張 珂 孫 冰 廖紹波 吳培培 閆瑋明 陳 雷

(中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院熱帶林業(yè)研究所，廣州 510000)

嶺南槭葉色表現(xiàn)與色葉性狀研究

張 珂 孫 冰*廖紹波 吳培培 閆瑋明 陳 雷

(中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院熱帶林業(yè)研究所，廣州 510000)

嶺南槭自然分布于泛珠三角低山丘陵區(qū)，春季新葉與秋冬變?nèi)~期色彩艷麗，可廣泛用于嶺南地區(qū)城鎮(zhèn)綠化。選取廣東省南嶺國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)、黑石頂省級(jí)自然保護(hù)區(qū)和深圳大鵬半島國(guó)家地質(zhì)公園七娘山的嶺南槭天然群落為對(duì)象，開(kāi)展其色葉期物候觀測(cè)，量化其年周期葉片色彩值，比較研究其最佳觀賞期，探究影響葉色表達(dá)的關(guān)鍵因子。結(jié)果顯示：(1)不同地區(qū)嶺南槭色葉期具有差異，南嶺最佳觀賞期為11月份，黑石頂為11月上旬～12月上旬，七娘山為12月份；(2)嶺南槭色葉特征和土壤理化性質(zhì)不同樣地間差異顯著(P<0.05)；(3)嶺南槭紅葉始期與經(jīng)度、土壤速效K含量顯著正相關(guān)，最大色差值與速效K呈極顯著正相關(guān)，最佳觀賞期持續(xù)時(shí)間與海拔、有效Cu顯著負(fù)相關(guān)，最佳觀賞期的最大色差值與緯度極顯著負(fù)相關(guān)，紅葉期持續(xù)時(shí)間與全K呈顯著負(fù)相關(guān)，與有效P、有效Cu呈極顯著負(fù)相關(guān)；(4)嶺南槭紅葉最佳觀賞期由北到南逐漸延遲，海拔、經(jīng)度、緯度較低，土壤中全K、有效P、有效Cu的含量較低，速效K含量較高，有利于嶺南槭紅葉景觀的表達(dá)。

嶺南槭；色彩量化；最佳觀賞期；影響因子

嶺南槭(AcertutcheriDuthie)為槭樹(shù)科(Aceraceae)槭樹(shù)屬(Acer)落葉喬木，葉紙質(zhì)，常3裂稀5裂，裂片三角狀卵形[1]。嶺南槭樹(shù)形高大，枝葉青翠繁茂，秋冬季節(jié)葉色緋紅，具有極高的觀賞價(jià)值，是珠三角地區(qū)一個(gè)典型的鄉(xiāng)土彩葉樹(shù)種。目前，國(guó)內(nèi)對(duì)嶺南槭的研究主要集中在種質(zhì)資源調(diào)查與收集、苗木培育等基礎(chǔ)性工作，對(duì)于嶺南槭物候特征、色葉表現(xiàn)性、嶺南槭適生環(huán)境的研究鮮有報(bào)道。了解嶺南槭葉色表現(xiàn)及其性狀，分析觀賞期葉色特征，解析影響葉色表現(xiàn)的關(guān)聯(lián)因子，可為嶺南槭種源選育、推廣種植及森林景觀建設(shè)提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究地概況及研究方法

1.1 研究區(qū)概況

研究區(qū)域分別位于廣東韶關(guān)市乳源縣南嶺國(guó)家自然保護(hù)區(qū)、肇慶市封開(kāi)縣黑石頂省級(jí)自然保護(hù)區(qū)和深圳市大鵬半島國(guó)家地質(zhì)公園七娘山。南嶺屬于中亞熱帶濕潤(rùn)性季風(fēng)氣候，地勢(shì)較高而兼有山地氣候特點(diǎn)，植被類(lèi)型屬于常綠闊葉林[2]；黑石頂屬于南亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候，屬低山山地地貌，植被類(lèi)型屬于常綠闊葉林[3]；七娘山屬于南亞熱帶海洋性氣候，屬于我國(guó)的高溫多雨地區(qū)，植被類(lèi)型為熱帶季雨林型的常綠季雨林[4]。試驗(yàn)地點(diǎn)基本情況見(jiàn)表1。

表1 試驗(yàn)地點(diǎn)基本情況

表2 樣地信息

1.2 研究方法

1.2.1 葉色表達(dá)與色彩量化

據(jù)現(xiàn)場(chǎng)踏查，大鵬半島國(guó)家地質(zhì)公園七娘山、黑石頂自然保護(hù)區(qū)和南嶺國(guó)家森林公園內(nèi)，嶺南槭群落通常分布于海拔400～1 300 m?；诜N群空間格局，在9個(gè)嶺南槭分布較為聚集的地點(diǎn)設(shè)置樣地(表2)。從2016年1月～2017年1月，進(jìn)行葉色觀測(cè)與葉片采集，色葉期觀測(cè)每旬一次，葉片采集春夏季節(jié)兩個(gè)月采集一次，秋冬季節(jié)每個(gè)月采集兩次，每?jī)纱尾杉涗洉r(shí)間差距保持在10 d以上(天氣狀況較差時(shí)適當(dāng)調(diào)整)[5]。樣品采集時(shí)，每棵目標(biāo)樹(shù)樹(shù)冠層向陽(yáng)面和陰面兩個(gè)方位不同冠層選擇代表性葉片15～20片(即具有色彩變化的葉片)，使用CM-2600d分光測(cè)色儀[6]，在室內(nèi)對(duì)嶺南槭葉色進(jìn)行色彩值提取，每個(gè)葉片重復(fù)測(cè)色3次，自采葉至色彩值提取整個(gè)過(guò)程在24 h內(nèi)完成。運(yùn)用色差值公式，將年周期內(nèi)所測(cè)嶺南槭葉色與環(huán)境本底色的色差值繪制成年周期色差值條形圖[7]。

色差值公式：

式中：L*表示明度；a*表示從紅色至綠色的范圍；b*表示從黃色至藍(lán)色的范圍。

色差的單位為NBS,根據(jù)國(guó)際照明委員會(huì)CIE的規(guī)定,1個(gè)NBS單位大約相當(dāng)于視覺(jué)色差識(shí)別閾值的5倍,即1個(gè)NBS單位相當(dāng)于最優(yōu)試驗(yàn)條件下人眼所能察覺(jué)差的5倍。一般達(dá)到2～3個(gè)NBS色差單位,視覺(jué)感覺(jué)才存在明顯色彩差異。

1.2.2 色葉特征

在植物景觀設(shè)計(jì)中，當(dāng)主要觀賞面積小于整個(gè)視覺(jué)畫(huà)面的1/3時(shí)，整個(gè)景觀顯得較零散，本底綠色太過(guò)明顯，無(wú)法給人以視覺(jué)的沖擊感，使得景觀的渲染力不強(qiáng)[7]。因此，相對(duì)于嶺南槭而言，變色葉與周?chē)G色本底色差值最大，色葉量超過(guò)1/3，且落葉量不超過(guò)2/3，為嶺南槭紅葉景觀的最佳觀賞期。

1.2.3 土壤理化性質(zhì)分析

采用五點(diǎn)取樣法，采集土壤剖面樣品，運(yùn)用混合土樣法對(duì)采集的土樣進(jìn)行處理。分析土壤有機(jī)質(zhì)、pH值、元素含量(P、K、Fe、Ca、Mg、Zn、Cu)等因子[8]。對(duì)不同樣地間的土壤理化性質(zhì)進(jìn)行差異性分析，結(jié)合樣地經(jīng)緯度、海拔、郁閉度、坡位、坡向及土壤理化性質(zhì)等因子進(jìn)行Pearson相關(guān)性分析與顯著性檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 嶺南槭葉色表現(xiàn)

由表3可知，不同地區(qū)嶺南槭的色葉期差異較為明顯，相同地區(qū)不同海拔嶺南槭的色葉期也存在差異性。南嶺和黑石頂嶺南槭新葉始期在4月上旬，紅葉始期在9月上旬～10月上旬，紅葉盛期在11月上旬～12月上旬，無(wú)葉期在12月上旬～翌年3月下旬；七娘山嶺南槭新葉始期在3月下旬，紅葉始期在10月上旬～下旬，紅葉盛期在11月下旬～12月下旬，無(wú)葉期在翌年1月中旬～3月中旬。南嶺3號(hào)觀測(cè)點(diǎn)紅葉期持續(xù)時(shí)間61 d，黑石頂3號(hào)觀測(cè)點(diǎn)持續(xù)時(shí)間111 d，二者相差50 d。整體上七娘山嶺南槭新葉始期早于南嶺和黑石頂，紅葉始期、紅葉盛期晚于這兩個(gè)地點(diǎn)。

2.2 嶺南槭變?nèi)~期葉色特征

2.2.1 南嶺不同海拔嶺南槭葉色特征

從圖1整體上來(lái)看，不同月份南嶺嶺南槭葉色與環(huán)境本底色差值具有明顯差異性，相同月份不同海拔的嶺南槭葉色與環(huán)境本底色差值具有一定差異性。4月份新葉期海拔1 264 m的樣點(diǎn)嶺南槭葉色與環(huán)境本底色差值相對(duì)較小，這是由于該點(diǎn)嶺南槭新葉始期略早于其他兩個(gè)樣點(diǎn)，同時(shí)期新葉的褐紅色相對(duì)淡化，因此色差值相對(duì)較小。海拔602和1 055 m的樣點(diǎn)色差值自10月上半月開(kāi)始明顯升高，并都在12月上半月達(dá)到峰值，分別為25.42NBS、27.00NBS，海拔1 264 m的樣點(diǎn)色差值自9月下半月開(kāi)始升高，在11月上半月達(dá)到峰值，為16.39NBS，年周期最大色差值出現(xiàn)在中海拔1 055 m的樣點(diǎn)。該階段海拔1 055 m的樣點(diǎn)色差值表現(xiàn)較為穩(wěn)定，呈遞增趨勢(shì)，而其他兩個(gè)樣點(diǎn)都具有色差值回落的情況，這說(shuō)明該時(shí)期海拔1 055 m樣點(diǎn)的嶺南槭紅葉凋落量相對(duì)較少。

圖1 南嶺不同海拔嶺南槭葉色與環(huán)境本底色差值Fig.1 The color difference of A.tutcheri leaf color with background in different elevation of Nanling

樣點(diǎn)位置Samplelocation編號(hào)Number新葉始期Newleafstartperiod(Month)綠葉期Greenstage(Month)紅葉始期Redleafstartperiod(Month)紅葉盛期Redleafheydayperiod(Month)紅葉末期Redleaflaterperiod(Month)紅葉期持續(xù)時(shí)間Redleafperiod(d)無(wú)葉期Leaffallperiod(Month)南嶺Nanling14月上旬EarlyApril4月中旬～9月下旬MidApril-LateSeptember10月上旬EarlyOctober11月中旬～下旬Mid-LateNovember12月上旬EarlyDecember7112月中旬～翌年3月下旬MidDecember-LateMarchnextyear24上旬EarlyApril4月中旬～9月上旬MidApril-EarlySeptember9月下旬LateSeptember11月中旬～下旬Mid-LateNovember12月上旬EarlyDecember8212月中旬～翌年3月下旬MidDecember-LateMarchnextyear34上旬EarlyApril4月中旬～9月下旬MidApril-LateSeptember10月上旬EarlyOctober11月中旬MidNovember11月下旬LateNovember6112月上旬～翌年3月下旬EarlyDecember-LateMarchnextyear黑石頂Heishiding14月上旬EarlyApril4月中旬～9月上旬MidApril-EarlySeptember9月中旬MidSeptember11月上旬～12月上旬EarlyNovember-EarlyDecember12月中旬MidDecember10212月下旬～翌年3月下旬LateDecember-LateMarchnextyear24月上旬EarlyApril4月中旬～9月下旬MidApril-LateSeptember10月上旬EarlyOctober11月上旬～12上旬EarlyNovember-EarlyDecember12月中旬MidDecember8112月下旬～翌年3月下旬LateDecember-LateMarchnextyear34月上旬EarlyApril4月中旬～8月下旬MidApril-LateAugust9上旬EarlySeptember11月上旬～12月上旬EarlyNovember-EarlyDecember12月中旬MidDecember11112月下旬～翌年3月下旬LateDecember-LateMarchnextyear七娘山Qiniangshan13月下旬LateMarch4月上旬～10月中旬EarlyApril-MidOctober10月下旬LateOctober12月上旬～下旬Early-LateDecember翌年1月上旬EarlyJanuarynextyear82翌年1月中旬～3月中旬MidJanuary-MidMarch23月下旬LateMarch4月上旬～10月中旬EarlyApril-MidOctober10月下旬LateOctober12月上旬～下旬Early-LateDecember翌年1月上旬EarlyJanuarynextyear82翌年1月中旬～3月中旬MidJanuary-MidMarch33月下旬LateMarch4月上旬～9月下旬EarlyApril-LateSeptember10月上旬EarlyOctober11月下旬～12月下旬LateNovember-LateDecember翌年1月上旬EarlyJanuarynextyear101翌年1月中旬～3月中旬MidJanuary-MidMarch

調(diào)查發(fā)現(xiàn)海拔1 264 m樣點(diǎn)嶺南槭11月下半月落葉超過(guò)2/3，海拔602和1 055 m的樣點(diǎn)于12月上半月落葉超過(guò)2/3，因此南嶺海拔602和1 055 m樣點(diǎn)的嶺南槭最佳觀賞期是11月份，觀賞期持續(xù)一個(gè)月，海拔1 264 m最佳觀賞期是11月上半月，觀賞期持續(xù)半個(gè)月?？梢?jiàn)南嶺不同海拔嶺南槭紅葉景觀最佳觀賞期存在差異性，高海拔的嶺南槭最佳觀賞期相對(duì)較短。

2.2.2 黑石頂不同海拔嶺南槭葉色特征

從圖2可以看出，不同月份黑石頂嶺南槭葉色與環(huán)境本底色差值具有明顯差異性，相同月份不同海拔的嶺南槭葉色與環(huán)境本底色差值具有一定差異性。4月份新葉期海拔526 m的樣點(diǎn)嶺南槭葉色與環(huán)境本底色差值相對(duì)較大，這是由于該點(diǎn)嶺南槭新葉始期略晚于其他兩個(gè)樣點(diǎn)，同時(shí)期褐紅色新葉量相對(duì)較多，因此色差值相對(duì)較大。3個(gè)樣點(diǎn)色差值自10月上半月開(kāi)始明顯上升，并在11月下半月都出現(xiàn)陡然下降的趨勢(shì)，究其原因，11月下半月黑石頂?shù)貐^(qū)連續(xù)幾天出現(xiàn)大雨臺(tái)風(fēng)天氣，嶺南槭紅葉大量凋落，導(dǎo)致3個(gè)樣點(diǎn)的色差值陡然下降，3個(gè)樣點(diǎn)的色差值都在12月上半月達(dá)到峰值，自低海拔至高海拔色差峰值分別為19.02、25.01、15.14NBS，可見(jiàn)中海拔色差峰值最大。

圖2 黑石頂不同海拔嶺南槭葉色與環(huán)境本底色差值Fig.2 The color difference of A.tutcheri leaf color with background in different elevation of Heishiding

圖3 七娘山不同海拔嶺南槭葉色與環(huán)境本底色差值Fig.3 The color difference of A.tutcheri leaf color with background in different elevation of Qiniangshan

不考慮今年極端天氣影響，海拔630 m樣點(diǎn)的嶺南槭在12月上半月落葉超過(guò)2/3，其最佳觀賞期為每年11月份，觀賞期持續(xù)一個(gè)月，海拔412和526 m樣點(diǎn)的嶺南槭最佳觀賞期為11月上半月～12月上半月，觀賞期持續(xù)一個(gè)半月。可見(jiàn)黑石頂不同海拔嶺南槭紅葉景觀最佳觀賞期具有一定差異性，高海拔的嶺南槭最佳觀賞期相對(duì)較短。

2.2.3 七娘山不同海拔嶺南槭葉色特征

從圖3可以看出，不同月份七娘山嶺南槭葉色與環(huán)境本底色差值具有明顯差異性，相同月份不同海拔的嶺南槭葉色與環(huán)境本底色差值具有一定差異性。3月份新葉期3個(gè)海拔色差值差異性較小，說(shuō)明七娘山嶺南槭新葉始期受海拔影響較小。整體上來(lái)看，年周期海拔423 m樣點(diǎn)的嶺南槭葉色與環(huán)境本底色差值相對(duì)較大，這是由于該樣點(diǎn)出現(xiàn)病蟲(chóng)害，導(dǎo)致嶺南槭葉色泛黃，期間病葉脫落，導(dǎo)致該樣點(diǎn)色差值持續(xù)位于高位且表現(xiàn)出多變的特征。海拔423和497 m樣點(diǎn)的色差值在12月上半月陡然升高，分別在12月下半月和1月上半月達(dá)到峰值，峰值分別為27.67和29.54NBS，海拔600 m樣點(diǎn)的色差值在11月下半月開(kāi)始升高，在12月下半月達(dá)到峰值，峰值為21.96NBS，年周期最大色差值出現(xiàn)在中海拔497 m的樣點(diǎn)。海拔497 m樣點(diǎn)的色差值表現(xiàn)出持續(xù)升高的趨勢(shì)，而其他兩個(gè)樣點(diǎn)色差值在1月上半月都出現(xiàn)不同程度回落，這是由于該時(shí)期其嶺南槭紅葉凋落量相對(duì)較少的原因。

調(diào)查發(fā)現(xiàn)3個(gè)海拔的嶺南槭1月上半月落葉均超過(guò)2/3，且海拔600 m樣點(diǎn)的嶺南槭在11月下半月紅葉率超過(guò)1/3，因此該樣點(diǎn)最佳觀賞期是每年的11月下半月到12月下半月，觀賞期持續(xù)1個(gè)半月，其他兩個(gè)樣點(diǎn)在12月上半月紅葉率超過(guò)1/3，因此該兩個(gè)樣點(diǎn)最佳觀賞期是每年的12月，觀賞期持續(xù)一個(gè)月。可見(jiàn)七娘山不同海拔嶺南槭彩葉景觀最佳觀賞期存在差異性，高海拔的嶺南槭最佳觀賞期相對(duì)較長(zhǎng)。

2.3 差異性分析

2.3.1 嶺南槭色葉特征在不同樣地間的差異

在色葉期觀測(cè)和色差值分析的基礎(chǔ)上，對(duì)不同樣地間的嶺南槭色葉特征進(jìn)行差異性分析比較(表4)。多重比較結(jié)果顯示，三地年周期最大色差值和最佳觀賞期持續(xù)時(shí)間均無(wú)顯著差異，其中以七娘山年周期最大色差值最大，以黑石頂最佳觀賞期持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)；三地紅葉始期日序、紅葉期持續(xù)時(shí)間以及最佳觀賞期最大色差值均存在顯著差異，其中七娘山紅葉始期日序比黑石頂大了近30 d，黑石頂紅葉期持續(xù)時(shí)間比南嶺大了近27 d，七娘山最佳觀賞期最大色差值比南嶺大了近12NBS。

表4 嶺南槭色葉特征在不同樣地間的差異分析

注：表中小寫(xiě)字母表示多重比較結(jié)果，具相同字母表示差異不顯著(P>0.05)，字母不同表示差異顯著(P<0.05)。下同。

Note:The lowercase letters in the table indicate the multiple comparison results,with the same letter indicating that the differences are not significant(P>0.05),and the letters indicate significant differences(P<0.05).The same as below.

2.3.2 不同樣地間的土壤理化性質(zhì)差異

在土壤樣品理化性質(zhì)分析的基礎(chǔ)上，對(duì)不同樣地間的土壤理化性質(zhì)進(jìn)行差異性分析比較(表5)。多重比較結(jié)果顯示，三地土壤中有機(jī)質(zhì)、全N、堿解N、有效P、有效Fe含量均無(wú)顯著差異；三地土壤中全K、速效K、有效Zn、有效Mn含量均差異顯著，其中以南嶺土壤中有效Mn含量最高，約為黑石頂?shù)?倍，以七娘山土壤中速效K含量最高，約為黑石頂?shù)?倍；黑石頂和七娘山土壤中交換性Ca、有效Cu含量和pH值較低，均顯著低于南嶺。

表5 不同樣地間的土壤理化性質(zhì)差異分析

2.4 影響嶺南槭紅葉表現(xiàn)性的環(huán)境因子

通過(guò)以上分析研究可知，嶺南槭在不同地區(qū)不同海拔最佳觀賞期存在顯著差異。為了分析影響嶺南槭紅葉表現(xiàn)性的主要因子，將嶺南槭紅葉期開(kāi)始時(shí)間、紅葉期持續(xù)時(shí)間、最佳觀賞期持續(xù)時(shí)間、最佳觀賞期最大色差值、年周期最大色差值和三地的經(jīng)緯度、海拔、郁閉度、坡位、坡向及土壤因子進(jìn)行Pearson相關(guān)性分析與顯著性檢驗(yàn)。

從表6可以看出，嶺南槭紅葉始期日序和經(jīng)度顯著正相關(guān)，這說(shuō)明隨著經(jīng)度升高，嶺南槭紅葉始期日序越大，即嶺南槭紅葉始期越晚；最佳觀賞期持續(xù)時(shí)間和海拔顯著負(fù)相關(guān)，這說(shuō)明隨著海拔升高，嶺南槭最佳觀賞期的持續(xù)時(shí)間逐漸減短；最佳觀賞期的最大色差值與緯度極顯著負(fù)相關(guān)，這說(shuō)明隨著緯度升高，嶺南槭最佳觀賞期的最大色差值逐漸降低。

從表7可以看出，嶺南槭紅葉始期日序與速效K呈顯著正相關(guān)，年周期最大色差值與速效K呈極顯著正相關(guān)，這說(shuō)明土壤中速效K含量越高，紅葉始期日序越大，即紅葉始期越晚，而嶺南槭年周期色差值越大；紅葉期持續(xù)時(shí)間與全K呈顯著負(fù)相關(guān)，與有效P、有效Cu呈極顯著負(fù)相關(guān)，這說(shuō)明隨著土壤中全K、有效P、有效Cu含量的增加，嶺南槭紅葉持續(xù)時(shí)間越來(lái)越短；最佳觀賞期持續(xù)時(shí)間與有效Cu呈顯著負(fù)相關(guān)，這說(shuō)明隨著土壤中有效Cu含量的增加，嶺南槭最佳觀賞期持續(xù)時(shí)間逐步減短。

表6 嶺南槭色葉特征與環(huán)境因子相關(guān)性分析

注：*在0.05水平(雙側(cè))上顯著相關(guān)；**在0.01水平(雙側(cè))上極顯著相關(guān) 下同。

Note:*significantly correlated at 0.05 level(bilateral);**significantly correlated with the level of the 0.01(bilateral) The same as below.

表7 嶺南槭色葉特征與土壤理化性質(zhì)相關(guān)性分析

3 討論

對(duì)嶺南槭葉色表現(xiàn)研究發(fā)現(xiàn)，廣東省嶺南槭紅葉期在9月～翌年1月上旬，其紅葉期持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，約為四個(gè)月。其中紅葉期持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)的是黑石頂，持續(xù)時(shí)間為81～111 d，而南嶺持續(xù)時(shí)間最短，為61～82 d?？梢?jiàn)嶺南槭色葉期比楓香、烏桕、落羽杉、水松、欖仁這幾種廣東地區(qū)常見(jiàn)的彩葉樹(shù)種色葉期長(zhǎng)，它們的色葉期多為兩個(gè)月左右[9]。

色差分析顯示，南嶺嶺南槭最佳觀賞期為每年11月份，黑石頂嶺南槭最佳觀賞期為每年的11月上半月～12月上半月，七娘山嶺南槭最佳觀賞期為每年的11月下半月～12月下半月，色差分析結(jié)果與觀測(cè)記錄具有良好一致性。其中南嶺和黑石頂高海拔的嶺南槭最佳觀賞期相對(duì)較短，比低海拔觀賞期持續(xù)時(shí)間短了半個(gè)月左右，究其原因，南嶺高海拔樣點(diǎn)海拔達(dá)到1 264 m，海拔較高溫度較低，低溫引起植物內(nèi)源脫落酸含量增加[10～11]，促使嶺南槭葉子大量脫落，導(dǎo)致其紅葉盛期維持時(shí)間較短，而黑石頂高海拔樣點(diǎn)位于山頂位置，受風(fēng)的影響較大，紅葉易被吹落，紅葉盛期維持時(shí)間較短。七娘山高海拔的嶺南槭最佳觀賞期持續(xù)時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，這可能是因?yàn)槠吣锷礁吆０蔚臉狱c(diǎn)位于西南坡上坡位，光照較充足，色葉期持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)[12～14]。三地均表現(xiàn)出中海拔樣點(diǎn)嶺南槭色差值相對(duì)較大，是最佳觀賞區(qū)。這與葛雨萱等對(duì)香山黃櫨的研究結(jié)果具有一致性，中海拔地區(qū)是香山黃櫨的最佳觀賞區(qū)，高、低海拔地區(qū)是觀賞期的延伸和補(bǔ)充[15]。嶺南槭年周期最大色差值均表現(xiàn)出隨海拔上升，先升高后降低的趨勢(shì)。這與張紹先等對(duì)珙桐的研究結(jié)果較為相似[16]，珙桐葉片花色苷素含量隨著海拔高度增加，呈先增高后降低的趨勢(shì)，而彩葉植物秋季葉色變紅正是由于葉片大量合成花色素苷的結(jié)果[13,17]。

綜合差異性分析和相關(guān)分析結(jié)果表明，不同樣地間的嶺南槭色葉特征、土壤理化性質(zhì)均存在顯著差異，嶺南槭紅葉期受經(jīng)度、緯度、海拔以及土壤因子的影響顯著。嶺南槭紅葉始期日序和經(jīng)度顯著正相關(guān)，最佳觀賞期持續(xù)時(shí)間和海拔顯著負(fù)相關(guān)，最佳觀賞期的最大色差值與緯度極顯著負(fù)相關(guān)。差異性分析顯示，七娘山紅葉始期日序和年周期最大色差值相對(duì)較大，七娘山速效K含量最高；相關(guān)性分析則顯示，嶺南槭紅葉始期日序與土壤速效K含量呈顯著正相關(guān)，年周期最大色差值與速效K含量呈極顯著正相關(guān)?？梢?jiàn)，增加速效K含量有利于提高年周期最大色差值，同時(shí)會(huì)推遲紅葉期，但前者受速效K含量的影響更為顯著。紅葉期持續(xù)時(shí)間與土壤全K含量呈顯著負(fù)相關(guān)，與有效P、有效Cu呈極顯著負(fù)相關(guān)，最佳觀賞期持續(xù)時(shí)間與有效Cu呈顯著負(fù)相關(guān)。這與李承秀等對(duì)元寶槭的研究結(jié)果較為相似[8]，其研究認(rèn)為減少土壤中N、P元素含量，增加K、Ca元素含量，可提高元寶槭葉片中花色素苷含量，使葉色變紅，有利于觀賞性；Steven對(duì)紅花械研究表明[18]，減少土壤中P的含量可使其葉片秋色鮮艷，本研究結(jié)果與其有相似之處。

樹(shù)木葉色變化還受到溫度、光照的影響。Nicole Estrella等通過(guò)對(duì)德國(guó)四種落葉樹(shù)葉色變化研究認(rèn)為，8月和9月氣候溫暖會(huì)延遲葉片變色，而5月和6月氣候溫暖則促進(jìn)葉片變色[19]；史保勝等對(duì)紫葉李進(jìn)行不同光照處理發(fā)現(xiàn)，全光照可顯著提高可溶性糖和淀粉含量，花色素苷積累與可溶性糖和淀粉含量顯著相關(guān)[14]?？梢?jiàn)年周期溫度變化對(duì)色葉樹(shù)葉色變化進(jìn)程有一定影響，全光照可促進(jìn)植物葉片變色。嶺南槭色葉特征也可能受到這些氣候因素影響，關(guān)于它們之間的具體聯(lián)系，還需做進(jìn)一步研究。

4 結(jié)論

本文以色差分析為主線，結(jié)合嶺南槭葉色表現(xiàn)的時(shí)間序列對(duì)其色葉性狀及其影響因子進(jìn)行研究，結(jié)果表明嶺南槭紅葉期較長(zhǎng)，與環(huán)境本底色差值較大，是嶺南地區(qū)園林綠化、森林景觀建設(shè)的優(yōu)良景觀樹(shù)種資源。其中七娘山嶺南槭紅葉期結(jié)束時(shí)間最遲，最佳觀賞期相對(duì)較長(zhǎng)，有利于冬季觀賞紅葉景觀，且色差表現(xiàn)性優(yōu)于其他兩地，紅葉景觀視覺(jué)沖擊更為強(qiáng)烈，在珠三角城市群營(yíng)造與經(jīng)營(yíng)嶺南槭風(fēng)景林可以此作為參考。研究結(jié)果還表明，選擇經(jīng)緯度較低、中海拔范圍內(nèi)較低的營(yíng)建地點(diǎn)，并在一定程度上提高土壤速效K的含量，同時(shí)減少土壤中全K、有效P、有效Cu的含量，有利于營(yíng)造紅葉期開(kāi)始較早、紅葉景觀持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)、視覺(jué)效果較強(qiáng)烈的優(yōu)良嶺南槭紅葉景觀。

1.陳勇,孫冰,廖紹波,等.彩葉樹(shù)種嶺南槭早期生長(zhǎng)及其美景度評(píng)價(jià)研究[J].廣東林業(yè)科技,2015,31(1):19-22.

Chen Y,Sun B,Liao S B,et al.Study on Early Growth Performance and Scenic Beauty Values of Colored-leaf Tree-Acer tutcheri[J].Guangdong Forestry Science/s&/stechnology,2015,31(1):19-22.

2.胡文強(qiáng),黃世能,李家湘,等.南嶺石坑崆山頂矮林喬木優(yōu)勢(shì)種群的種間關(guān)聯(lián)性[J].生態(tài)學(xué)雜志,2013,32(10):2665-2671.

Hu W Q,Huang S N,Li J X,et al.Interspecific associations among dominant tree populations in an elfin forest community in Shikengkong of Nanling Mountains,China[J].Chinese Journal of Ecology,2013,32(10):2665-2671.

3.周先葉,王伯蓀,李鳴光,等.黑石頂自然保護(hù)區(qū)森林次生演替過(guò)程中群落主要種的種間協(xié)變分析[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),2004,15(3):367-371.

Zhou X Y,Wang B S,Li M G,et al.Interspecies covariation analysis of dominant tree species in secondary succession of forest communities in Heishiding Natural Reserve,Guangdong Province[J].Chinese Journal of Applied Ecology,2004,15(3):367-371.

4.秦新生,張永夏,嚴(yán)岳鴻,等.深圳市大鵬半島蕨類(lèi)植物區(qū)系及其生態(tài)特點(diǎn)[J].植物研究,2004,24(2):146-151.

Qin X S,Zhang Y X,Yan Y H,et al.Flora and ecological characteristics of ferns in Dapeng peninsula of Shenzhen City[J].Bulletin of Botanical Research,2004,24(2):146-151.

5.劉東蔚,孫冰,陳勇,等.深圳市10種彩葉植物高光譜特征分析[J].南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2014,38(2):111-116.

Liu D W,Sun B,Chen Y,et al.An analysis of the hyperspectral characteristics in multiple kinds of garden color plants in Shenzhen city[J].Journal of Nanjing Forestry University:Natural Sciences Edition,2014,38(2):111-116.

6.Howard C M.Managing color appearance in self-luminous displays[C].//Proceedingsof SPIE 2657,Human Vision and Electronic Imaging,2.San Jose,CA:SPIE,1996,2657:356-386.

7.莊梅梅.深圳梧桐山植被景觀色彩研究[D].北京:中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院,2011.

Zhuang M M.Study on colors of vegetation in Wutong Mountain,Shenzhen[D].Beijing:Chinese Academy of Forestry,2011.

8.李承秀,張靖,張義坤,等.元寶槭秋葉變色與土壤元素含量的關(guān)系分析[J].園藝與種苗,2015,(9):47-50.

Li C X,Zhang J,Zhang Y K,et al.Analysis on relationship of autumn leaves discoloration ofAcertruncatumBunge and elements in soil[J].Horticulture & Seed,2015,(9):47-50.

9.郭志斌,姚海豐,崔鐵成.廣東地區(qū)秋冬春變色葉樹(shù)種的調(diào)查與研究[C].//中國(guó)觀賞園藝研究進(jìn)展,2015；北京:中國(guó)園藝學(xué)會(huì),2015:613-622.

Guo Z B,Yao H F,Cui T C.Investigation and study on color leaf tree species in autumn,winter and spring in Guangdong area[C].//Advances in Ornamental Horticulture of China,2015;Beijing:Chinese Society for Horticultural Science,2015:613-622.

10.嚴(yán)寒靜,談鋒.自然降溫過(guò)程中梔子葉片脫落酸,赤霉素與低溫半致死溫度的關(guān)系[J].西南師范大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2001,26(2):195-199.

Yan H J,Tan F.The relation between abscisic acid,gibberellic acid and semilethal temperature ofGardeniajasminoidesEllis leaves as temperature fell[J].Journal of Southwest China Normal University:Natural Science,2000,26(2):195-199.

11.Wightman F.Modern chromatographic methods for the identification and quantification of plant growth regulators and their application to studies of the changes in hormonal substances in winter wheat during acclimation to cold stress conditions[M].//Scott T K.Plant Regulation and World Agriculture.New York:Plenum Press,1979,327-371.

12.李義紅,黃印冉,閆淑芳.紅葉植物葉片特點(diǎn)及相關(guān)影響因子的研究進(jìn)展[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào),2016,32(19):23-27.

Li Y H,Huang Y R,Yan S F.Research progress of foliar characteristics and influence factors of red-leaf plants[J].Chinese Agricultural Science Bulletin,2016,32(19):23-27.

13.陳繼衛(wèi),沈朝棟,賈玉芳,等.紅楓秋冬轉(zhuǎn)色期葉色變化的生理特性[J].浙江大學(xué)學(xué)報(bào):農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)版,2010,36(2):181-186.

Chen J W,Shen C D,Jia Y F,et al.Physiological changes of maple(Acerpalmatum‘Atropurpureum’) leaves during the color-changing period in autumn and winter[J].Journal of Zhejiang University:Agriculture & Life Sciences,2010,36(2):181-186.

14.史寶勝,卓麗環(huán),楊建民.光照對(duì)紫葉李葉色發(fā)育的影響[J].東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2007,35(4):16-18.

Shi B S,Zhuo L H,Yang J M.Effects of light on leaf color of redleaf cherry plum[J].Journal of Northeast Forestry University,2007,35(4):16-18.

15.葛雨萱,王亮生,周肖紅,等.香山黃櫨葉色和色素組成的相互關(guān)系及時(shí)空變化[J].林業(yè)科學(xué),2011,47(4):38-42.

Ge Y X,Wang L S,Zhou X H,et al.Correlation between the leaf color and pigments composition ofCotinuscoggygriain fragrant hills park and their temporal and spatial variation[J].Scientia Silvae Sinicae,2011,47(4):38-42.

16.張紹先,蘇智先,高菊,等.不同海拔對(duì)珙桐葉片生理指標(biāo)的影響[J].四川林業(yè)科技,2013,34(2):10-15.

Zhang S X,Su Z X,Gao J,et al.Effects of altitudes on physiological indicators ofDavidiainvolucrataleaves[J].Journal of Sichuan ForestryScience and Technology,2013,34(2):10-15.

17.Oren-shamir M,Levi-nissim A.Temperature effects on the leaf pigmentation ofCotinuscoggygria‘Royal Purple’[J].Journal of Horticultural Science,1997,72(3):425-432.

18.Messenger A S,Hruby B A.Response of interveinally chlorotic red maple trees treated with medicaps or by soil acidification[J].Journal of Environmental Horticulture,1990,8(1):5-9.

19.Estrella N,Menzel A.Responses of leaf colouring in four deciduous tree species to climate and weather in Germany[J].Climate Research,2006,32(3):253-267.

Forestry science and technology innovation project of Guangdong province(2015KJCK017);National Natural Science Foundation of China(31600449)

introduction：ZHANG Ke(1990—),male,Master Degree Candidate,Research on Application of landscape plants.

date:2017-04-16

LeafColorExpressionandColorLeafCharacteristicofAcertutcheri

ZHANG Ke SUN Bing*LIAO Shao-Bo WU Pei-Pei YAN Wei-Ming CHEN Lei

(The Chinese Academy of Forestry Science Institute of Tropical Forest,Guangzhou 510000)

Acertutcheriisdistributed in the hilly region of the Pan Pearl River Delta which has colorful leaves in spring, autumn, and winter, and it can be widely used in urban greening of Lingnan Area. In the natural communities ofA.tutcheriGuangdong Nanling National Nature Reserve, Heishiding Nature Reserve, and Shenzhen Dapeng Peninsula National Geopark Qiniangshan, we observed the phenology of color leaf, quantify the color value of annual cycle, comparative the best viewing period, and explorer the key factors of leaves color change. The results showed that: (1)There was significant different leaf color in three regions.The best viewing period of Nanling was November, those of Heishiding and Qiniangshan were from early November to early December and from later November to later December, respectively. The best viewing time in Nanling is November, and those of Heishiding and Qiniangshan are from early November to early December, and December, respectively; (2)There were significantly different leaf color characteristics, soil physical and chemical properties among these areas(P<0.05); (3)There was significantly positive correlation between the period of red leaves beginning and longitude, soil available K content. The maximum color difference values was positively correlated with the available K content. The best viewing period was significantly negatively correlated with elevation and effective Cu. The maximum color difference value of best viewing period was significantly negatively correlated with latitude. The duration of red leaves was negatively correlated with total K, and it showed a significant negative correlation with available P and Cu content. (4)The best ornamental period of red leaves delayed gradually from north to south. Lower altitude, longitude, latitude, soil total K, valid P, valid Cu content and higher available K content are benefit to express the red leaves ofA.tutcheri.

AcertutcheriDuthie;color quantization;optimum viewing period;influence factor

廣東省林業(yè)科技創(chuàng)新項(xiàng)目(2015KJCK017)；國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(31600449)

張珂(1990—)，男，碩士研究生，主要從事風(fēng)景園林植物應(yīng)用研究。

* 通信作者：E-mail:gdsunbing@126.com

2017-04-16

* Corresponding author：E-mail:gdsunbing@126.com

S792.35

A

10.7525/j.issn.1673-5102.2017.06.009