Populus - Populus

Nesmí být zaměňována s Liriodendron tulipifera (topol tulipánový), zdroj topolového dřeva.
Pro další použití viz Populus (disambiguation).

Populus
Časová řada: 58–0 Ma
Lapo gyslos.jpeg
List z Populus tremula
Vědecká klasifikace E
Království:Plantae
Clade:Tracheofyty
Clade:Krytosemenné rostliny
Clade:Eudicots
Clade:Rosidy
Objednat:Malpighiales
Rodina:Salicaceae
Podčeleď:Salicoideae
Rod:Populus
L.
Zadejte druh
Populus tremula
L.
Sekce a Druh

Vidět text

Populus je rod 25–30 druhů opadavý kvetoucí rostliny v rodině Salicaceae, původem z většiny Severní polokoule. Anglická jména různě používaná pro různé druhy zahrnují topol /ˈstrɒstr.l.r/, osika, a topol.

Topol západní balzámový (P. trichocarpa ) byl prvním stromem, jehož úplný kód DNA určil Sekvenování DNA v roce 2006.[1]

Popis

Zralé třesoucí se osiky (Populus tremuloides) s mladou regenerací v popředí na Fairbanks na Aljašce

Rod má velkou genetickou rozmanitost a může růst od 15 do 50 m (49–164 stop) vysoký, s kmeny až do průměru 2,5 m (8 ft 2 v).

Mužské jehnědy z Populus × canadensis

The kůra na mladých stromech je hladký, bílý až nazelenalý nebo tmavě šedý a často nápadný lenticely; na starých stromech zůstává u některých druhů hladký, ale u jiných je drsný a hluboce prasklý. Výhonky jsou tlusté, s (na rozdíl od příbuzných vrby ) je přítomen koncový pupen. The listy jsou spirálovitě uspořádány a mají různý tvar od trojúhelníkového po kruhový nebo (zřídka) laločnatý a dlouhý řapík; u druhů v sekcích Populus a Aigeiros, řapíky jsou bočně zploštěny, takže vánek snadno způsobí, že se listy kývají sem a tam a dávají celému stromu „třpytivý“ vzhled ve větru. Velikost listů je velmi variabilní i na jediném stromě, obvykle s malými listy na postranních výhoncích a velmi velkými listy na silně rostoucích olověných výhoncích. Než listy během podzimu spadnou, listy se často změní na jasně zlaté až žluté.[2][3]

Semena topolu jsou snadno rozptýlena větrem díky jemným vlasům, které je obklopují.

The květiny jsou většinou dvoudomý (zřídka jednodomý ) a objevují se brzy na jaře před listy. Jsou neseny dlouhými, visícími, přisedlými nebo stopkami Jehnědy vyrobené z pupenů vytvořených v paždích listů předchozího roku. Květy jsou usazeny v talíři ve tvaru šálku, který je nesen na základně stupnice, která je sama připevněna k jehličím šupinám. Váhy jsou opakvejčité, laločnaté a třásněmi, blanité, chlupaté nebo hladké a obvykle kaučukové. Samčí květy jsou bez kalich nebo koruna, a zahrnují skupinu čtyř až 60 tyčinky vloženo na disk; vlákna jsou krátká a světle žlutá; prašníky jsou podlouhlé, fialové nebo červené, mumrají a mají dvě buňky; buňky se otvírají podélně. Samičí květ také nemá kalich ani korunu a zahrnuje jednobuněčný vaječník usazený v kalíškovitém disku. Styl je krátký, má dvě až čtyři stigmata, různě laločnaté a četné vajíčka. Opylování probíhá větrem, přičemž ženské jehnědy se mezi opylováním a dospělostí značně prodlužují. The ovoce je dvou- až čtyřventilový dehiscent kapsle, zelené až červenohnědé, zralé v letním období, obsahující četné minuty světle hnědé semena obklopené chomáčky dlouhých, měkkých, bílých chlupů, které napomáhají šíření větru.[2][4]

Ekologie

Topoly části topolu jsou často mokřady nebo pobřežní stromy. Osiky patří mezi nejdůležitější boreální listnáče.[2]

Topoly a osiky jsou důležité potravinářské rostliny pro larvy velkého počtu Lepidoptera druh. Pleurotus populinus, hlíva ústřičná, se nachází výhradně na mrtvém dřevu Populus stromy v Severní Americe.

Několik druhů Populus ve Velké Británii a dalších částech Evropy zažili těžké odumírání; toto je myšlenka částečně být kvůli Druh Sesia apiformis který se vyvrtá do kmene stromu během jeho larválního stádia.[5]

Klasifikace

A Populus na kopci do dubna, září, října, února (Německo)

Rod Populus je tradičně rozdělen do šesti sekcí na základě znaků listů a květů;[3][6] následuje tato klasifikace níže. Nedávné genetické studie to do značné míry podpořily a potvrdily některé dříve podezřelé evoluce síťky způsobené minulostí hybridizace a introgrese mezi skupinami. Některé druhy (uvedené níže) měly rozdílné vztahy indikované jejich nukleární DNA (otcovsky zděděné) a chloroplastovými DNA sekvencemi (mateřsky zděděné), což jasně ukazuje na pravděpodobný hybridní původ.[7] Hybridizace je v rodu nadále běžná, je známo několik hybridů mezi druhy v různých částech.[2][8]

Vybrané druhy

Populus nigra na podzim
Listy Populus lasiocarpa

Fosilní záznam

Nejstarší snadno identifikovatelná fosilie tohoto rodu patří Poplus wilmattae, a pochází z Pozdní paleocén asi 58 Ma.[10]

Pěstování

Fastigiate černý topol kultivar ze skupiny Plantierensis, v Maďarsko
Topoly dominují flóře Khorog Městský park, Gorno-Badachšan, Tádžikistán

Mnoho topolů se pěstuje jako okrasné stromy, s mnoha kultivary použitý. Mají tu výhodu, že rychle rostou do velmi velkých rozměrů. Téměř všechny topoly se snadno zakořenily z řízků nebo tam, kde na zemi leží zlomené větve (také často mají pozoruhodné sací schopnosti a mohou tvořit obrovské kolonie z jediného původního stromu, jako je slavný Pando les složený z tisíců Populus tremuloides klony).

Stromy s zrychlit (vzpřímené, sloupovité) větvení jsou obzvláště populární a jsou široce pěstovány v celé Evropě a jihozápadní Asii. Nicméně, jako vrby, topoly mají velmi energický a invazivní kořenový systém táhnoucí se až 40 metrů (130 ft) od stromů; výsadba v blízkosti domů nebo keramických vodovodních potrubí může mít za následek poškození základů a prasknutí stěn a potrubí v důsledku jejich hledání vlhkosti.

Jednoduchý, reprodukovatelný, vysokofrekvenční mikropropagační protokol ve východním topolu Populus deltoides bylo popsáno Yadavem a kol. 2009.[11]

Indie

Oblíbený Populus odrůda G48 v Punjabu v Indii; Jhalli Farms Village Niara / Hoshiarpur

V Indii topol pěstují komerčně zemědělci, zejména v oblasti Paňdžábu. Běžné odrůdy topolu jsou:

  • G48 (pěstováno na pláních Paňdžábu, Haryana, UP)
  • w22 (pěstováno v horských oblastech, např. Himáčalpradéš, Pathankot, Džammú)

Stromy jsou pěstovány z kalam nebo řízky sklizené každoročně v lednu a únoru a komerčně dostupné do 15 let Listopad.

Nejčastěji se používá k výrobě překližka, Yamuna Nagar v Haryana stát má velký průmysl překližky závislý na topolu. Je klasifikován podle velikostí známých jako „nad“ (nad 24 palců (610 mm)), „pod“ (18–24 palců (460–610 mm)) a „sokta“ (méně než 18 palců (460 mm) ).

Použití

Tradiční Pamiris Dům

Ačkoli dřevo z Populus je známé jako topolové dřevo, běžný vysoce kvalitní "topol" z tvrdého dřeva se zelenkavou barvou je ve skutečnosti z nepříbuzného rodu Liriodendron. Populus dřevo je lehčí a poréznější materiál.

Díky své pružnosti a blízkému zrnu je vhodný pro řadu aplikací, podobných těm pro vrbu. Řekové a Etruskové vyráběli štíty z topolu a Plinius starší pro tento účel také doporučil topol.[12] Topol se ve středověku nadále používal ke stavbě štítů a byl známý svou trvanlivostí podobnou trvanlivosti dubu, avšak při podstatném snížení hmotnosti.

Výrobní

Energie

Existuje zájem o použití topolu jako energetická plodina pro biomasa, v energetické lesnictví systémy, zejména s ohledem na vysoký poměr energie k energii: velký potenciál zmírnění emisí uhlíku a rychlý růst.

Rotorový sázecí topol a vrba, výsadba nové školky topolu pro biomasu s krátkou rotací

V Spojené království, topol (jako u vrby ostatních energetických plodin) se obvykle pěstuje v a mládě s krátkou rotací systém po dobu dvou až pěti let (s jednoduchým nebo více stonky), poté sklizený a vypálený - výnos některých odrůd může být až 12 tun sušiny v peci na hektar každý rok.[15]V teplejších oblastech, jako je Itálie tato plodina může každoročně získat až 13,8 16,4 t sušící se biomasy na hektar pro pololetní a tříleté řezací cykly, což také vykazuje pozitivní energetickou bilanci a vysokou energetickou účinnost.[16]

Palivo

Biopalivo je další možnost použití topolu jako zdroje bioenergie. V Spojené státy, vědci studovali konverzi mládě s krátkou rotací topol na cukry pro výrobu biopaliv (např. ethanolu).[17]S ohledem na relativní levnou cenu může být proces výroby biopaliva ze RRD ekonomicky proveditelný, i když výtěžek přeměny mladých plodin s krátkou rotací (jako mladých plodin) byl nižší než u běžného zralého dřeva. Kromě biochemické přeměny byla studována také termochemická přeměna (např. Rychlá pyrolýza) pro výrobu biopaliva z krátkodobě rostoucích dřevin topolů obnovení energie než to z biokonverze.[18]

Umění a literatura

Topol byl nejběžnějším dřevem používaným v Itálii panelové obrazy; the Mona Lisa a nejznámější italské malby rané renesance jsou na topolu. Dřevo je obecně bílé, často s mírně nažloutlou barvou.

Nějaký smyčcové nástroje jsou vyrobeny z jednodílných topolových hřbetů; violy tímto způsobem se říká[Citace je zapotřebí ] mít zvlášť zvučný tón. Podobně, i když se obvykle považuje za méně atraktivní zrno než tradiční sitka smrk, topol začíná být cílem některých harfa houslaři jako udržitelná a ještě lepší alternativa pro jejich zvukové desky:[19] v těchto případech se na rezonanční topolovou základnu někdy aplikuje další dýha z tvrdého dřeva, a to jak z kosmetických důvodů, tak údajně k doladění akustických vlastností.

Dvě pozoruhodné básně v angličtině bědují nad kácením topolů, William Cowper "Pole topolu" a Gerard Manley Hopkins ' "Binsey Poplars pokácené 1879 ".

v Billie Holiday Divné ovoce, zpívá „Černá těla houpající se v jižním vánku / Podivné ovoce visící z topolů…“.

Topoly v Ukrajinský folklór symbolizují krásu nebo osamělost zamilované ženy.[Citace je zapotřebí ]

Odd Poplars Alley, v Iași, Rumunsko, je jedním z míst, kde Mihai Eminescu hledal inspiraci ve svých pracích (báseň „Dole, kde rostou osamělé topoly“). V roce 1973 bylo 15 přírodních topolů bílých (s věkovým rozpětím od 233 do 371 let) prohlášeno za přírodní památky.[20]

Náchylné k termitům

V Pákistánu pěstují topoly na komerční úrovni zemědělci v provinciích Paňdžáb, Sindh a Khyber Pakhtunkhwa. Všechny odrůdy jsou však vážně náchylné k napadení termity, což každoročně způsobuje topoly. Záznamy topolu se proto také používají jako návnada v lapačích termitů (termaps) pro biologickou kontrolu termitů v plodinách.

Správa půdy

Lombardské topoly se často používají jako větrolam kolem zemědělských polí na ochranu před větrnou erozí.

Zemědělství

Kmeny z topolu poskytují růstové médium pro shiitake houby.[21]

Fytoremediace

Topol představuje vhodného kandidáta na fytoremediace. Tato rostlina byla úspěšně použita k cílení na mnoho druhů znečišťujících látek včetně stopový prvek (TE) v půdě[22] a čistírenský kal,[23][24] Polychlorovaný bifenyl (PCB),[25] Trichlorethylen (TCE),[26] Polycyklický aromatický uhlovodík (PAH).[27]

Viz také

Reference

  1. ^ Společný genomový institut, Populus trichocarpa
  2. ^ A b C d Meikle, R. D. (1984). Vrby a topoly Velké Británie a Irska. Příručka BSBI č. 4. ISBN  0-901158-07-0.
  3. ^ A b Rushforth, K. (1999). Stromy Británie a provaz. Collins ISBN  0-00-220013-9.
  4. ^ A b Keeler, H.L. (1900). Naše rodné stromy a jak je identifikovat. New York: Synové Charlese Scribnera. 410–412.
  5. ^ Martin-Garcia, J. „Vzory a monitorování napadení Sesia apiformis na topolových plantážích v různých prostorových měřítcích“. Journal of Applied Entomology.
  6. ^ Eckenwalder, J.E. (1996). "Systematika a vývoj Populus". V R.F. Stettler; H.D. Bradshaw; P.E. Heilman; T.M. Hinckley (eds.). Biologie Populus a jeho důsledky pro správu a ochranu. Ottawa: NRC Research Press, National Research Council of Canada. ISBN  9780660165066.
  7. ^ Hamzeh, M., & Dayanandan, S. (2004). Fylogeneze Populus (Salicaceae) na základě nukleotidových sekvencí chloroplastové TRNT-TRNF oblasti a jaderné rDNA. Amer. J. Bot. 91: 1398-1408. Dostupný online
  8. ^ Eckenwalder, J.E. (2001). "Klíč k druhu a hlavním křížením". V D.I. Dickmann; J.G. Isebrands; J. E. Eckenwalder; J. Richardson (eds.). Populární kultura v Severní Americe. Ottawa: NRC Research Press. 325–330. ISBN  978-0-660-18145-5.
  9. ^ Les v poušti: Hybridní topolová plantáž napájí nový mlýn
  10. ^ Dickmann, Donald; Kuzovkina, Julia (2008). Topoly a vrby na světě (PDF). Organizace OSN pro výživu a zemědělství. str. 27. ISBN  978-92-5-107185-4. Citováno 24. března 2020.
  11. ^ Yadav, Rakesh (2009). "Vysokofrekvenční přímá regenerace rostlin z listů, internodií a kořenových segmentů východní topolu (Populus deltoides)". Zprávy o rostlinné biotechnologii. 3 (3): 175–182. doi:10.1007 / s11816-009-0088-5. S2CID  42796629.
  12. ^ H. A. Shapiro (2007). Cambridge společník archaického Řecka. Cambridge University Press. str. 69. ISBN  978-1-139-82699-0.
  13. ^ Pěstování topolu v Evropě Archivováno 3. Listopadu 2007 v Wayback Machine
  14. ^ Aiken, Laura (18. dubna 2012). „Pečení chleba v zahraničí“. Bakers Journal.
  15. ^ Aylott, Matthew J .; Casella, E; Tubby, I; Ulice, NR; Smith, P; Taylor, G (2008). „Výnos a prostorová dodávka nízkootáčkových dřevin topolů a vrb ve Velké Británii“. Nový fytolog. 178 (2 fvhc): 358–370. doi:10.1111 / j.1469-8137.2008.02396.x. PMID  18331429. Archivovány od originál dne 5. ledna 2013.
  16. ^ Nassi; Di Nasso, N .; Guidi, W .; Ragaglini, G .; Tozzini, C .; Bonari, E. (2010). „Produkce biomasy a energetická bilance dvanáctiletého topolu s krátkou rotací porostu porostu při různých cyklech řezání“. Biologie globální změny Bioenergie. 2 (2): 89–97. doi:10.1111 / j.1757-1707.2010.01043.x. S2CID  86414864.
  17. ^ Dou, C; Marcondes, W .; Djaja, J .; Renata, R .; Gustafson, R. (2017). „Můžeme použít dřeviny topolů s krátkou rotací pro biorefinační surovinu na bázi cukru? Biokonverze 2letého topolu pěstovaného jako dřevina s krátkou rotací“. Biotechnologie pro biopaliva. 10 (1): 144. doi:10.1186 / s13068-017-0829-6. PMC  5460468. PMID  28592993.
  18. ^ Dou, C; Chandler, D .; Resende, F .; Renata, R. (2017). „Rychlá pyrolýza topolů mladých dřevin s krátkou rotací: výzkum termochemické přeměny realistické suroviny pro biorafinérii“. Biotechnologie pro biopaliva. 10 (1): 144. doi:10.1021 / acssuschemeng.7b01000.
  19. ^ „Archivovaná kopie“. Archivovány od originál dne 26. března 2012. Citováno 1. července 2011.CS1 maint: archivovaná kopie jako titul (odkaz) Web Rees Harps, „Harp Mýtus č. 8“.
  20. ^ „Iași - kraj staletí starých stromů“. Agerpres.ro. 17. října 2017. Citováno 15. října 2018.
  21. ^ Studie růstu Shiitake provedené RMIT Archivováno 3. Ledna 2010 v Wayback Machine
  22. ^ Guidi Nissim, W .; Palm, E .; Mancuso, S .; Azzarello, E. (2018). „Stopové prvky fytoextrakce z kontaminované půdy: případová studie ve středomořském podnebí“. Věda o životním prostředí a výzkum znečištění. 25 (9): 9114–9131. doi:10.1007 / s11356-018-1197-x. PMID  29340860. S2CID  3892759.
  23. ^ Werther Guidi Nissim, Alessandra Cincinelli, Tania Martellini, Laura Alvisi, Emily Palm, Stefano Mancuso, Elisa Azzarello, Phytoremediace splaškových kalů kontaminovaných stopovými prvky a organickými sloučeninami, Environmental Research, svazek 164, červenec 2018, strany 356-366, ISSN 0013 -9351, https://doi.org/10.1016/j.envres.2018.03.009, skládka výluh
  24. ^ Justin, MZ; Pajk, N; Zupanc, V; Zupanƒçiƒç, M (2010). „Fytoremediace výluhu a kompostu odpadních vod zavlažováním Populus a Salix: biomasa a reakce na růst“. Nakládání s odpady. 30 (6): 1032–42. doi:10.1016 / j.wasman.2010.02.013. PMID  20211551.
  25. ^ Meggo RE, Schnoor JL. Čištění polychlorované bifenylové (PCB) kontaminované zahradní půdy fytoremediací. Vědy o životním prostředí. 2013; 1 (1): 33-52
  26. ^ Gordon, M; Choe, N; Duffy, J; et al. (1998). „Fytoremediace trichlorethylenu hybridními topoly“. Perspektivy zdraví a životního prostředí. 106 (Suppl 4): 1001–1004. doi:10.2307/3434144. JSTOR  3434144. PMC  1533336. PMID  9703485.
  27. ^ Spriggs, T .; Banks, M. K .; Schwab, P. (2005). „Fytoremediace polycyklických aromatických uhlovodíků v půdě zasažené rostlinami vyráběného plynu“. J. Environ. Kvalitní. 34 (5): 1755–1762. doi:10.2134 / jeq2004.0399. PMID  16151227.