哈尔滨槭树属植物秋季叶色变化的生理学研究

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1、摘要在众多的秋色叶树种中，槭树属植物的秋叶独树一帜，极具魅力，其树姿优美，叶形秀丽，可用作庭荫树、行道树或园景树，增加园林景观色彩之美。哈尔滨市拥有大量的槭树属资源，而且作为乡土树种槭树属植物具有独特的适应性和抗性，若能加以利用，不仅丰富园林树种，而且具有较强的地方特色。对于秋色叶树种叶色方面的研究，前人做过许多有益的探索，但长时间停留在定性的描述中，讨论同一问题时，各著述之间描述的差异很大，在实际应用时较难把握，对于叶色与各项生理指标之间关系的量化研究仍为空白。本研究以5种槭树属秋色叶树种——白牛槭、拧筋槭、银槭、茶条槭、色木为试材，观察并记录了其叶色时

2、序性变化和空间变化，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、叶片细胞液pH值和可溶性糖含量、苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性等生理指标与叶色表现之间的关系，初步结果如下：(1)5种槭树属植物中，白牛槭、拧筋槭、银槭、茶条槭秋季叶色变化的规律较为一致，叶片颜色基本上都是由绿转淡再变红，色木的叶色变化不同于前述4种，其叶色由墨绿逐渐转变为明黄。5种槭树属植物秋季叶色变化在空间上也存在一定规律，叶片颜色由内而外产生由绿到红(黄)的变化，中间存在过渡颜色，即树冠外层的叶片变色较早。(2)5种槭树属植物秋季叶色变化的开始时间

3、和持续时间各不相同，整体来看，本研究所涉及的5种槭树属植物能够在9月中旬至11月初形成连续的季相景观。从各树种观赏期长度来看，茶条槭>拧筋槭>白牛槭>色木>银槭。(3)5种槭树属植物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、类胡萝h素含量均呈下降趋势，并与环境温度之间存在显著正相关。叶片变为红色的白牛槭、拧筋槭、银槭、茶条槭花色素苷相对含量均表现为初期降低，然后逐渐升高，到lO月末花色素苷相对含量显著升高，而叶片变为黄色的色木的花色素苷相对含量较低，在叶片变色过程中整体呈现下降趋势，与气温变化极显著正相关。(4)5种槭树属植物秋季叶色变化

4、过程中叶片细胞液的pH值变化幅度不大，无论叶色最终变为红色还是黄色，细胞液pH值均在4．5～6．0之间，偏酸性。随着叶片绿色逐渐变淡，叶片中可溶性糖含量也逐渐减少，随着叶片由绿转红，叶片中可溶性糖含量增加，其变化与环境温度的变化之间存在极显著负相关。5种槭树属植物秋季叶色变化过程中PAL活性随着气温的降低、叶色由绿转红而逐渐升高，各树种PAL活性陆续在lO月初达到峰值，之后逐渐降低。(5)5种槭树属植物变色率达到60％(即进入最佳观赏期)随采集叶片的树冠位置的不同，各树种不同树冠位置的叶色存在差异，能够在同一植株上形成色彩丰富的秋东北林业大学硕士学位论文季

5、植物景观。对应于树冠Eh#t"而内叶色逐渐变红(黄)，叶片的叶绿素a、b和类胡萝卜素含量渐次降低。叶色变红的白牛槭、拧筋槭、银槭和茶条槭，树冠外层叶片的花色素苷相对含量显著高于内层，而叶色变黄的色木叶片的花色素苷相对含量则内外相近。树冠不同位置叶片的细胞液pH值、可溶性糖含量、PAL活性差异不是很大。(6)5种槭树属植物秋季叶色变化过程中各项生理指标之间的简单相关分析结果表明，5种槭树属植物秋季时色变化过程中叶绿素a、b含量、叶绿素总量、类胡萝卜素之间存在极显著正相关，花色素苷相对含量、细胞液pH值及可溶性糖含量之间以及与叶绿素a、叶绿素b、类胡萝l-素含

6、量之间的相关性因树种而异。(7)通过简单相关分析、偏相关分析、主成分分析，结果表明5种槭树属植物秋季叶色指数与各项生理指标之间的相关性因树种不同而存在差异．5种槭树属植物秋季叶色变化主要是叶片中叶绿素含量与花色素苷相对含量共同作用的结果，并且在分析中要考虑各生理指标的综合作用。关键词槭树属、秋色叶树种、叶色、生理、统计分析AbstractInalargenumberofautumn-leaftreesAcerLisuniqueandhighlycharm．Itstree-gestureandleaf-shapeisbeautiful，sotheycanbe

7、plantedasovershadowtrees，streettreesandlandscapingtreestoincreasethegardenlandscapingcolors．Therealetheplentifulresourcesoftheautumn—leaftreesinHarbin．AsnativespeciesAcerhasauniqueadaptationandresistance．WellusedAcernotonlyenrichesornamentaltrees．butalsohasastronglocalflavor．Ourpr

8、edecessorshavedonemanyusefulexplo