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引种紫花槭叶色表现及其应用



全 文 :紫花槭(Acer pseudo-sieboldianum)是槭树科槭树属木本
植物,主要分布在吉林省长白山区,生于海拔 900m以下的针
阔叶混交林或次生阔叶混交林内或林缘。紫花槭不仅是细木用
材、染料原料和蜜源植物,而且是优良的绿化树种和庭园观赏
树种,其树姿、叶形和秋季的红叶观赏价值较高[1,2]。
叶色是彩叶植物最重要的观赏性指标,对于彩叶植物叶色
方面的研究,前人做过许多有益的探索,但长时间停留在定性
的描述上,在实际应用时尺度较难把握,而对于叶色表现与叶
片各色素含量之间关系的量化研究的相关报道较少[3,4,5]。因此,
本研究以紫花槭为试材,在环境因素相对均一的条件下,探讨
紫花槭的秋季叶色变化规律。通过观测秋季叶色的时序性变
化,分析紫花槭秋季叶色变化动态,并将质量性状数量化,分析
了叶色变化过程中叶绿素含量、类胡萝卜素含量、花色素苷相
对含量的变化动态及其与叶色表现之间的关系,旨在发掘紫花
槭叶色表现与叶片色素含量之间的内在关联,为彩叶植物机理
研究及其园林绿化应用提供实验积累和科学依据。
1 材料与方法
试验于 2009 年的 9 月至 2011 年 11 月在黑龙江省科学院
新品种示范基地进行。该基地年均温度 3.4℃,年平均降雨量
为 619.1mm,相对湿度 68%,年日照时数 2482.2h,无霜期
140~160d;基地内土壤为团状和团粒状黑壤土,pH 值
6.94~7.74,土壤肥力均一,全氮含量为(4.98~5.65)×10-3,全磷
含量为(0.84~1.13)×10-3,全钾含量为(12.5~14.6)×10-3,空气
污染指数(AIR POLLUTION INDEX,简称 API)质量级别为二
级。
选择相同规格的 30株紫花槭苗木作为供试材料,从 9 月
13 日开始定期观测记录紫花槭叶色变化的基本情况,同时每
隔 3天采集叶片若干,测定叶片的叶绿素及类胡萝卜含量、花
色素苷相对含量。叶色色调归纳采用 Galen的色彩星座法[6],叶
色参数的测定采用 CanoScan 8800F 型扫描仪对叶片鲜样进行
扫描,在 Adobe Photoshop CS3 软件拾色器中采用 HSB颜色模
式,记录 H、S、B值表示叶片颜色;叶绿素及类胡萝卜素的提取
与测定采用波钦诺克、朱广廉等的方法 [7,8],花色素苷的提取与
测定采用于晓南等提出的方法[9]。
2 结果与分析
2.1 紫花槭的秋季叶色变化
紫花槭秋季叶色 H、S、B参数的动态变化及叶色变化过程
见图 1所示。H值表示色调,决定了颜色的属性;S值表示饱和
度,S值越大,饱和度越高;B值表示明度,B值越大,亮度越高。
9 月 13 日 ~9 月 22 日期间,明度参数 B呈显著下降趋势,而饱
和度参数 S则呈现较缓和的上升趋势,并于 9月 20 日 ~9 月 24
日间达到最高值,即此时期叶色饱和度最高。9月 22 日后饱和
度参数 S始终处于起伏状态,变化幅度不大;而明度参数 B则
开始呈显著上升趋势,于 9 月 26 日 ~9 月 30 日间达到最高值,
此时期叶色明度最高,在经历一个较缓和的峰形变化后再次显
著下降,并于 10 月 12 日 ~10 月 14 日间达到最低值,此时期叶
色明度最低。色调参数 H在前期始终处于变化幅度较小的起伏
状态,仅在 10 月 3 日 ~10 月 8 日期间产生了一个突变式的极
显著峰形,此时期色调参数 H从红色变成紫色,叶色略显浓重。
2.2 紫花槭秋季叶片色素含量的时序性变化
秋季叶片变色过程中,色素含量的变化趋势见图 2~5。叶绿
素 a含量在 (0.1~1.0)×10-3范围内变化,基本呈逐渐下降趋
势。变色初期叶绿素 a含量下降较快,9月 16日与 10月 1日相
比较下降幅度达 70.23%,后期下降较缓慢,10 月 1 日与 10 月
15日相比较下降 46.80%。叶绿素 b含量在(0.05~0.6)×10-3范
围内变化,变化趋势与叶绿素 a含量动态变化较为一致。类胡
萝卜素含量在(0.10~0.75)×10-3范围内变化。由图可知,类胡
萝卜素含量的变化趋势与叶绿素含量的变化趋势类似,总体呈
直线下降趋势。花色素苷相对含量在 15~17.10范围内变化。叶
片的花色素苷相对含量在初期略有下降,至 9 月末开始逐渐升
高,于 10月 4日至 10月 7日间达到最高值,之后显著下降。此
外,从表 1 可以看出,秋季叶片变色过程中,叶绿素 a 含量、叶
绿素 b 含量、类胡萝卜素含量与环境温度之间存在显著正相
关,花色素苷相对含量与环境温度之间存在极显著负相关。
2.3 紫花槭秋季叶色变化过程中各色素含量的相关分析
对紫花槭秋季叶色变化过程中叶绿素 a 含量、叶绿素 b 含
量、叶绿素总含量、叶绿素 a/b、类胡萝卜素含量、花色素苷相对
含量 6个因子进行双变量相关分析,得到 Pearson相关矩阵。分
析结果表明,紫花槭秋季叶色变化过程中叶绿素 a、b 含量、叶
绿素总的含量、类胡萝卜素含量之间存在极显著正相关,叶绿
素 a/b与叶绿素 a含量、叶绿素总的含量之间存在显著负相关,
与叶绿素 b含量之间存在极显著负相关。
2.4 紫花槭秋季叶色与各色素含量之间的关系
将紫花槭秋季叶色参数与各色素含量分析比较,双变量相
关分析结果显示,紫花槭色调参数 H 与叶绿素 a/b 含量、花色
素苷相对含量存在显著正相关;饱和度参数 S与叶绿素 a 含
引种紫花槭叶色表现及其应用
曲 线,孙 波,杨轶华(黑龙江省科学院自然与生态研究所,哈尔滨 150040)
摘要:研究了哈尔滨地区引种的优良庭院观赏树种紫花槭的叶色表现以及其在园林中的应用。紫花槭叶色表现与叶片色素含量
呈现规律性变化,且两者之间存在显著的相关性。探讨了紫花槭在园林中的配置模式,为彩叶树种的园林应用提供了依据。
关键词:叶色;色素含量;紫花槭;园林
Leaf color performance and its application of introduced Acer pseudo-sieboldianum
QU Xian et al (Institute of Natural Resources And Ecology, HAS.,Harbin 150040, China )
Abstract: Leaf color change of Acer pseudo-sieboldianum (pax) kom in autumn were studied based on color quantification method.The
result showed that both leaf color appearances and leaf pigment content changed regularly in autumn,and there were significant correla-
tion between them.
Key words: leaf color; pigment content; Acer pseudo-sieboldianum; landscape
国土与自然资源研究
·86· TERRITORY&NATURAL RESOURCES STUDY 2012 No.4
文章编号:1003- 7853(2012)04- 0086- 02 中图分类号:Q945 文献标识码:A
基金项目:黑龙江省科学院青年创新基金
DOI:10.16202/j.cnki.tnrs.2012.04.018
图 1 紫花槭秋季叶色变化 图 2 紫花槭秋季叶片叶绿素 a 含量的时序性变化
图 3 紫花槭秋季叶片类胡萝卜素含量的时序性变化 图 4 紫花槭秋季叶片叶绿素 b含量的时序性变化
表 1 色素含量与温度的相关性
处理 叶绿素 a 叶绿素 b 类胡萝卜素 花色素苷
相关系数 0.705* 0.723* 0.670* - 0.761**
图 5 紫花槭秋季叶片花色素苷相对含量的时序性变化
量、叶绿素 b含量、叶绿素总的含量存在显著负相关,与花色素苷相对
含量存在显著正相关;明度参数 B与花色素苷相对含量存在极显著正
相关。
偏相关分析结果表明,紫花槭秋季叶色变化过程中仅有花色素苷
相对含量与叶色参数 H、S、B存在显著正相关,其余各色素含量与叶
色参数相关性均不显著,这一结果与双变量相关分析的结果并不一
致,这说明要从色素含量的角度探讨紫花槭秋季叶色变化的规律,需
要考虑各色素含量对叶色参数 H、S、B的综合作用以及叶色参数 H、
S、B的调和程度,也说明花色素苷相对含量是紫花槭秋季叶色变化重
要物质基础。
3 紫花槭在园林中的应用
紫花槭是落叶树种中秋季红叶树种,在园林绿化中主要用于扮
靓、点缀园林景观。
3.1 紫花槭的应用形式
紫花槭的应用形式主要有孤植、丛植和片植等。
3.1.1 孤植:紫花槭叶色鲜艳,其作为孤植树一般处于构
图的中心位置,亮丽的叶色可发挥景观的中心视点或引
导视线的作用。
3.1.2 丛植:紫花槭三五成丛地点缀于园林绿地中,既丰
富了景观色彩,又活跃了园林气氛。如将紫花槭丛植于
浅色系的建筑物前,或以绿色的针叶树种为背景,将花
叶系列、金叶系列的种类与绿色树种丛植,均能起到锦
上添花的作用。丛植是我国城市园林中应用得较多,较
为成功的形式。在厦门植物园、南湖公园以及深圳的锦
绣中华和中心公园随处可见三五成丛的彩叶植物与上
层高大乔木、下层地被、革本花卉、草坪配置形成既有竖
向层次又有横向色彩的植物景观[10]。
3.1.3 片植:以紫花槭成群成片地种植,构成风景林,独
特的叶色和姿态一年四季都很美丽,其美化的效果要远
远好于单纯的绿色风景林。秋色叶植物是风景林中秋季
的主要观赏点,如北京的香山红叶主要是大片的黄栌、
火炬树、元宝枫等彩叶树与油松、桧柏等常绿树以及一
些花灌木组成的混交林,到秋天层林尽染,景象壮观[10]。
3.2 紫花槭在园林中的应用配置
紫花槭在园林中与建筑、小品配置充分体现了自然
美与人工美的结合。基础种植、孤植、丛植与群植的方式
都可以应用。彩叶植物叶色鲜艳、线条优美能增添建筑
的美感。在北方植物园和公园中配植彩叶植物,是秋冬
季吸引游客的有效措施。北京植物园的绚秋园、柳荫公
园的秋园等都是很好的范例。北京植物园的绚秋园以澄
碧湖为中心,栽植银杏、栾树、元宝枫等秋色叶树种和金
曲 线等 引种紫花槭叶色表现及其应用 ·87·
银木、卫矛、紫珠等秋季观果树种,将色调单一的秋冬季节装
点得绚丽多彩[11]。在风景区成片、成林配置紫花槭,可产生迷人
的秋季景观效果,每至深秋,漫山遍野的紫花槭舒丫展枝,迎
晖映霞,漫山红遍,如火如荼。
4 讨论
本试验结果表明,在秋季叶色变化过程中,紫花槭叶色表
现与叶片色素含量呈现出规律性变化,并且二者之间存在内在
的关联,尤其是花色素苷相对含量与叶色参数 H、S、B之间存
在显著相关性,这也充分说明了花色素苷相对含量是紫花槭等
秋季红叶树种叶色表现的重要物质基础,与前人的研究结果相
吻合。
参考文献:
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作者简介:曲线(1980~),工程师,从事园林设计、园林植物与观赏园
艺。
(2012- 01- 04 收稿 S编辑)
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木醋营养基质在盆栽蓝莓中的应用研究
于志民,吕 品,周 琳 *(黑龙江省科学院自然与生态研究所,哈尔滨 150040)
摘要:以木醋液为酸性调节剂,与草炭、园土和腐烂松树皮形成的栽培基质进行复合混配,形成 3种蓝莓专用复合调控基质,以园
土为对照,在蓝莓(美登)盆栽过程中进行栽培调控的应用试验。结果表明,A3处理对盆栽蓝莓基质调控效果显著,蓝莓生长状况
及果实品质指标俱佳。
关键词:木醋液;蓝莓;基质调控;果实品质
Study on Application of Wood Vinegar Nutrition Medium on Potted Blueberry Cultivation
YU Zhi-min et al (Institute of Natural Resources And Ecology, HAS.,Harbin 150040, China )
Abstract: Taking wood vinegar compound liquid as acid regulator, mixed with peat, garden soil and rotted pine bark to make 3 kinds of
compound regulation mediums specialized for blueberry. Taking garden soil as control medium, those compound mediums were applied to
blueberry cultivation. Results indicated, A3 treatment had significant effect on potted blueberry (Mei Deng) cultivation with the best
growth condition and fruit quality.
Key words: Wood vinegar compound liquid; blueberry; medium regulation; fruit quality
蓝莓(Blueberry)属于杜鹃花科(Ericacerae)越橘属(Vaci-
cinium spp)植物,为多年生常绿灌木或小灌木树种。果实营养
价值和医疗价值较高,鲜食及加工品质较好,具有较高的经济
价值。因为其生长需要的土壤条件苛刻,要进行人工栽培蓝莓
必须经过特殊的改良措施。国内外对适合越橘生长的土壤改良
物质进行了大量的研究[1- 10]。木醋液为秸秆气化副产物,有机酸
含量丰富,是作为植物生长调节剂的良好物料 [11]。将木醋液为
主制成酸性营养调节剂在蓝莓栽培基质调控方面进行应用,不
仅使废弃物资源得到有效利用,探索蓝莓基质调控条件,而且
还可降低了人工栽培成本,提升生态效益和经济效益。
1 材料与方法
1.1 材料与试验设计
1.1.1 供试材料
木醋营养液:黑龙江省伊春市带岭林科所精制木醋液,复
合氮磷钾营养元素总量≥150g/L;草炭:采自黑龙江省五常市
蛤蜊河子村;园土:采自蓝莓原栽培土壤;腐烂松树皮:落叶松
和红松混合,采自大兴安岭塔河林业局(林下堆积腐烂 10年左
右);供试蓝莓:美登(Blomidon)。
1.1.2 试验设计
采用草炭、园土和腐烂松树皮按 4:1:1 比例混合,木醋营
养液施用量分别为 0ml、600ml、1200ml,喷雾与复合基质混合均
匀(20 盆量 / 处理),各处理重复 3 次;盆栽试验于 2011 年 06
月 ~11月在黑龙江省科学院自然与生态研究所院内进行。将混
配基质按比例均匀混配后装入 36×30cm的花盆内,每盆添加
的基质量为 0.03m3左右,植株定植于营养钵内。定期测定混合
基质理化性状变化、蓝莓形态指标及果实品质指标。
A1 草炭;A2 混合基质;A3 混合基质 + 木醋营养液
600ml/20盆(木醋营养液量 1L/m3);A4混合基质 +木醋营养液
1200ml/20盆(木醋营养液量 2L/m3);CK:园土。
1.2 测定项目与方法
比重:采用比重计法测定;纤维素含量:采用硝酸乙醇法测
定;矿质元素含量:N采用凯氏定氮法测定;P 用 HClO4- H2SO4
消化钼兰比色法测定;K离子采用火焰光度计法测定;使用日
本岛津 AA680原子吸收 - 火焰发射分光光度计法测定 Ca、Mg、
国土与自然资源研究
·88· TERRITORY&NATURAL RESOURCES STUDY 2012 No.4
文章编号:1003- 7853(2012)04- 0088- 02 中图分类号:Q945 .12 文献标识码:A