园林绿化行业在世界范围已被公认为“永远的朝阳产业”,优良的彩叶植物是提升绿化品质的重要基础,但目前我国市场上表现优良的彩色树种奇缺,尤其是大型彩叶乔木,这对园林品质的提升造成了极大障碍。北美红枫(Acer rubrum L.,英文名为Red maple)为槭树属大型落叶乔木,因其秋叶红艳醒目,是当前城市绿化、美化、彩化最时尚流行的树种之一,曾多次荣获国际园林博览会金奖,深受消费者喜爱。我国自21世纪初期开始北美红枫的引种工作,在栽培过程中发现,随着树龄的增长,在重庆等南方地区北美红枫的秋季叶色变化达不到预期效果,寻找一种简单、易操作的叶色人工调控措施,已成为北美红枫在我国南方地区的园林应用中亟需解决的科学问题。因此,本研究以引种北美红枫为试验材料,通过研究秋季叶色变红过程中叶片的光合色素、花色素苷、渗透调节物质的含量和酶活性与叶片颜色的相互关系,探讨北美红枫的叶片变色机制,通过外源喷施蔗糖和人工束带干扰等措施,探讨人为干扰对北美红枫叶色的调控效果及其机制。旨在寻找一种简单、易操作的人工调控措施,为北美红枫在我国的广泛引种和城市园林应用提供理论支持,为植物叶片颜色的调控措施提供新的思路。主要研究结果包括以下几个方面:1.通过研究北美红枫变色期的叶片颜色与及相关生理指标的变化,并结合叶色数量化Lab色彩空间模型分析,发现在秋季叶色变化过程中,北美红枫叶色参数L、b值变化幅度较小,叶色参数a值变化显著。在整个叶片变色期,随着叶色的变化,光合色素含量呈下降趋势,花色素苷、类黄酮、可溶性糖和可溶性蛋白含量均呈上升趋势,过氧化物酶(POD)活性呈单峰曲线,最大值出现在变色初期。叶色参数a值与光合色素含量显著负相关,与花色素苷、可溶性糖含量显著正相关,b值与类黄酮呈显著正相关,而参数L值与各生理指标均无显著相关关系。影响北美红枫叶片变红的主要因素是叶片中光合色素、花色素苷和可溶性糖含量,类黄酮含量对叶片变红的贡献不大,而可溶性蛋白含量和POD活性对北美红枫叶片变红没有直接影响。2.束带干扰可以显著提高北美红枫束带枝条上部(S2)的叶色参数a值,显著降低其明度参数L和叶色参数b值;束带后叶片红色的显色程度由强到弱的顺序为S2>C1(对照下部)>C2(对照上部)>S1(束带下部),明度顺序为S1>C1>C2>S2,黄色显色程度由强到弱的顺序为S1>C1>C2>S2;束带后叶片中的叶绿素a、叶绿素b以及总叶绿素含量均显著增加,而类胡萝卜素显著降低,花色素苷有明显的提高;枝条下部叶片中的矿质元素含量高于枝条上部,束带干扰对矿质元素的吸收及运输影响不显著;苯丙氨酸解氨酶(PAL)、多酚氧化酶(PPO)对花色素苷的合成具有一定的影响,可溶性糖一定程度上可能影响着叶色参数值变化。北美红枫的叶色变化是内部生理变化的外在体现,束带干扰会影响北美红枫的光合色素和花色素苷的合成,从而改变北美红枫叶片呈色时间及呈色质量。3.喷施蔗糖处理使北美红枫的光合色素含量和酸碱度(p H值)降低,花色素苷、可溶性蛋白可溶性糖含量升高。叶面喷施蔗糖溶液能通过减少光合色素的积累,同时增加花色素苷的合成和稳定性,间接影响北美红枫叶色表现。叶色参数Lab值与叶片的颜色及色素含量变化较为一致,可作为彩叶植物叶色数量化的工具。但当取色点颜色较深时,该模型存在较大误差,需修正后再使用。本研究从生理特性及叶片颜色表现方面对北美红枫的叶色呈现及调控机制进行了研究,明确了叶绿素和花色素苷是影响北美红枫叶片颜色的主要生理活性物质,其中叶绿素占叶色表现的主导作用,为今后北美红枫的叶色调控提供了理论基础,发现人工束带能使束带枝上部叶片提前变色,改变其观赏期,为北美红枫的园林应用提供了新的思路,也可为其他彩叶植物的叶色研究提供了一定的参考。