stringtranslate.com

Популус

Populus — род из 25–30 видов листопадных цветковых растений семейства Salicaceae , произрастающих на большей части Северного полушария . Английские названия, по-разному применяемые к разным видам, включают тополь ( / ˈ p ɒ p l ər / ), осину и тополь .

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

Описание

Зрелые дрожащие осины ( Populus tremuloides ) с молодым возобновлением на переднем плане, в Фэрбенксе, Аляска

Этот род имеет большое генетическое разнообразие: его высота может достигать 15–50 м (49–164 футов), а диаметр ствола — до 2,5 м (8 футов).

Мужские сережки Populus × canadensis

Кора молодых деревьев гладкая, от белого до зеленоватого или темно-серого цвета, часто с заметными чечевичками ; на старых деревьях у одних видов он остается гладким, а у других становится шероховатым и глубоко трещиноватым. Побеги толстые, с (в отличие от родственных ив ) верхушечными почками. Листья расположены спирально, по форме варьируются от треугольных до круглых или (реже) лопастных, с длинным черешком ; у видов из секций Populus и Aigeiros черешки сплющены с боков, так что ветер легко заставляет листья покачиваться вперед и назад, придавая всему дереву вид «мерцающего» на ветру. Размер листьев очень варьируется даже на одном дереве: обычно маленькие листья на боковых побегах и очень большие листья на сильно растущих свинцовых побегах. Осенью листья часто меняют цвет от ярко-золотого до желтого, прежде чем опадают. [2] [3]

Семена тополя легко разносятся ветром благодаря окружающим их тонким волоскам.

Цветки в основном двудомные (реже однодомные ) и появляются ранней весной раньше листьев. Они рождаются в виде длинных, свисающих, сидячих или цветоносных сережек , образующихся из почек, образовавшихся в пазухах листьев предыдущего года. Каждый цветок помещен в чашеобразный диск, который опирается на основание чешуи, которая сама прикреплена к позвоночнику сережки. Чешуя обратнояйцевидная, лопастная, с бахромой, перепончатая, волосистая или гладкая, обычно кадудообразная. Мужские цветки без чашечки и венчика и состоят из группы от четырех до 60 тычинок , вставленных на диск; нити короткие, бледно-желтые; пыльники продолговатые, пурпурные или красные, внутригнездные, двухклеточные; ячейки открываются продольно. Женский цветок также не имеет чашечки и венчика и состоит из одноклеточной завязи, расположенной в чашеобразном диске. Столбик короткий, с двумя-четырьмя рыльцами, разнолопастными, с многочисленными семязачатками. Опыление происходит ветром, при этом женские сережки значительно удлиняются между опылением и созреванием. Плод представляет собой раскрывающуюся капсулу с двумя-четырьмя створками , от зеленого до красновато-коричневого цвета, созревает в середине лета и содержит множество мелких светло-коричневых семян , окруженных пучками длинных мягких белых волосков, способствующих распространению ветром. [2] [4]

Классификация

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

Род Populus традиционно делился на шесть секций по признакам листьев и цветков; [3] [5] Эта классификация приведена ниже. Недавние генетические исследования в значительной степени подтвердили это, подтвердив некоторые ранее предполагаемые сетчатые эволюции из-за прошлых событий гибридизации и интрогрессии между группами. У некоторых видов (отмеченных ниже) были разные взаимоотношения, на что указывают их ядерная ДНК (унаследованная по отцовской линии) и последовательности ДНК хлоропластов (наследованная по материнской линии), что является четким указанием на вероятное гибридное происхождение. [6] Гибридизация по-прежнему широко распространена в этом роде, известно несколько гибридов между видами в разных секциях. [2] [7] В настоящее время в этом роде насчитывается 57 признанных видов. [8]

Филогения

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

Выбранные виды

Populus nigra осенью
Populus × petrowskiana («Царский тополь») в Хейноле , Финляндия.
Листья Populus lasiocarpa

Экология

Тополя тополя часто представляют собой водно-болотные угодья или прибрежные деревья. Осины являются одними из важнейших бореальных широколиственных деревьев. [2]

Тополя и осины являются важными пищевыми растениями для личинок большого числа видов чешуекрылых . Pleurotus populinus , подосиновик, встречается исключительно на мертвой древесине деревьев Populus в Северной Америке.

Несколько видов Populus в Соединенном Королевстве и других частях Европы подверглись серьезному вымиранию ; Считается, что отчасти это связано с Sesia apiformis , которая проникает в ствол дерева на личиночной стадии. [13]

Выращивание

Сорт тополя фастигиатного черного из группы Plantierensis, Венгрия.
Тополя доминируют во флоре городского парка Хорог , Горный Бадахшан , Таджикистан.

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

Деревья с фастигиальным (прямым, столбчатым) ветвлением особенно популярны и широко выращиваются в Европе и Юго-Западной Азии. Однако, как и у ив , у тополей очень мощная и агрессивная корневая система, простирающаяся на расстояние до 40 метров (130 футов) от деревьев; посадка растений рядом с домами или керамическими водопроводными трубами может привести к повреждению фундамента и трещинам в стенах и трубах из-за их поиска влаги.

Ядав и др. сообщили о простом, воспроизводимом, высокочастотном протоколе микроразмножения восточного тополя Populus deltoides . 2009. [14]

Индия

Популярный сорт Populus G48 в Пенджабе, Индия; Деревня Джалли Фармс Ниара/Хошиарпур

В Индии тополь выращивают фермеры в коммерческих целях, в основном в регионе Пенджаб . Распространенные сорта тополя:

Деревья выращивают из калама или черенков, собирают ежегодно в январе и феврале и коммерчески доступны до 15  ноября.

Тополя чаще всего используются для изготовления фанеры : в Ямуна-Нагаре в штате Харьяна имеется крупная фанерная промышленность, зависящая от тополя. Он классифицируется по размерам, известным как «больше» (более 24 дюймов (610 мм)), «меньше» (18–24 дюймов (460–610 мм)) и «сокта» (менее 18 дюймов (460 мм). ).

Использование

Традиционный памирский дом

Хотя древесина Populus известна как древесина тополя, обычный высококачественный лиственный «тополь» зеленоватого цвета на самом деле происходит из несвязанного рода Liriodendron . Древесина тополя — более легкий и пористый материал.

Его гибкость и плотное волокно делают его подходящим для ряда применений, как и ива. Греки и этруски изготавливали щиты из тополя, и Плиний Старший также рекомендовал для этой цели тополь. [15] Тополь продолжал использоваться для строительства щитов в средние века и был известен своей долговечностью, аналогичной дубу, но со значительным снижением веса.

Еда

Помимо листвы и других частей видов Populus , потребляемых животными, слой крахмалистого сока (под внешней корой) съедобен для человека, как в сыром, так и в приготовленном виде. [16]

Производство

В Пакистане тополь выращивают на коммерческом уровне фермеры в провинциях Пенджаб, Синд и Хайбер-Пахтунхва. Однако все сорта серьезно восприимчивы к нападению термитов, что ежегодно приводит к значительным потерям тополя. Поэтому бревна тополя также используются в качестве приманки в ловушках для термитов для биоконтроля термитов в сельскохозяйственных культурах.

Энергия

Существует интерес к использованию тополя в качестве энергетической культуры для производства биомассы в энергетических системах лесного хозяйства, особенно в свете его высокого соотношения потребляемой и расходуемой энергии, большого потенциала снижения выбросов углерода и быстрого роста.

Роторная сеялка для черенков тополя и ивы, посадка нового питомника тополя на биомассу с коротким вращением

В Соединенном Королевстве тополь (как и ива-энергетическая культура) обычно выращивают в порослевой системе с коротким оборотом в течение двух-пяти лет (с одним или несколькими стеблями), затем собирают и сжигают - урожайность некоторых сортов может быть столь же высокой. 12 тонн сухого зерна на гектар в год. [19] В более теплых регионах, таких как Италия, эта культура может производить до 13,8, 16,4 тонны высушенной в духовке биомассы на гектар каждый год при двухгодичных и трехлетних циклах скашивания, что также демонстрирует положительный энергетический баланс и высокую энергоэффективность . [20]

Топливо

Биотопливо – еще один вариант использования тополя в качестве источника биоэнергии. В Соединенных Штатах ученые изучали переработку порослевого тополя с коротким вращением в сахар для производства биотоплива (например, этанола). [21] Учитывая относительную дешевизну, процесс производства биотоплива из SRC может быть экономически целесообразным, хотя урожайность переработки из порослей с коротким севооборотом (в качестве молодых культур) была ниже, чем из обычной зрелой древесины. Помимо биохимической конверсии, термохимическая конверсия (например, быстрый пиролиз) была также изучена для производства биотоплива из короткоствольного порослевого тополя, и было обнаружено, что она обеспечивает более высокую регенерацию энергии , чем биоконверсия. [22]

Искусство

Тополь был наиболее распространенной древесиной, используемой в Италии для панно ; Мона Лиза и самые известные картины раннего итальянского Возрождения находятся на тополе. [ нужна цитация ] Древесина обычно белая, часто со слегка желтоватым оттенком.

Некоторые струнные инструменты изготавливаются с цельной спинкой из тополя; Говорят, что альты , изготовленные таким образом , имеют особенно резонансный тон. Точно так же, хотя обычно считается, что его текстура менее привлекательна, чем у традиционной ситхинской ели , некоторые мастера по изготовлению арф начинают рассматривать тополь как устойчивую и даже лучшую альтернативу для своих дек : [23] в этих случаях другой шпон из твердой древесины. иногда наносится на резонансную основу из тополя как из косметических соображений, так и якобы для тонкой настройки акустических свойств.

Землеустройство

Тополя ломбардского часто используются в качестве ветрозащитной полосы 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 . Это растение успешно используется для борьбы со многими типами загрязнителей, включая микроэлементы (ТЭ) в почве [25] и осадке сточных вод , [26] [27] полихлорированные бифенилы (ПХД), [28] трихлорэтилен (ТХЭ), [29] Полициклические ароматические углеводороды (ПАУ). [30]

Культура

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

В песне Билли Холидей « Странный фрукт » она поет «Черные тела, качающиеся на южном ветру/Странные фрукты, свисающие с тополей…».

Аллея странных тополей в Яссах , Румыния, является одним из мест, где Михай Эминеску искал вдохновения для своих произведений (стихотворение «Там, где растут одинокие тополя»). В 1973 году оставшиеся 15 белых тополей (возрастом от 233 до 371 года) были объявлены памятниками природы. [31]

В Украине один из районов Киева назван в честь Populus nigra как местное название Осокорки .

Рекомендации

  1. ^ Объединенный институт генома, Populus trichocarpa. Архивировано 2 мая 2008 г. в Wayback Machine.
  2. ^ abcd Мейкле, Р.Д. (1984). Ивы и тополя Великобритании и Ирландии . Справочник БГБ № 4. ISBN  0-901158-07-0 .
  3. ^ аб Рашфорт, К. (1999). Деревья Британии и веревка . ISBN Коллинза 0-00-220013-9
  4. ^ аб Киллер, HL (1900). Наши родные деревья и как их идентифицировать . Нью-Йорк: Сыновья Чарльза Скрибнера. стр. 410–412.
  5. ^ Экенвальдер, JE (1996). «Систематика и эволюция Populus». В РФ Стеттлер; HD Брэдшоу; П.Е. Хейлман; Т.М. Хинкли (ред.). Биология Populus и ее значение для управления и сохранения . Оттава: NRC Research Press, Национальный исследовательский совет Канады. ISBN 9780660165066.
  6. ^ Хамзе, М., и Даянандан, С. (2004). Филогения Populus (Salicaceae) основана на нуклеотидных последовательностях области TRNT-TRNF хлоропластов и ядерной рДНК. амер. Дж. Бот . 91: 1398-1408. Доступно онлайн. Архивировано 29 января 2008 г. на Wayback Machine.
  7. ^ Экенвальдер, JE (2001). «Определитель видов и основных скрещиваний». У Д.И. Дикмана; Дж. Г. Изебрандс; Дж. Э. Экенвальдер; Дж. Ричардсон (ред.). Культура тополя в Северной Америке . Оттава: NRC Research Press. стр. 325–330. ISBN 978-0-660-18145-5.
  8. ^ " Популус Л.". Растения мира онлайн , 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. п. 27. ISBN 978-92-5-107185-4. Архивировано (PDF) из оригинала 8 августа 2016 года . Проверено 24 марта 2020 г.
  10. ^ Лю, Ся; Ван, Чжаошань; Ван, Вэй; Хуан, Циньцинь; Цзэн, Яньфэй; Джин, Ю; Ли, Хунлей; Ду, Шухуэй; Чжан, Цзяньго (2022). «Происхождение и история эволюции Populus (Salicaceae): дальнейшее понимание, основанное на расхождении во времени и биогеографическом анализе». Границы в науке о растениях . 13 . дои : 10.3389/fpls.2022.1031087 . ISSN  1664-462X. ПМЦ 9815717 . ПМИД  36618663. 
  11. ^ ab <Васкес-Гарсия, 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: плантация гибридного тополя питает новую мельницу» (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала 29 ноября 2020 г. Проверено 3 октября 2019 г.
  13. ^ Мартин-Гарсия, Дж. «Схемы и мониторинг заражения Sesia apiformis на плантациях тополя в различных пространственных масштабах». Журнал прикладной энтомологии .
  14. ^ Ядав, Ракеш (2009). «Высокочастотная прямая регенерация растений из листьев, междоузлий и корневых сегментов тополя восточного ( Populus deltoides )». Отчеты о биотехнологии растений . 3 (3): 175–182. дои : 10.1007/s11816-009-0088-5. S2CID  42796629.
  15. ^ ХА Шапиро (2007). Кембриджский спутник архаической Греции. Издательство Кембриджского университета. п. 69. ИСБН 978-1-139-82699-0. Архивировано из оригинала 17 июля 2023 года . Проверено 22 ноября 2015 г.
  16. ^ Энджер, Брэдфорд (1974). Полевое руководство по съедобным диким растениям. Гаррисберг, Пенсильвания: Stackpole Books. п. 172. ИСБН 0-8117-0616-8. ОСЛК  799792.
  17. Выращивание тополя в Европе. Архивировано 3 ноября 2007 г. в Wayback Machine.
  18. Эйкен, Лаура (18 апреля 2012 г.). «Выпечка хлеба за рубежом». Журнал пекарей . Архивировано из оригинала 8 августа 2016 года . Проверено 11 июня 2016 г.
  19. ^ Эйлотт, Мэтью Дж.; Казелла, Э; Табби, я; Улица, Северная Каролина; Смит, П; Тейлор, Дж. (2008). «Урожайность и пространственное обеспечение биоэнергетических порослей тополя и ивы с коротким вращением в Великобритании». Новый фитолог . 178 (2 ФВХК): 358–370. дои : 10.1111/j.1469-8137.2008.02396.x . PMID  18331429. S2CID  35494995.
  20. ^ Насси; Ди Нассо, Н.; Гуиди, В.; Рагаглини, Г.; Тоццини, К.; Бонари, Э. (2010). «Производство биомассы и энергетический баланс двенадцатилетнего порослевого тополя с коротким севооборотом при различных циклах рубки». Биология глобальных изменений. Биоэнергетика . 2 (2): 89–97. дои : 10.1111/j.1757-1707.2010.01043.x. S2CID  86414864.
  21. ^ Доу, С; Маркондес, В.; Джаджа, Дж.; Рената Р.; Густавсон, Р. (2017). «Можем ли мы использовать поросль с коротким вращением в качестве сырья для биоперерабатывающего завода на основе сахара? Биоконверсия двухлетнего тополя, выращенного как поросль с коротким вращением». Биотехнология для биотоплива . 10 (1): 144. дои : 10.1186/s13068-017-0829-6 . ПМК 5460468 . ПМИД  28592993. 
  22. ^ Доу, С; Чендлер, Д.; Ресенде, Ф.; Рената Р. (2017). «Быстрый пиролиз порослевого тополя с коротким вращением: исследование термохимического преобразования реального сырья для биоперерабатывающего завода». Биотехнология для биотоплива . 10 (1): 144. doi :10.1021/acssuschemeng.7b01000.
  23. ^ "Арфы У. Риса - МИФ АРФЫ WM РИС 8" . Архивировано из оригинала 26 марта 2012 года . Проверено 1 июля 2011 г.Веб-сайт Rees Harps, «Миф об арфе №8».
  24. Исследования роста шиитаке, проведенные RMIT. Архивировано 3 января 2010 г. в Wayback Machine.
  25. ^ Гуиди Ниссим, В.; Палм, Э.; Манкузо, С.; Аззарелло, Э. (2018). «Фитоэкстракция микроэлементов из загрязненной почвы: пример средиземноморского климата». Наука об окружающей среде и исследования загрязнения . 25 (9): 9114–9131. дои : 10.1007/s11356-018-1197-x. PMID  29340860. S2CID  3892759.
  26. ^ Вертер Гуиди Ниссим, Алессандра Чинчинелли, Таня Мартеллини, Лаура Альвиси, Эмили Палм, Стефано Манкузо, Элиза Аззарелло, Фиторемедиация осадка сточных вод, загрязненного микроэлементами и органическими соединениями, Исследования окружающей среды, Том 164, июль 2018 г., страницы 356-366, ISSN 0013-9351, https://doi.org/10.1016/j.envres.2018.03.009., фильтрат свалки
  27. ^ Джастин, МЗ; Пайк, Н; Зупанц, В; Зупаначи, М (2010). «Фиторемедиация сточных вод свалок и компоста путем орошения Populus и Salix : биомасса и реакция роста». Управление отходами . 30 (6): 1032–42. Бибкод : 2010WaMan..30.1032J. дои : 10.1016/j.wasman.2010.02.013. ПМИД  20211551.
  28. ^ Мегго Р.Э., Шнор Дж.Л. Очистка садовой почвы, загрязненной полихлордифенилом (ПХБ), путем фиторемедиации. Экологические науки. 2013;1(1):33-52
  29. ^ Гордон, М; Чоу, Н; Даффи, Дж; и другие. (1998). «Фиторемедиация трихлорэтилена гибридными тополями». Перспективы гигиены окружающей среды . 106 (Приложение 4): 1001–1004. дои : 10.2307/3434144. JSTOR  3434144. PMC 1533336 . ПМИД  9703485. 
  30. ^ Сприггс, Т.; Бэнкс, МК; Шваб, П. (2005). «Фиторемедиация полициклических ароматических углеводородов в почве, подвергшейся воздействию заводов техногенного газа». Дж. Энвайрон. Качество . 34 (5): 1755–1762. дои : 10.2134/jeq2004.0399. ПМИД  16151227.
  31. ^ "Яссы - край вековых деревьев" . Agerpres.ro. 17 октября 2017 года. Архивировано из оригинала 6 августа 2019 года . Проверено 15 октября 2018 г.