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]
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).
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]
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]
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]
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]
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]
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]
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). ).
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.
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]
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.
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.
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]
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]
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.
Тополя ломбардского часто используются в качестве ветрозащитной полосы вокруг сельскохозяйственных полей для защиты от ветровой эрозии.
Бревна тополя служат питательной средой для грибов шиитаке . [24]
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]
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 .