stringtranslate.com

Популус

Populus — род из 25–30 видов листопадных цветковых растений семейства Ивовые , произрастающих в большей части Северного полушария . Английские названия , применяемые по-разному к разным видам, включают тополь ( / ˈpɒplər / ) , осину и коттон .

Тополь бальзамический западный ( P. trichocarpa ) был первым деревом, полный код ДНК которого был определен методом секвенирования ДНК в 2006 году. [1]

Описание

Взрослые дрожащие осины ( Populus tremuloides ) с молодым возобновлением на переднем плане в Фэрбанксе, Аляска

Род отличается большим генетическим разнообразием и может достигать высоты 15–50 м (49–164 фута) со стволом до 2,5 м (8 футов) в диаметре.

Мужские сережки Populus × canadensis

Кора на молодых деревьях гладкая и белая до зеленоватой или темно-серой, и часто имеет заметные чечевички ; на старых деревьях она остается гладкой у некоторых видов, но становится грубой и глубоко трещиноватой у других. Побеги крепкие, с (в отличие от родственных ив ) конечными почками. Листья расположены спирально и различаются по форме от треугольных до круглых или (редко) лопастных, и с длинным черешком ; у видов в секциях Populus и Aigeiros черешки сплющены с боков, так что ветер легко заставляет листья качаться вперед и назад, придавая всему дереву «мерцающий» вид на ветру. Размер листьев очень изменчив даже на одном дереве, как правило, с маленькими листьями на боковых побегах и очень большими листьями на сильно растущих свинцовых побегах. Листья часто становятся ярко-золотыми или желтыми перед тем, как они опадают осенью. [2] [3]

Семена тополя легко разносятся ветром благодаря окружающим их тонким волоскам.

Цветки в основном двудомные (редко однодомные ) и появляются ранней весной до листьев. Они появляются в длинных, поникающих, сидячих или ножковидных сережках , образующихся из почек, образовавшихся в пазухах листьев предыдущего года. Каждый цветок сидит в чашевидном диске, который держится на основании чешуи, которая сама прикреплена к оси сережки. Чешуи обратнояйцевидные, лопастные и бахромчатые, перепончатые, волосатые или гладкие и обычно рано опадающие. Мужские цветки без чашечки или венчика и состоят из группы от четырех до 60 тычинок , вставленных в диск; тычиночные нити короткие и бледно-желтые; пыльники продолговатые, фиолетовые или красные, внутренние и двухклеточные; ячейки открываются продольно. Женский цветок также не имеет чашечки или венчика и состоит из одноклеточной завязи, расположенной в чашевидном диске. Столбик короткий, с двумя-четырьмя рыльцами, по-разному разделенными на дольки, и многочисленными семяпочками. Опыление осуществляется ветром, при этом женские сережки значительно удлиняются между опылением и созреванием. Плод представляет собой двух-четырехстворчатую раскрывающуюся капсулу , от зеленого до красновато-коричневого цвета, созревает в середине лета, содержит многочисленные мелкие светло-коричневые семена, окруженные пучками длинных, мягких, белых волосков, способствующих рассеиванию ветром. [2] [4]

Классификация

Тополь на холме весной, летом, осенью и зимой (Германия )

Род Populus традиционно делится на шесть секций на основе признаков листьев и цветков; [3] [5] эта классификация следует ниже. Недавние генетические исследования в значительной степени поддержали это, подтвердив некоторые ранее предполагаемые сетчатые эволюции из-за прошлых событий гибридизации и интрогрессии между группами. Некоторые виды (отмеченные ниже) имели различные отношения, указанные их ядерной ДНК (унаследованной по отцовской линии) и последовательностями хлоропластной ДНК (унаследованной по материнской линии), что является явным указанием на вероятное гибридное происхождение. [6] Гибридизация продолжает быть обычным явлением в роде, при этом известно несколько гибридов между видами в разных секциях. [2] [7] В настоящее время в роде насчитывается 57 признанных видов. [8]

Филогения

Некоторые из наиболее легко идентифицируемых окаменелостей этого рода принадлежат Poplus wilmattae , которые происходят из позднего палеоцена Северной Америки около 58 миллионов лет назад. [9] Однако окаменелости этого рода из мелового периода были найдены в Тибете и Хэйлунцзяне, Китай. [10]

Отдельные виды

Тополь черный осенью
Populus × petrowskiana («Царский тополь») в Хейноле , Финляндия.
Листья тополя лазокарпа

Экология

Тополя из секции тополя часто являются болотистыми или прибрежными деревьями. Осины являются одними из самых важных бореальных широколиственных деревьев. [2]

Тополя и осины являются важными пищевыми растениями для личинок большого количества видов Lepidoptera . Pleurotus populinus , осиновая вешенка, встречается исключительно на мертвой древесине деревьев рода Populus в Северной Америке.

Несколько видов Populus в Соединенном Королевстве и других частях Европы подверглись сильному отмиранию ; считается, что это отчасти связано с Sesia apiformis , которая проникает в ствол дерева на стадии личинки. [13]

Выращивание

Тополь черный сорт Fastigiate группы Plantierensis, в Венгрии
Тополя доминируют во флоре городского парка Хорога , Горный Бадахшан , Таджикистан.

Многие тополя выращиваются как декоративные деревья , причем используются многочисленные сорта . У них есть преимущество в том, что они быстро вырастают до очень больших размеров. Почти все тополя легко укореняются из черенков или там, где сломанные ветки лежат на земле (они также часто обладают замечательной способностью к размножению и могут образовывать огромные колонии из одного исходного дерева, например, знаменитый лес Пандо , состоящий из тысяч клонов Populus tremuloides ).

Деревья с ветвями в форме фастигиата (прямостоячие, колонновидные) особенно популярны и широко выращиваются по всей Европе и юго-западной Азии. Однако, как и у ивы , у тополей очень мощная и инвазивная корневая система, простирающаяся до 40 метров (130 футов) от деревьев; посадка вблизи домов или керамических водопроводных труб может привести к повреждению фундамента и растрескиванию стен и труб из-за их поиска влаги.

Простой, воспроизводимый, высокочастотный протокол микроразмножения восточного тополя Populus deltoides был описан Ядавом и др. в 2009 г. [14]

Индия

Популярный сорт тополя G48 в Пенджабе, Индия; Jhalli Farms Village Niara/Hoshiarpur

В Индии тополь выращивается фермерами в коммерческих целях, в основном в регионе Пенджаб . Распространенные сорта тополя:

Деревья выращиваются из калама или черенков, которые заготавливаются ежегодно в январе и феврале и поступают в продажу до 15  ноября.

Тополь чаще всего используется для изготовления фанеры : в Ямуна Нагаре в штате Харьяна имеется крупная фанерная промышленность, зависящая от тополя. Он сортируется по размерам, известным как «более» (более 24 дюймов (610 мм)), «менее» (18–24 дюйма (460–610 мм)) и «sokta» (менее 18 дюймов (460 мм)).

Использует

Традиционный памирский дом

Хотя древесина Populus известна как древесина тополя, обычная высококачественная твердая древесина «тополя» с зеленоватым оттенком на самом деле относится к неродственному роду Liriodendron . Древесина Populus — более легкий и пористый материал.

Его гибкость и близкая структура волокон делают его пригодным для ряда применений, подобно иве. Греки и этруски делали щиты из тополя, и Плиний Старший также рекомендовал тополь для этой цели. [15] Тополь продолжал использоваться для изготовления щитов в Средние века и был известен прочностью, схожей с прочностью дуба, но со значительным уменьшением веса.

Еда

Помимо того, что листья и другие части видов Populus потребляются животными, крахмалистый слой сока (под внешней корой) съедобен для человека как в сыром, так и в приготовленном виде. [16]

Производство

В Пакистане тополь выращивается на коммерческом уровне фермерами в провинциях Пенджаб, Синд и Хайбер-Пахтунхва. Однако все сорта серьезно подвержены атакам термитов, что ежегодно приводит к значительным потерям тополя. Поэтому бревна тополя также используются в качестве приманки в ловушках для термитов для биологического контроля термитов в сельскохозяйственных культурах.

Энергия

Существует интерес к использованию тополя в качестве энергетической культуры для получения биомассы в системах энергетического лесоводства , особенно в свете его высокого соотношения потребляемой и потребляемой энергии, большого потенциала снижения выбросов углерода и быстрого роста.

Роторная сажалка для черенков тополя и ивы, посадка нового питомника тополя для получения биомассы с коротким оборотом

В Соединенном Королевстве тополь (как и другая энергетическая культура ива) обычно выращивается в системе короткого оборота поросли в течение двух-пяти лет (с одним или несколькими стволами), затем собирается и сжигается - урожайность некоторых сортов может достигать 12 тонн сухой древесины с гектара каждый год. [19] В более теплых регионах, таких как Италия, эта культура может производить до 13,8, 16,4 тонн сухой древесины биомассы с гектара каждый год при двухгодичных и трехгодичных циклах рубки, также демонстрируя положительный энергетический баланс и высокую энергоэффективность . [20]

Топливо

Биотопливо — еще один вариант использования тополя в качестве источника биоэнергии. В Соединенных Штатах ученые изучали преобразование порослевого тополя с коротким оборотом рубки в сахара для производства биотоплива (например, этанола). [21] Учитывая относительно низкую цену, процесс производства биотоплива из SRC может быть экономически целесообразным, хотя выход преобразования из порослевого тополя с коротким оборотом рубки (как молодых культур) был ниже, чем из обычной зрелой древесины. Помимо биохимической конверсии, термохимическая конверсия (например, быстрый пиролиз) также изучалась для производства биотоплива из порослевого тополя с коротким оборотом рубки и было обнаружено, что она обеспечивает более высокую рекуперацию энергии, чем при биоконверсии. [22]

Искусство

Тополь был наиболее распространенным деревом, используемым в Италии для создания картин на панно ; Мона Лиза и самые известные картины раннего итальянского Возрождения выполнены на тополе. [ необходима ссылка ] Древесина, как правило, белая, часто со слегка желтоватым оттенком.

Некоторые струнные инструменты изготавливаются с цельными задними деками из тополя; говорят, что альты, сделанные таким образом [ нужна ссылка ], имеют особенно резонирующий тон. Аналогичным образом, хотя обычно считается, что он имеет менее привлекательную текстуру, чем традиционная ситхинская ель , тополь начинает становиться целью некоторых мастеров арф как устойчивая и даже превосходная альтернатива для их звуковых дек : [23] в этих случаях другой шпон из твердой древесины иногда наносится на резонирующее основание тополя как по косметическим причинам, так и, предположительно, для тонкой настройки акустических свойств.

Управление земельными ресурсами

Пирамидальные тополя часто используются в качестве ветрозащиты вокруг сельскохозяйственных полей для защиты от ветровой эрозии.

Сельское хозяйство

Бревна тополя служат питательной средой для грибов шиитаке . [24]

Фиторемедиация

Тополь представляет собой подходящего кандидата для фиторемедиации , поскольку он обладает способностью удалять и хранить вредные загрязнители в своем стволе, а также удалять загрязнения воздуха. [25] Это растение успешно использовалось для борьбы со многими типами загрязнителей, включая микроэлементы (МЭ) в почве [26] и осадках сточных вод , [27] [28] полихлорированные бифенилы (ПХБ), [29] трихлорэтилен (ТХЭ), [30] полициклические ароматические углеводороды (ПАУ). [31]

Культура

Два известных стихотворения на английском языке оплакивают вырубку тополей: «Тополиное поле» Уильяма Каупера и « Тополя Бинси срублены в 1879 году» Джерарда Мэнли Хопкинса .

В песне Билли Холидей « Strange Fruit » она поет: «Черные тела качаются на южном ветру/Странные фрукты свисают с тополей…».

Аллея странных тополей в Яссах , Румыния, является одним из мест, где Михай Эминеску черпал вдохновение в своих работах (стихотворение «Там, где растут одинокие тополя»). В 1973 году 15 оставшихся белых тополей (возраст которых варьировался от 233 до 371 года) были объявлены памятниками природы. [32]

На Украине один из районов Киева назван в честь тополя черного — Осокорки , местное название.

Ссылки

  1. ^ Объединенный институт генома, Populus trichocarpa Архивировано 2 мая 2008 г. на Wayback Machine
  2. ^ abcd Meikle, RD (1984). Ивы и тополя Великобритании и Ирландии . Справочник BSBI № 4. ISBN  0-901158-07-0 .
  3. ^ ab Рашфорт, К. (1999). Деревья Британии и веревка . Коллинз ISBN 0-00-220013-9 . 
  4. ^ ab Keeler, HL (1900). Наши местные деревья и как их идентифицировать . Нью-Йорк: Charles Scribner's Sons. С. 410–412.
  5. ^ Eckenwalder, JE (1996). "Систематика и эволюция Populus". В RF Stettler; HD Bradshaw; PE Heilman; TM Hinckley (ред.). Биология Populus и ее значение для управления и сохранения . Оттава: NRC Research Press, Национальный исследовательский совет Канады. ISBN 9780660165066.
  6. ^ Хамзех, М. и Даянандан, С. (2004). Филогения Populus (Salicaceae) на основе нуклеотидных последовательностей региона хлоропласта TRNT-TRNF и ядерной рДНК. Amer. J. Bot . 91: 1398-1408. Доступно онлайн Архивировано 29 января 2008 г. на Wayback Machine
  7. ^ Eckenwalder, JE (2001). "Определитель видов и основных скрещиваний". В DI Dickmann; JG Isebrands; JE Eckenwalder; J. Richardson (ред.). Культура тополя в Северной Америке . Оттава: NRC Research Press. стр. 325–330. ISBN 978-0-660-18145-5.
  8. ^ " Populus L.". Plants of the World Online , Kew Science. Доступ 8 сентября 2021 г. [1] Архивировано 26 февраля 2023 г. на Wayback Machine
  9. ^ Дикманн, Дональд; Кузовкина, Юлия (2008). Тополя и ивы в мире (PDF) . Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций. стр. 27. ISBN 978-92-5-107185-4. Архивировано (PDF) из оригинала 8 августа 2016 г. . Получено 24 марта 2020 г. .
  10. ^ Лю, Ся; Ван, Чжаошань; Ван, Вэй; Хуан, Циньцинь; Цзэн, Яньфэй; Цзинь, Юй; Ли, Хунлэй; Ду, Шухуэй; Чжан, Цзяньго (2022). «Происхождение и эволюционная история Populus (Salicaceae): Дальнейшие идеи, основанные на расхождении во времени и биогеографическом анализе». Frontiers in Plant Science . 13 . doi : 10.3389/fpls.2022.1031087 . ISSN  1664-462X. PMC 9815717 . PMID  36618663. 
  11. ^ ab <Васкес-Гарсиа, Хосе и Муньис-Кастро, Мигель Анхель и Гонсалес, Роза и Ньевес-Эрнандес, Грегорио и Пулидо, Мария и Эрнандес-Вера, Херардо и Дельгадильо, Освальдо. (2019). « Populus primaveralepensis sp. nov. (Salicaceae, Malpighiales), новый вид белого тополя из биосферного заповедника Боске-ла-Примавера в Западной Мексике». Европейский журнал таксономии . 2019. 10.5852/ejt.2019.498.
  12. ^ "Лес в пустыне: гибридная плантация тополя питает новую мельницу" (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала 29 ноября 2020 г. . Получено 3 октября 2019 г. .
  13. ^ Мартин-Гарсия, Дж. «Закономерности и мониторинг заражения Sesia apiformis на тополевых плантациях в различных пространственных масштабах». Журнал прикладной энтомологии .
  14. ^ Ядав, Ракеш (2009). «Высокочастотная прямая регенерация растений из листьев, междоузлий и корневых сегментов восточного тополя ( Populus deltoides )». Plant Biotechnology Reports . 3 (3): 175–182. doi :10.1007/s11816-009-0088-5. S2CID  42796629.
  15. ^ HA Shapiro (2007). The Cambridge Companion to Archaic Greece. Cambridge University Press. стр. 69. ISBN 978-1-139-82699-0. Архивировано из оригинала 17 июля 2023 . Получено 22 ноября 2015 .
  16. ^ Энджер, Брэдфорд (1974). Полевой справочник по съедобным диким растениям. Гаррисберг, Пенсильвания: Stackpole Books. стр. 172. ISBN 0-8117-0616-8. OCLC  799792.
  17. ↑ Выращивание тополя в Европе. Архивировано 3 ноября 2007 г. на Wayback Machine.
  18. ^ Эйкен, Лора (18 апреля 2012 г.). «Выпечка хлеба за рубежом». Bakers Journal . Архивировано из оригинала 8 августа 2016 г. Получено 11 июня 2016 г.
  19. ^ Aylott, Matthew J.; Casella, E; Tubby, I; Street, NR; Smith, P; Taylor, G (2008). «Урожайность и пространственное предложение биоэнергетических тополей и ивы с коротким оборотом рубки в Великобритании». New Phytologist . 178 (2 fvhc): 358–370. doi : 10.1111/j.1469-8137.2008.02396.x . PMID  18331429. S2CID  35494995.
  20. ^ Nassi; Di Nasso, N.; Guidi, W.; Ragaglini, G.; Tozzini, C.; Bonari, E. (2010). «Производство биомассы и энергетический баланс двенадцатилетнего порослевого тополя с коротким оборотом рубки при различных циклах рубки». Global Change Biology Bioenergy . 2 (2): 89–97. doi :10.1111/j.1757-1707.2010.01043.x. S2CID  86414864.
  21. ^ Dou, C; Marcondes, W.; Djaja, J.; Renata, R.; Gustafson, R. (2017). «Можем ли мы использовать тополь с коротким оборотом рубки для получения сырья для биоперерабатывающего завода на основе сахара? Биоконверсия двухлетнего тополя, выращенного как тополь с коротким оборотом рубки». Биотехнология для биотоплива . 10 (1): 144. doi : 10.1186 /s13068-017-0829-6 . PMC 5460468. PMID  28592993. 
  22. ^ Dou, C; Chandler, D.; Resende, F.; Renata, R. (2017). «Быстрый пиролиз короткоротационного порослевого тополя: исследование термохимической конверсии реалистичного сырья для биоперерабатывающего завода». Биотехнология для биотоплива . 10 (1): 144. doi :10.1021/acssuschemeng.7b01000.
  23. ^ "Harps by Wm. Rees - WM REES HARP MYTH 8". Архивировано из оригинала 26 марта 2012 года . Получено 1 июля 2011 года .Сайт Rees Harps, «Миф об арфе №8».
  24. ^ Исследования роста шиитаке, проведенные RMIT. Архивировано 3 января 2010 г. на Wayback Machine.
  25. ^ Doty, Sharon L.; Freeman, John L.; Cohu, Christopher M.; Burken, Joel G.; Firrincieli, Andrea; Simon, Andrew; Khan, Zareen; Isebrands, JG; Lukas, Joseph; Blaylock, Michael J. (5 сентября 2017 г.). «Усиленная деградация TCE на участке Superfund с использованием фиторемедиации тополя с помощью эндофитов». Environmental Science & Technology . 51 (17): 10050–10058. Bibcode : 2017EnST...5110050D. doi : 10.1021/acs.est.7b01504. ISSN  0013-936X. PMID  28737929.
  26. ^ Guidi Nissim, W.; Palm, E.; Mancuso, S.; Azzarello, E. (2018). «Фитоэкстракция микроэлементов из загрязненной почвы: исследование случая в условиях средиземноморского климата». Environmental Science and Pollution Research . 25 (9): 9114–9131. Bibcode : 2018ESPR...25.9114G. doi : 10.1007/s11356-018-1197-x. PMID  29340860. S2CID  3892759.
  27. ^ Вертер Гвиди Ниссим, Алессандра Чинчинелли, Таня Мартеллини, Лаура Альвизи, Эмили Палм, Стефано Манкузо, Элиза Азарелло, Фиторемедиация осадка сточных вод, загрязненного микроэлементами и органическими соединениями, Environmental Research, том 164, июль 2018 г., страницы 356–366, ISSN 0013-9351, https://doi.org/10.1016/j.envres.2018.03.009., фильтрат свалки
  28. ^ Джастин, М.З.; Пайк, Н.; Зупанц, В.; Зупанƒçiƒç, М. (2010). "Фиторемедиация сточных вод свалок и компоста путем орошения тополя и ивы : реакция биомассы и роста". Waste Management . 30 (6): 1032–42. Bibcode : 2010WaMan..30.1032J. doi : 10.1016/j.wasman.2010.02.013. PMID  20211551.
  29. ^ Мегго Р. Э., Шнур Дж. Л. Очистка садовой почвы, загрязненной полихлорированным бифенилом (ПХБ), методом фиторемедиации. Науки об окружающей среде. 2013;1(1):33-52
  30. ^ Гордон, М.; Чо, Н.; Даффи, Дж.; и др. (1998). «Фиторемедиация трихлорэтилена с помощью гибридных тополей». Перспективы охраны окружающей среды . 106 (Приложение 4): 1001–1004. doi : 10.2307/3434144. JSTOR  3434144. PMC 1533336. PMID  9703485. 
  31. ^ Spriggs, T.; Banks, MK; Schwab, P. (2005). «Фиторемедиация полициклических ароматических углеводородов в почве, подвергшейся воздействию завода по производству газа». J. Environ. Qual . 34 (5): 1755–1762. Bibcode :2005JEnvQ..34.1755S. doi :10.2134/jeq2004.0399. PMID  16151227.
  32. ^ "Яссы - уезд вековых деревьев". Agerpres.ro. 17 октября 2017 г. Архивировано из оригинала 6 августа 2019 г. Получено 15 октября 2018 г.

Внешние ссылки

В Wikisource есть текст статьи « Тополь (дерево) » из Британской энциклопедии 1911 года .