Популус Временной диапазон: | |
---|---|
Лист тополя дрожащего | |
Научная классификация | |
Королевство: | Плантае |
Клад : | Трахеофиты |
Клад : | Покрытосеменные |
Клад : | Эвдикоты |
Клад : | Росиды |
Заказ: | Мальпигиевые |
Семья: | Ивовые |
Подсемейство: | Salicoideae |
Племя: | Saliceae |
Род: | Популус Л. |
Типовой вид | |
Тополь дрожащий Л. | |
Разделы и виды | |
См. текст |
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 коттонвуд .
Тополь бальзамический западный ( P. trichocarpa ) был первым деревом, полный код ДНК которого был определен методом секвенирования ДНК в 2006 году. [1]
Род отличается большим генетическим разнообразием и может вырастать до 15–50 м (49–164 футов) в высоту, со стволами до 2,5 м (8 футов) в диаметре.
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]
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 коробочку , от зеленой до красновато-коричневой, созревает в середине лета, содержит многочисленные мелкие светло-коричневые семена, окруженные пучками длинных, мягких, белых волосков, способствующих рассеиванию ветром. [2] [4]
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]
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]
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]
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]
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)).
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.
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]
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.
Существует интерес к использованию тополя в качестве энергетической культуры для получения биомассы в энергетических лесных системах, особенно в свете его высокого соотношения потребляемой и потребляемой энергии, большого потенциала снижения выбросов углерода и быстрого роста.
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]
Биотопливо — еще один вариант использования тополя в качестве источника биоэнергии. В Соединенных Штатах ученые изучали преобразование 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 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 тополя с коротким оборотом рубки и было обнаружено, что она обеспечивает более высокую рекуперацию энергии, чем биоконверсия. [22]
Тополь был наиболее распространенным деревом, используемым в Италии для создания картин на панно ; Мона Лиза и большинство известных картин раннего итальянского Возрождения выполнены на тополе. [ необходима цитата ] 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.
Пирамидальные тополя часто используются в качестве ветрозащиты вокруг сельскохозяйственных полей для защиты от ветровой эрозии.
Бревна тополя служат питательной средой для грибов шиитаке . [24]
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]
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.