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香山红叶为什么这么红?揭秘主角黄栌“红艳”秘密

  北京的秋天向来绚烂,京西一带更是如此,其中最有名的当属香山红叶。香山红叶有时候泛指香山及其附近所有秋季叶片能够变红的植物,包括多个树种,五角枫、三角枫、鸡爪槭、紫叶李等彩叶植物都是香山红叶景观中不可缺少的树种,而大多数场合特指黄栌。出演香山秋色这场美景的主角当属黄栌。
  黄栌为何如此红艳呢?中国科学院植物研究所的王亮生研究员研究植物花和叶的颜色形成机理多年,他主持了北京市自然科学基金资助项目“香山黄栌红叶的成色机理研究”,揭示了香山黄栌为何“红艳”的秘密。
  黄栌属于漆树科黄栌属植物,为多年生落叶灌木或小乔木。香山黄栌又称为“红叶”或“西山黄栌”,是黄栌的一个变种。
  人们都知道,叶片因含有叶绿素显绿色,但叶片中其实还含有其他色素,黄栌叶片中除了叶绿素外还含有1种花青素苷、17种黄酮醇苷和多种类胡萝卜素。花青素苷是一类天然色素,由花青素苷元与糖结合而成。花青素苷元与不同种类的糖结合,能够形成种类繁多的花青素苷。香山黄栌中仅仅含有唯一的花青素苷,即矢车菊素3—O—半乳糖苷,它是其叶片呈现红色的主要色素。黄栌叶片能呈现出红色就是叶绿素降解后,矢车菊素3—O—半乳糖苷含量上升的结果。
  王亮生说:“光照、温度、水分、土壤等条件都会影响到黄栌叶色的变化,其中温度和光照是最主要的因素。”
  温度可以通过影响色素合成途径中关键酶的活性以及调节光合与呼吸速率的强弱,影响碳水化合物的积累,进而调节叶片中花青素苷的合成。而且许多彩叶植物要在较低的温度下或一定的高、低温循环才能表现出最佳色彩。对于黄栌来说,在昼/夜温度为17/9℃循环的条件下,叶片可以积累高浓度的花青素苷,从而迅速变红。
  光强同样会影响叶片的呈色效果。王亮生说,光照一般能促进花青素苷或胡萝卜素的生成,光照越强,促进作用越大。黄栌叶片的红色受光照的影响就十分明显。山顶光照充足的黄栌叶片鲜艳美丽,而位于山底光照不足的植株,其叶片上会掺杂不同程度的绿色,看上去就不那么可人了。不过好在低温能够弥补光照的不足,只要等天气再冷些就能美丽动人。 
  要独占红叶美景鳌头,香山黄栌光红还不行,还要艳!这就要依靠叶片中的另一类色素——黄酮醇苷了。这种色素在叶片中含量的上升可以增加叶片的黄色调和亮度。根据王亮生的研究,在香山黄栌叶片的颜色由绿转红的过程中,黄酮醇苷一直呈现上升趋势,因此黄栌的红就会像艳丽的晚霞。


 

  《 人民日报 》( 2013年10月28日 20 版)
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