作者:吕荣森(中国科学院成都生物研究所 中国科学院成都分院)

成都所在的四川盆地被誉为“天府之国”,拥有独特的气候条件,雨热同季,水旱从人,什么植物都长得很好。

但是,生活在四季常绿的四川盆地仍然有一种遗憾,那就是缺少秋日“万山红遍层林尽染”的景色。北美的红枫到了四川盆地,非但不能产生红叶,而且早早地枯黄脱落了。四川人要想看红叶,最近也得去川西北高原。

来自川西北的秋景暴击(图片来源:作者提供)

为什么红叶树难以在四川盆地生长?有没有适合当地的红叶树呢?

红叶为什么这样红?

我们先来捋一捋,秋叶斑斓的原理。为什么到了秋天,有的树叶变黄、有的变红呢?这主要是植物体内的色素含量发生了变化。

秋叶斑斓(图片来源:毛萍提供)

植物呈现绿色是因为体内含有大量叶绿素,它的技能主要是进行光合作用。除了叶绿素,植物体内还有少量不同数量的胡萝卜素、叶黄素、花青素等。叶片变黄主要是因为叶绿素在低温下不稳定,逐渐降解,而相对稳定的胡萝卜素和叶黄素伺机而动,得以“重见天日”,树叶整体呈现黄色,如秋天的自拍背景银杏、白蜡、无患子、黄金树、苦楝等都是这种情况。

至于叶儿为什么这样红,是因为人家自动合成了“防晒霜”。在低温情况下,随着叶绿素分解、消失,过多的阳光和较大的日夜温差就会对叶绿体造成伤害。为保护光合作用的小能手,叶片里的糖分会大量迅速转化成红色的花青素,来抵挡部分光照。

秋天树叶变黄/变红的原理(图片来源:毛萍提供)

下面请欣赏红叶代表如红枫、黄栌(对,这个家伙就是香山的最大功臣),金色的阳光从叶梢洒下,树叶红透透,秋韵大致就是这个味道吧。

日本红枫(图片来源:毛萍提供)

为什么“天府之国”没有红叶?

为什么“天府之国”没有红叶?因为四川盆地特殊的气候条件对于红叶树是致命的障碍。

·首先:与全国其他地方相比,四川盆地多云雾,少日照,全年阴天日数181-182天。尤其是成都全年阴天日数占80%。全年日照时数1100-1200小時,只及中国东部地区的一半。四川盆地的雨天、阴天和雾天,占到全年总天数的4/5以上。

·其次:降雨多,年均降雨量900-1200毫米,雅安-峨眉地区达1600毫米。成都的秋天日照少,温差小,阴天多,晴天少。

根据上下文看图猜成语

(图片来源:http://www.hwjyw.com/)

四川盆地的气候不适宜红叶植物的生长,怎么办?听天由命吗?

直接引种红叶植物?想得太简单了

我们不能改变气候,但是,我们可以从生物多样性里面去寻找答案!生物多样性是描述自然界多样性程度的一个内容广泛的概念,包括动物、植物、微生物和它们所拥有的基因以及它们与其生存环境形成的复杂的生态系统总和。生物多样性早已应用于人类生产生活中,例如,水稻一般只能种在淡水里,后来发现了抗盐的野生稻,我们就可以种海水稻了。

笔者由于长期在横断山地区工作,对该地区的植物资源十分熟悉,能不能从横断山地区丰富的植物资源里找到适合四川盆地气候的红叶树种呢?

从1990年代开始,笔者开始了红叶植物的引种驯化探索试验。横断山地区的高海拔地带有很多红叶植物资源,例如槭树属,石楠属,花楸属,蓝果树属,栎属,黄栌属等。这些植物在海拔1500米以上的高山地区都能表现出鲜明的红色,尤其是槭树植物,在横断山地区有上百种,它们在高海拔地区构成了色彩斑斓的彩叶林带,成为著名的红叶观赏区。

横断山地区海拔1500-2500米的彩叶林带(图片来源:作者提供)

最初,笔者直接把这些植物引种到低海拔(500米)的成都平原进行观察,结果都失败了。大部分的植物都不能表现出应有的红色。个别种类有点红色,也十分不尽人意。十多年的探寻时间就这样过去了,没有得到满意的结果。

“华夏红”是怎么发现的?

2004年的9月份,事情的转机出现了。笔者来到横断山东部,忽然看见山上的绿色森林里有一株浅红色的大树,好生奇怪。因为夏季不可能有红叶树出现。那个地方的海拔是1200米。怀着好奇心,笔者从树上采回了一份带有果实的标本。当时的植物分类专家认为是漆树科黄连木属的黄连木(Pistacia chinensis)。这棵树到秋季会不会变成红叶呢?

到了12月初,笔者再次来到那个地方,那棵树已经全部变成了鲜艳的红色。笔者随即采了一批种子带回成都做育苗试验,第二年秋天,得到了37株盆栽小苗。根据过去的经验,从高海拔地区引种到低海拔地区的红叶树,多半不会变红。但是当年的12月初,再次让人吃惊的是,那批黄连木小苗叶子全部变成了红色。笔者连续观察了几年,直到那批黄连木树苗长成小树,发现在成都地区的气候条件下,它们都能生成稳定的红叶。

两年生红叶黄连木的盆栽苗(图片来源:作者提供)

鲜亮的红色 (图片来源:作者提供)

在随后的几年里,笔者又培育了一批红叶黄连木的树苗,拿到四川盆地几个点进行区域化试验,海拔从200米到2200米,红叶黄连木都能表现出鲜明的红色。2010年 ,红叶黄连木经过专家评审,通过了四川省科技厅的鉴定,进行了科技成果登记,2014年又通过了四川省林业厅的林木良种审核,正式命名为“华夏红”红叶黄连木。到目前为止,“华夏红”红叶黄连木已经在四川及长江中下游地区推广了约10万余株,表现良好。

“华夏红”黄连木构建的红叶林推广 (图片来源:作者提供)

笔者也对“华夏红”红叶黄连木的生物学特性及栽培技术进行了研究。引种到成都平原后,其物侯期有显著变化。萌芽期提早约1个月,红叶期推迟约半个月。多年观察的结果是,红叶生成期在11月中旬至12月中旬。由绿叶变红叶的气温指标非常稳定,也就是连续五日平均温度在10度以下时,叶片由绿转暗红再转大红,这一过程大约要7-10天。换句话说,当成都的气候学上的冬季来临時,就是红叶黄连木的转红开始期。“华夏红”红叶黄连木的生长很快,3年成树,5年成林。因为长得快,在幼树阶段,要进行修剪,控制树冠,以形成优美的树形。

为什么“华夏红”红叶黄连木移植到低海拔地区仍然能够变红?其机理比较复杂,可能是它的叶子比别的植物含有更多的花青素类色素,在叶绿素褪去后,移植到低海拔地区的植株仍然能够显现明显的红色,还有待进一步研究。

欢迎大家来成都看红叶~

“华夏红”红叶黄连木的选育成功,有力地证明通过生物多样性原理的应用可以筛选出适合四川独特气候条件的红叶树。拿着纱巾的成都嬢嬢们从此有了自己的红叶树,不必舍近求远。

友情提醒:12 月上旬是成都红叶观赏的最佳时期,观赏时间大约10天左右。

你是烟花吗?你红着脸庞 (图片来源:作者提供)

来源: 科学大院

为什么“天府之国”没有红叶?

图文简介

生活在四季常绿的四川盆地仍然有一种遗憾,那就是缺少秋日“万山红遍层林尽染”的景色。