巫山红叶呈色对生境异质性的响应

[目的]明确巫山红叶秋季叶片呈色不均的主要影响因子.[方法]在巫山红叶景区内,根据海拔、坡度、坡向的不同选取4种具有代表性的生境(生境1,生境2,生境3,生境4),并以其中生长的巫山红叶(Cotinus coggygria Scop.var.cinerea Engl.)为试验材料,于2018年7-11月,在每月20日采样并立即测定叶片叶绿素、类胡萝卜素、花色素苷、可溶性蛋白、还原性糖含量以及苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性,通过分析叶片生理指标的变化及其与环境因子(海拔、坡向、坡度、土壤营养状况以及环境温度、湿度)的相关性,明确引起红叶呈色差异的主要因子.[结果]各生境巫山红叶叶片中叶绿素和类胡萝卜素含量随生长期不同存在差异,在11月时急速下降,与10月相比,叶绿素含量降幅为80.42％～92.86％,类胡萝卜素含量降幅为55.58％～86.22％;生境3、生境4中的叶绿素与类胡萝卜素含量始终低于生境2,且在11月转色期时显著低于生境2(P＜0.05).各生境巫山红叶叶片中花色素苷含量在转色期前整体较低,在11月转色期时急剧上升,其中海拔最高、坡度最陡的生境4中其含量相比10月上升了10.04倍,并显著高于其他生境(P＜0.05).各生境巫山红叶叶片中PAL活性变化幅度与花色素苷含量变化情况并不一致,两者之间无显著相关关系,且转色期时不同生境之间PAL活性也无显著差异.各生境巫山红叶叶片中可溶性蛋白含量在11月转色期时大幅下降,生境4较之10月下降了83.64％,降至最低,但与其他生理指标间无显著相关性.转色期时,巫山红叶叶片中还原性糖含量与花色素苷含量呈显著正相关(P＜0.05),其中生境4的还原性糖含量最高,但与其他生境的还原性糖含量无显著差异(P＞0.05).相关性分析结果表明,花色素苷和还原性糖含量与海拔、坡度呈显著正相关关系(P＜0.05),与温度、湿度呈显著负相关关系(P＜0.05),而与坡向和土壤肥力条件无显著相关性(P＞0.05).[结论]海拔与坡度、温度与湿度是导致不同生境内巫山红叶转色期叶片呈色不均的关键外在因素;还原性糖由于在一定含量范围内会影响花色素苷含量的变化,是导致叶片呈色不均的一个重要内因.