全 文 ：中国农学通报 2013,29(7):31-34
Chinese Agricultural Science Bulletin
0 引言
中华金叶榆(Ulmus pumila‘Zhonghua Jinye’)榆
科榆属，由笔者从白榆杂交种选育成功。初春时期，
中华金叶榆（下简称金叶榆）叶色娇黄，至夏初，叶片
变得金黄艳丽，盛夏后至落叶前，树冠中下部的叶片
渐变为浅绿色，枝条中上部的叶片仍为金黄色，黄绿
相衬。可见随自然温度变化金叶榆叶片颜色发生改
变。有关温度对彩叶植物叶色影响的研究相对较
多。袁涛等[1]研究发现金叶莸在初春低温期(6℃)叶片
呈现最佳叶色。袁明[2]认为高温可能是诱导红花檵木
叶片花青素苷含量下降的关键环境因子。文祥凤等[3]
研究表明，光和温度是影响黄素梅、黄金榕叶色变化
的直接原因，光照越强，温度越高，叶色越黄越美丽。
费芳等[4]研究结果显示，红花檵木在阳光充足，温度不
至于过高的小气候条件下能保持鲜艳的玫瑰红色。
关于昼夜温差对试管苗影响的报道见于百合[5]、马铃
基金项目：河北省科技支撑项目“彩叶植物新品种—中华金叶榆、金叶国槐产业化配套技术研究”(08250605D)。
第一作者简介：黄印冉，男，1972年出生，河北辛集人，正高级工程师，硕士，现主要从事园林彩色树种研究工作。通信地址：050061河北省石家庄市
学府路75号河北林业科学研究院，Tel：0311-80857368，E-mail：13933001838@163.com。
收稿日期：2012-12-12，修回日期：2013-01-26。
昼夜温差对中华金叶榆叶色的影响研究初报
黄印冉，刘易超，张均营
（河北省林业科学研究院，石家庄 050061）
摘 要：以中华金叶榆(Ulmus pumila‘Zhonghua Jinye’)嫁接苗为材料，测定其不同昼夜温差下叶片中部
分生理指标的变化。结果显示：随昼夜温差增大，叶绿素总量和叶绿素a含量先降低后升高，叶绿素b和
类胡萝卜素的变化趋势相反，而可溶性糖含量一直呈现上升趋势。不同昼夜温差下叶绿素与类胡萝卜
素的比值表现为：10℃＜5℃＜15℃＜0℃＜20℃，叶绿素 a与叶绿素 b比值表现为：10℃＜5℃＜0℃＜
15℃＜20℃。由此可见，昼夜温差为10℃时，有利于中华金叶榆叶片叶绿素b和类胡萝卜素的积累，且叶
绿素与类胡萝卜素，叶绿素a与叶绿素b比值最小，中华金叶榆叶片呈色最佳。
关键词：中华金叶榆；昼夜温差；叶绿素；可溶性糖含量
中图分类号：S687.9 文献标志码：Ａ 论文编号：2012-4030
Effect of Day-night Temperature Difference on Leaf Color of Ulmus pumila‘Zhonghua Jinye’
Huang Yinran, Liu Yichao, Zhang Junying
(Hebei Province Institute of Forestry, Shijiazhuang 050061)
Abstract: This study intended to measure the changes of the physiological parameters of Ulmus pumila
‘Zhonghua Jinye’leaves under day-night temperature difference stress. The result showed that the content
of chlorophyll and chlorophyll-a of leaves decreased firstly, and then increased with day-night temperature
difference increase. Conversely, the content of chlorophyll-b and corticoid showed the opposite attribute
and the content of soluble sugar increased all the time in this condition. By the effect of day-night temperature
difference, chlorophyll/corticoid: 10℃＜5℃＜15℃＜0℃＜20℃ , chlorophyll-a/chlorophyll-b: 10℃＜
5℃＜0℃＜15℃＜20℃. These resultes indicated that T3 was positive to the accumulation of chlorophyll-b
and corticoid, and had the minimum ratio of chlorophyll to corticoid and chlorophyll-a to chlorophyll-b; to
view and admire Ulmus pumila‘Zhonghua Jinye’this time was recommended.
Key words: Ulmus pumila‘Zhonghua Jinye’; day-night temperature difference; chlorophyll; soluble
sugar content
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薯[6]。郑卫杰等[7]研究了不同昼夜温差对文心兰试管
苗叶绿素合成的影响。目前针对昼夜温差对彩叶植物
叶色的影响研究相对较少。笔者通过对金叶榆昼夜温
差的梯度处理，探讨金叶榆的呈色机制，旨在为其园林
栽培应用提供理论参考。
1 材料与方法
1.1 试验材料
于 2012年 3月，选择栽植于河北省林业科学研究
院的金叶榆嫁接苗进行平茬后上盆，基质为园土：草
炭:蛭石＝1:1:1，每个营养钵中栽植 1株并略施粪肥。
2012年9月进行试验，试验时选择长势一致，株高30~
40 cm左右的嫁接苗。
1.2 试验设计
试验使用智能人工气候箱（PRX-450D-30，宁波海
曙赛福试验仪器厂），光照强度 3000 lx，相对湿度
65%。设置 5个昼夜温差处理，分别为 T1—0℃(25~
25℃)、T2—5℃(25~20℃)、T3—10℃(25~15℃)、T4—15℃
(30~15℃)、T5—20℃(35~15℃)每个处理设置3个重复，
处理时间为5天。之后采集完全展开的第1、2片功能
叶片，测定其叶绿素总量、叶绿素 a、叶绿素 b、类胡萝
卜素（采用无水乙醇和丙酮混合液提取法）[8]以及可溶
性糖含量（苯酚法测定）[9]。
1.3 数据分析
试验数据采用SPSS 17.0软件进行分析。
2 结果与分析
2.1 不同昼夜温差对金叶榆叶片叶绿素a含量的影响
从图1可以看出，随着昼夜温差的逐渐增大，叶片
中叶绿素 a含量呈先下降后上升的趋势。在昼温不变
夜温逐渐降低的处理中，当昼夜温差为5℃时，叶片中
叶绿素a含量较温差为0℃时下降2.28%。随着夜温的
进一步降低和温差的增大，昼夜温差为10℃时叶片中
叶绿素a含量较温差为0℃时降低了9.84%。表明降低
夜温不利于叶绿素 a的积累。这是由于恒温处理时的
温度更接近于叶绿素合成的最适温度，有利于叶绿素
的合成。当昼夜温差为 15℃时，叶片中叶绿素 a含量
较温差为 10℃时增加了 28.76%，差异显著，表明夜温
不变，昼温升高，由于昼夜温差的加大使得植物组织在
白天叶绿素合成增加。另一方面，当昼夜温差为20℃
时，叶片中叶绿素 a含量较温差为 0℃时增加了
25.69%，差异极显著，则表明昼夜温差达到一定范围
有利于金叶榆叶片中叶绿素的积累。
2.2 不同昼夜温差对金叶榆叶片中叶绿素b含量的影
响
由图2可知，叶绿素b含量呈先升高后下降的变化
趋势。在T2处理时，叶片中叶绿素 b含量较T1处理时
升高了12.39%，T3处理较T1处理时升高29.82%。当夜
温不变昼温升高，即T4处理时，叶片中叶绿素b含量开
始呈下降的趋势，较T3处理时下降了 10.95%，当昼温
继续升高，温差达到20℃时，较T4处理时升高2.0%，差
异不显著，较T1处理时升高17.89%，差异显著。
2.3 不同昼夜温差对金叶榆叶片中叶绿素含量的影响
由图 3可知，金叶榆叶片叶绿素总量呈逐渐升高
的变化趋势。在T2、T3处理时，叶绿素含量与T1处理时
差异不显著，在T4处理时叶绿素总量，比T1处理时升
高 15.98%，当温差为 20℃时，较 T1 处理时升高
24.07%。叶绿素合成的最低温度是 2~4℃，最适温度
是30℃左右，最高温度是40℃[10]。表明在一定范围内，
昼温升高，昼夜温差增大有利于叶绿素的合成。
2.4 不同昼夜温差对金叶榆叶片中类胡萝卜素含量的影响
从图4可以看出，随着昼夜温差的增大，金叶榆叶
图1 不同昼夜温差对金叶榆叶片叶绿素a含量的影响
图2 不同昼夜温差对金叶榆叶片叶绿素b含量的影响
图3 不同昼夜温差对金叶榆叶片叶绿素含量的影响
T1 T2 T3 T4 T5
T1 T2 T3 T4 T5
T1 T2 T3 T4 T5
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黄印冉等：昼夜温差对中华金叶榆叶色的影响研究初报
片中的类胡萝卜素含量呈先上升后下降的变化趋势。
在T2处理时，叶片中类胡萝卜素含量较T1处理时增加
3.85%。随着夜温的进一步降低和昼夜温差的加大，
在T3处理时叶片中类胡萝卜素的含量较T1处理时增
加了26.11%，差异显著。该结果表明，昼温不变，夜温
降低，由于昼夜温差的加大使得植物组织中类胡萝卜
素含量增加。当夜温不变昼温升高时，叶片类胡萝卜
素含量开始逐渐下降，但仍高于T1、T2处理。
2.5 不同昼夜温差下金叶榆叶片中叶绿素与类胡萝卜
素，叶绿素a、b的比值
金叶榆叶片中叶绿素与类胡萝卜素含量之间的比
例关系共同决定金叶榆叶片的呈色。从表 1可以看
出，不同昼夜温差条件下金叶榆叶片中叶绿素/类胡萝
卜素的比值为：10℃＜5℃＜15℃＜0℃＜20℃，金叶榆
叶片中叶绿素 a/叶绿素b的比值为：10℃＜5℃＜0℃＜
15℃＜20℃，即昼夜温差为10℃时，金叶榆呈色最佳。
2.6不同昼夜温差下金叶榆叶片中可溶性糖含量的影
响
由图5可以看出，随着昼夜温差的增大，可溶性糖
含量呈逐渐增加的趋势。T5处理时可溶性糖含量达到
最高值，是T1处理时的 3.4倍。昼夜变温可以提高植
物叶片可溶性糖含量，这是因为昼温较高，伴以光照，
有利于光合效率的提高[11]，夜温降低，减少呼吸消耗，
有利于苗木的干物质积累[12]。温度高、光照强，二氧化
碳浓度高，植物生产的糖类等有机物多，生长快。晚上
没有光照，植物无法生产有机物，相反，还需要靠消耗
自身的有机物来保持呼吸作用，夜晚温度越低，植物的
呼吸作用越弱，消耗糖类等有机物也越少。
3 结论
（1）随昼夜温差增大，中华金叶榆叶片中叶绿素总
量和叶绿素 a含量呈现先降低后升高，昼夜温差为
10℃时下降至最小值；叶绿素 b和类胡萝卜素含量的
变化趋势呈现先增大后减小，在昼夜温差为10℃时达
到最大值；可溶性糖含量一直呈现上升趋势。由此得
出结论：昼夜温差为10℃时，有利于中华金叶榆叶片叶
绿素b、类胡萝卜素以及可溶性糖的积累。
（2）不同昼夜温差处理，中华金叶榆叶片中叶绿素
与类胡萝卜素含量的比值为：10℃＜5℃＜15℃＜
0℃＜20℃，叶绿素 a 与叶绿素 b 含量的比值为：
10℃＜5℃＜0℃＜15℃＜20℃。由此得出结论：昼夜温
差为10℃时，叶绿素与类胡萝卜素，叶绿素 a与叶绿素
b比值最小。
综上，昼夜温差为 10℃时中华金叶榆叶片呈色最
佳。
4 讨论
植物遗传因素是黄色叶植物黄色形成的基础。叶
片中色素含量以及各色素含量的比例变化是导致叶片
呈黄色的直接原因[13]。本试验中叶绿素总量呈现先降
低后升高的趋势，即恒温处理时的温度更接近于叶绿
素合成的最适温度，有利于叶绿素的合成，T2处理开始
降低夜温时，叶绿素含量下降，这与张启翔等[14]试验证
明的低温弱光会降低叶绿素的合成的结果相一致，后
随着昼温的升高，叶绿素含量又呈现出上升趋势，所以
适当的提高昼温可以提高增加叶片叶绿素的含量。虽
然夜温的降低不利于叶绿素的积累，但昼夜温差的进
一步加大使得植物呼吸作用减弱，可溶性糖等有机物
积累增加从而应用于植物生长，使叶片中叶绿素含量
增加。已证实叶绿素 a为蓝绿色，叶绿素 b为黄绿
色[15]。本研究中叶绿素 a的含量，在T3处理时下降至
最小值，叶绿素b则在T3处理时达到最大值，虽然其含
量仍低于叶绿素 a，但这可能也是在T3处理下，叶色最
佳的原因之一，即昼温不变、夜温降低至一定温度，可
图4 不同昼夜温差对金叶榆叶片类胡萝卜素含量的影响
昼夜温差
叶绿素/类胡萝卜素
叶绿素a/叶绿素b
0℃
4.65
3.82
5℃
4.15
3.32
10℃
3.63
2.65
15℃
4.34
3.84
20℃
4.79
4.07
表1 不同昼夜温差条件下金叶榆叶片叶绿素与类胡萝卜素，
叶绿素a与叶绿素b的比值
图5 不同昼夜温差对金叶榆叶片可溶性糖含量的影响
T1 T2 T3 T4 T5 T1 T2 T3 T4 T5
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使金叶榆叶色表现良好，这与李小康[12]对中红杨叶色
研究结果相似。在本研究中，类胡萝卜素含量呈现先
上升后变化平稳的趋势，类胡萝卜素在对黄色叶树种
的显色上起重要作用，在T3处理时类胡萝卜素达到最
大值，但与T4处理无显著差异，说明夜温的降低有利
于类胡萝卜素的积累，此时期金叶榆叶色表现良好。
从笔者的试验结果可以看出，可溶性糖含量一直呈现
上升趋势，说明昼夜温差大，有利于养分的转化和糖分
的积累，这与罗兰提出的[16]可溶性糖含量随着叶绿素
含量的增加而增加的研究结果不一致，这可能是彩叶
草中色素的主要成分与金叶榆不同的原因。综上，在
昼夜温差为 10℃时，即T3处理下，类胡萝卜素以及叶
绿素 b所占的比例最高，叶片呈色为橙黄色与黄绿色
之间，此时期金叶榆叶片呈色最好。降低夜温适当提
高昼温有利于金叶榆的呈色。
根据实际观测，城区绿化栽植的金叶榆在石家庄
4月初至5月中旬为最佳观赏期，7月的叶色为最差观
赏期，叶色表现为黄绿色；而在同期的呼和浩特、大同
2个地区的城区，金叶榆的叶色却表现得金黄亮丽。
根据气温记录，2011年石家庄4月平均温度最高21℃，
最低温度 10℃，温差为 11℃，5月平均温度最高 27℃，
最低温度 15℃，温差为 12℃，7月平均温度最高 32℃，
最低温度 25℃，温差仅有 7℃；呼和浩特 7月的平均温
度最高 28℃，最低温度 16℃，温差达到 12℃；大同 7月
的平均温度最高 28℃，最低温度 16℃，温差达到 12℃；
这些观测结果也和上述研究结果相符。
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