彩叶植物研究进展与展望

何睿 刘钰轩 王浩宇 甘锐 刘贤安 杨芷萱 李雪杨

摘要：近年来，随着园林城市的建设和生态旅游的蓬勃发展，彩叶植物及其彩林景观越来越受到人们的高度重视。本文基于中国知网（CNKI）数据库，运用文献计量分析方法，对国内彩叶植物进行了详細的数据分析。我们分析了从1998—2023年内知网上的所有相关文献，应用文献计量、园林应用、颜色成因等方面进行了系统的分析总结。根据现存问题提出完善相关指标体系，加强园林植物的综合应用和植物景观设计的进一步探索和研究，借助植物研究技术探索新研究方法，提出关于彩叶植物有益发展的实质建议。

关键词：彩叶植物；文献计量；园林应用；展望

彩叶植物和彩林景观已经成为现代园林设计的重要元素，吸引了大量游客和居民参观和欣赏。彩叶植物是指在生长季节，叶片能够呈现出非绿色的植物，当然也包括春夏秋三季或全年都能呈现彩叶的植物。此外，还有彩杆植物，即植物的茎部呈现出彩色，以及彩色果实植物，即植物的果实呈现出彩色[1]。在CNKI上发表最早的以彩叶植物为主要主题的文献中写道，通过搜索采集4年的相关文献做分析研究，对我国的彩叶植物资源、对华北和华东地区的常色叶彩叶植物叶色变化与栽培环境的关系、对彩叶植物变化机理都有了初步的了解和探讨，基本掌握了上述园林彩叶植物种植的要点[2]。

1 彩叶植物文献计量分析

在中国学术期刊网站CNKI上以“彩叶植物”为关键词或主题，从1982—2023年9月共检索到3093篇文献。通过在CNKI中的学术期刊上检索到文献共2330篇，在学位论文中检索到496篇。由图1可知，以彩叶植物为关键词的发文量自1982年开始出现，CNKI中总库和学术期刊文献数量均于2013年达到了峰值，有较大研究价值。学位论文于2001年出现，增长趋势较为稳定。

图1 CNKI“彩叶植物”研究文献增长趋势变化

由图2所示，彩叶植物在园林绿化、园林景观、园林应用等方面都具有一定的应用和研究情况。从彩叶植物的种类来看，彩叶树种是最为研究和应用广泛的，有75篇研究论文涉及彩叶树种，其中，有115篇研究论文针对园林绿化进行了探讨。园林绿化领域有

87篇研究论文涉及彩叶植物的应用，彩叶树种方面有49篇研究论文对园林绿化进行了研究，有105篇研究论文专门进行了应用调查的研究。

从数据中可以看出，园林植物的基础研究和技术开发有一定的关注度，有46篇研究论文探讨了彩叶植物的相关性质和特点，有16篇研究论文专注于开发和改良彩叶植物的栽培技术和管理方法。有14篇研究论文探讨了彩叶植物在园林工程中的应用，包括其在景观设计、绿化工程和城市绿地建设中的具体应用情况。

总体来说，彩叶植物在园林工程和技术开发都具备广阔的发展前景。未来可以继续深入探索彩叶植物的多样性和特色，以及其在城市绿化、生态环境改善等方面的应用效果。

2 彩叶植物国内外研究进展

在城市发展过程中，通过绿化工程与园林建设塑造城市良好的文化形象，是城市建设发展需要考虑的目标之一[3]。彩叶植物具有相对稳定的生长特性，可通过人工方法繁殖后代并保持原有生理特征。与因环境、病虫害和生理等外部因素引起的叶色变化不同，彩叶植物遗传稳定，且不会因繁殖而失去原有性状。因此，它们成为人们在园艺、景观美化和室内装饰等领域中广泛使用的植物资源[4]，同时因为城市人口不断增加，建筑密度大幅提高，导致城区内人均绿地面积减少，人居环境质量下降。彩叶植物在增加城市绿色面积的同时，也能够通过树叶颜色、形态等方面的差异，为城市带来更多的景观变化和风景效果。所以，合理地运用彩叶植物可以提高人们的幸福感和生活质量[5]。

2.1 彩叶植物育种

调查数据显示，全国彩叶植物的总数已达400余种。在20世纪90年代，随着"先进农业引进"项目的实施，国家逐渐开始关注和加大对彩叶植物的研究和引进。各地的园林绿化部门和科研机构也纷纷对彩叶植物进行了深入研究和广泛应用。国外学者通过遗传育种和基因编辑等技术手段，不断创造新的彩叶植物品种。例如，挪威槭和美国枫香等品种就是通过选择与育种得到的，它们具有丰富多样的叶片颜色和形态，成为园艺爱好者追捧的对象[6]。

2.2 彩叶植物叶片呈色

彩叶植物根据叶片色彩在不同时期的呈现可以分为春色叶、秋色叶和常色叶三类[7]。其叶色变异的原因主要与叶绿素代谢、类胡萝卜素代谢、次生代谢、光合作用和叶绿体发育等途径密切相关。这些因素对彩叶植物叶片颜色的形成和保持起着重要作用。有助于深入了解彩叶植物的遗传调控机制和生理特性，为开发新的彩叶品种和优化彩叶植物的栽培管理提供了理论基础[8]。

孙素静团队采用美景度评价法（SBE）对80种彩叶植物的美景度进行评价。利用MATLAB软件和扫描仪获取叶片颜色数据，并在色调-饱和度-亮度（HSB）系统下进行分析。结果表明，80种植物的叶色可分为13种色调，分属于6个色系。其中黄绿色系物种最多，蓝色和紫色系物种较少。颜色的亮度和饱和度与美景度存在显著正相关关系，建立了基于颜色属性的SBE评价模型[9]。

2.3 彩叶植物配置形式

彩叶植物有3种配置形式，规则式配置适用于规则式园林和庄重场合，包括对植、列植、中心植和环植等。自然式配置没有固定的模式，灵活多变，适用于自然式园林、风景区和一般庭院绿化。常见的方式有孤植、丛植、群植和林植这4种种植方式。混合式配置是将自然式和规则式混合使用，在单位面积上创造出互相结合、互相衬托的景观效果。彩叶树种的配置方式丰富了园林不同景观的变化，将园林景观打造得更丰富，更具有中国古典的特色[10]。彩叶植物的配置确实需要考虑当地生态环境和生态规律，以保证其适应性和健康生长。工作人员在进行配置时，需要了解彩叶植物的特点，并综合考虑光照、水分和土壤等因素，以确保植物能够与周围环境相

协调[11]。

2.4 彩叶植物在园林中的应用

彩叶植物作为一种具有丰富色彩景观效果的植物，在园林建设中的应用越来越广泛。然而，在彩叶植物引種与培育过程中，过度关注色彩表现而忽略了原产地与引种地的环境差异和苗木遗传稳定性等因素，往往导致后期的生长问题和景观效果不佳[12]。但为了丰富夏季景观的色彩，可以在城市绿地中引入少量的红叶树或红黄叶树的混合植物。一些住宅区中彩叶植物使用也存在效果不佳，存在色彩过多、缺乏层次感、过密拥挤等问题[13]。为了让彩叶植物在园林景观中良好生存，设计人员需要注意不同植物的生存原则。配置时，技术人员应先了解彩叶植物的生长环境、土壤条件和光照要求等内外因素对生长的影响[14]。特别是对野生彩叶植物资源的研究和利用方面仍等待深入开展。园林彩叶植物的全面养护对于其旺盛生长至关重要[15]。进一步提升城市园林绿化水平，提升新品种的选育和引进，不断丰富彩叶植物的品种资源，对栽培技术改进和优化，创造更具艺术性和美感的园林景观[16]。

2.5 彩叶植物在其他领域的应用

彩叶植物的应用领域逐渐拓展到食品工业和医药领域。彩叶植物中富含丰富的生物活性物质，如多酚类化合物和抗氧化物质，结果可推广到天然食品着色剂和坚果剂的配方。这些物质对人体健康具有重要意义。因此，彩叶植物被广泛应用于天然食品着色剂和保健品的制备[17]。

总之，国内外通过对彩叶植物进行了全面深入的研究，从品种选育到色素合成机制，再到性状分析和应用领域拓展，取得了丰硕的成果。这些研究为我们深入理解彩叶植物的形成机制、优化品种和应用开发提供了重要的参考和指导。

3 展望

当前，国内关于彩叶植物的研究案例很多，但是相关的研究主要集中在园林绿化、园林景观、园林应用，在技术与工程研究方面的研究较少。彩叶植物不仅具有观赏价值，还具备重要的生态功能。彩叶植物的色彩变化机理还不完全清楚。彩叶植物的色彩变化主要与多种色素相互作用有关，包括叶绿素、类胡萝卜素、花青素等。但是，这些色素在叶片中的合成和降解过程尚不明确。进一步研究彩叶植物的色彩变化机理可以为我们了解植物的生理过程提供更深入的认识。彩叶植物的色彩丰富多样，可以用于景观设计和绿化工程中。通过研究彩叶植物的合适栽培条件和管理方法，可以更好地利用其美观和生态功能。同时，彩叶植物也可能具备抗氧化、抗炎等药用价值，这些潜在的应用价值值得我们进一步探索。进一步研究彩叶植物的色彩变化机理、生态功能以及应用价值，可以为我们更好地了解植物的生理过程、生态系统的稳定性和景观设计提供科学依据。

参考文献

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