過綠化工程與園林建設(shè)塑造城市良好的文化形象，是城市建設(shè)發(fā)展需要考慮的目標(biāo)之一[3]。彩葉植物具有相對穩(wěn)定的生長特性，可通過人工方法繁殖后代并保持原有生理特征。與因環(huán)境、病蟲害和生理等外部因素引起的葉色變化不同，彩葉植物遺傳穩(wěn)定，且不會(huì)因繁殖而失去原有性狀。因此，它們成為人們在園藝、景觀美化和室內(nèi)裝飾等領(lǐng)域中廣泛使用的植物資源[4]，同時(shí)因?yàn)槌鞘腥丝诓粩嘣黾樱ㄖ芏却蠓岣撸瑢?dǎo)致城區(qū)內(nèi)人均綠地面積減少，人居環(huán)境質(zhì)量下降。彩葉植物在增加城市綠色面積的同時(shí)，也能夠通過樹葉顏色、形態(tài)等方面的差異，為城市帶來更多的景觀變化和風(fēng)景效果。所以，合理地運(yùn)用彩葉植物可以提高人們的幸福感和生活質(zhì)量[5]。

2.1 彩葉植物育種

調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，全國彩葉植物的總數(shù)已達(dá)400余種。在20世紀(jì)90年代，隨著"先進(jìn)農(nóng)業(yè)引進(jìn)"項(xiàng)目的實(shí)施，國家逐漸開始關(guān)注和加大對彩葉植物的研究和引進(jìn)。各地的園林綠化部門和科研機(jī)構(gòu)也紛紛對彩葉植物進(jìn)行了深入研究和廣泛應(yīng)用。國外學(xué)者通過遺傳育種和基因編輯等技術(shù)手段，不斷創(chuàng)造新的彩葉植物品種。例如，挪威槭和美國楓香等品種就是通過選擇與育種得到的，它們具有豐富多樣的葉片顏色和形態(tài)，成為園藝愛好者追捧的對象[6]。

2.2 彩葉植物葉片呈色

彩葉植物根據(jù)葉片色彩在不同時(shí)期的呈現(xiàn)可以分為春色葉、秋色葉和常色葉三類[7]。其葉色變異的原因主要與葉綠素代謝、類胡蘿卜素代謝、次生代謝、光合作用和葉綠體發(fā)育等途徑密切相關(guān)。這些因素對彩葉植物葉片顏色的形成和保持起著重要作用。有助于深入了解彩葉植物的遺傳調(diào)控機(jī)制和生理特性，為開發(fā)新的彩葉品種和優(yōu)化彩葉植物的栽培管理提供了理論基礎(chǔ)[8]。

孫素靜團(tuán)隊(duì)采用美景度評(píng)價(jià)法（SBE）對80種彩葉植物的美景度進(jìn)行評(píng)價(jià)。利用MATLAB軟件和掃描儀獲取葉片顏色數(shù)據(jù)，并在色調(diào)-飽和度-亮度（HSB）系統(tǒng)下進(jìn)行分析。結(jié)果表明，80種植物的葉色可分為13種色調(diào)，分屬于6個(gè)色系。其中黃綠色系物種最多，藍(lán)色和紫色系物種較少。顏色的亮度和飽和度與美景度存在顯著正相關(guān)關(guān)系，建立了基于顏色屬性的SBE評(píng)價(jià)模型[9]。

2.3 彩葉植物配置形式

彩葉植物有3種配置形式，規(guī)則式配置適用于規(guī)則式園林和莊重場合，包括對植、列植、中心植和環(huán)植等。自然式配置沒有固定的模式，靈活多變，適用于自然式園林、風(fēng)景區(qū)和一般庭院綠化。常見的方式有孤植、叢植、群植和林植這4種種植方式。混合式配置是將自然式和規(guī)則式混合使用，在單位面積上創(chuàng)造出互相結(jié)合、互相襯托的景觀效果。彩葉樹種的配置方式豐富了園林不同景觀的變化，將園林景觀打造得更豐富，更具有中國古典的特色[10]。彩葉植物的配置確實(shí)需要考慮當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境和生態(tài)規(guī)律，以保證其適應(yīng)性和健康生長。工作人員在進(jìn)行配置時(shí)，需要了解彩葉植物的特點(diǎn)，并綜合考慮光照、水分和土壤等因素，以確保植物能夠與周圍環(huán)境相

協(xié)調(diào)[11]。

2.4 彩葉植物在園林中的應(yīng)用

彩葉植物作為一種具有豐富色彩景觀效果的植物，在園林建設(shè)中的應(yīng)用越來越廣泛。然而，在彩葉植物引種與培育過程中，過度關(guān)注色彩表現(xiàn)而忽略了原產(chǎn)地與引種地的環(huán)境差異和苗木遺傳穩(wěn)定性等因素，往往導(dǎo)致后期的生長問題和景觀效果不佳[12]。但為了豐富夏季景觀的色彩，可以在城市綠地中引入少量的紅葉樹或紅黃葉樹的混合植物。一些住宅區(qū)中彩葉植物使用也存在效果不佳，存在色彩過多、缺乏層次感、過密擁擠等問題[13]。為了讓彩葉植物在園林景觀中良好生存，設(shè)計(jì)人員需要注意不同植物的生存原則。配置時(shí)，技術(shù)人員應(yīng)先了解彩葉植物的生長環(huán)境、土壤條件和光照要求等內(nèi)外因素對生長的影響[14]。特別是對野生彩葉植物資源的研究和利用方面仍等待深入開展。園林彩葉植物的全面養(yǎng)護(hù)對于其旺盛生長至關(guān)重要[15]。進(jìn)一步提升城市園林綠化水平，提升新品種的選育和引進(jìn)，不斷豐富彩葉植物的品種資源，對栽培技術(shù)改進(jìn)和優(yōu)化，創(chuàng)造更具藝術(shù)性和美感的園林景觀[16]。

2.5 彩葉植物在其他領(lǐng)域的應(yīng)用

彩葉植物的應(yīng)用領(lǐng)域逐漸拓展到食品工業(yè)和醫(yī)藥領(lǐng)域。彩葉植物中富含豐富的生物活性物質(zhì)，如多酚類化合物和抗氧化物質(zhì)，結(jié)果可推廣到天然食品著色劑和堅(jiān)果劑的配方。這些物質(zhì)對人體健康具有重要意義。因此，彩葉植物被廣泛應(yīng)用于天然食品著色劑和保健品的制備[17]。

總之，國內(nèi)外通過對彩葉植物進(jìn)行了全面深入的研究，從品種選育到色素合成機(jī)制，再到性狀分析和應(yīng)用領(lǐng)域拓展，取得了豐碩的成果。這些研究為我們深入理解彩葉植物的形成機(jī)制、優(yōu)化品種和應(yīng)用開發(fā)提供了重要的參考和指導(dǎo)。

3 展望

當(dāng)前，國內(nèi)關(guān)于彩葉植物的研究案例很多，但是相關(guān)的研究主要集中在園林綠化、園林景觀、園林應(yīng)用，在技術(shù)與工程研究方面的研究較少。彩葉植物不僅具有觀賞價(jià)值，還具備重要的生態(tài)功能。彩葉植物的色彩變化機(jī)理還不完全清楚。彩葉植物的色彩變化主要與多種色素相互作用有關(guān)，包括葉綠素、類胡蘿卜素、花青素等。但是，這些色素在葉片中的合成和降解過程尚不明確。進(jìn)一步研究彩葉植物的色彩變化機(jī)理可以為我們了解植物的生理過程提供更深入的認(rèn)識(shí)。彩葉植物的色彩豐富多樣，可以用于景觀設(shè)計(jì)和綠化工程中。通過研究彩葉植物的合適栽培條件和管理方法，可以更好地利用其美觀和生態(tài)功能。同時(shí)，彩葉植物也可能具備抗氧化、抗炎等藥用價(jià)值，這些潛在的應(yīng)用價(jià)值值得我們進(jìn)一步探索。進(jìn)一步研究彩葉植物的色彩變化機(jī)理、生態(tài)功能以及應(yīng)用價(jià)值，可以為我們更好地了解植物的生理過程、生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和景觀設(shè)計(jì)提供科學(xué)依據(jù)。

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