□唐 任,王晓红
(长春大学园林学院 吉林 长春 130000)
旱柳为杨柳科、柳属植物。小黑杨为杨柳科、杨属植物,该品种由人工杂交而成,20 世纪70 年代在东北等地区广泛种植。实践证明,小黑杨是抗逆性、抗寒性、抗病性都较强的树种,由于具有速生的特点,枝干可以用于建筑材料。旱柳与小黑杨都是雌雄异株乔木,是我国北方的乡土树种,具有繁殖能力强、适应能力强、树形优美等特征,常应用于北方园林绿化之中[1]。杨柳树有诸多优点的同时,也有弊端,主要表现在春季产生的杨絮与柳絮。飞絮的实质为杨柳树在传播种子,产生根源在于杨柳树的繁殖特性,正是因为繁殖能力强,所以才会产生飞絮[2]。如果在栽植前通过营养器官确定性别,定向选择雄性杨柳树,便可以在飞絮治理中提供技术指导并节省治理成本。
《中国植物志》对旱柳营养器官部分描述如下:大枝斜上,树冠广圆形;树皮暗灰黑色,有裂沟;枝细长,直立或斜展,浅褐黄色或带绿色,后变褐色,无毛,幼枝有毛;芽微有短柔毛;叶披针形,先端长渐尖,基部窄圆形或楔形,上面绿色、无毛、有光泽,下面苍白色或带白色,有细腺锯齿缘,幼叶有丝状柔毛;叶柄短,在上面有长柔毛;托叶披针形或缺,边缘有细腺锯齿。对旱柳雌、雄树的性器官的不同形态具有详细描述,部分描述如下:雄花序圆柱形,花丝基部有长毛,花药卵形;雌花序较雄花序短,无花柱或很短,柱头卵形。
《中国植物志》对小黑杨营养器官部分描述如下:侧枝较多,斜上,与主干成45°~60°;树皮光滑,皮孔条状、稀疏,原叶柄着生处下方有3 条棱线;老树干基部有浅裂,长枝叶常为广卵形或菱状三角形,先端短渐尖或突尖,基部微心形或广楔形。
《中国植物志》对旱柳与小黑杨的雌、雄树营养器官不同形态没有明确区分,仅用“或”字进行概括,例如枝直立或斜展、叶基窄圆形或楔形、长枝叶常为广卵形或菱状三角形。该描述并没有具体指出两种营养器官形态与旱柳、小黑杨性别的联系。通过研究旱柳与小黑杨雌、雄树在营养器官上的形态特征区别,为飞絮治理提供参考。
供试材料选取长春市长春大学西校区成年的旱柳与小黑杨,观察时间为4—5 月,首次试验时间为4 月15 日,每间隔5 d 试验观察1 次,5 月15 日为最后观察日期。
为保证结果准确性,避免偶然事件的发生,试验中所观察的杨柳树年龄、长势、生长环境等因素大体相同,雌、雄树样本数量设置为1∶1,同时选择多株旱柳与小黑杨。
在4 月初旱柳与小黑杨开始展叶、花序伸展之后进行试验。在4 月15 日进行第1 次试验,此时通过雌、雄花特征确定性别,对试验树木进行编号。在观察枝条叶片时,选择主枝或长枝上的材料作为样本,对旱柳与小黑杨雌、雄树以下方面进行测定。①树形开阔与收缩、枝干直立与斜展。②树皮裂痕深浅、树皮总体颜色、树皮纹理分布状况。③枝条颜色、枝条梢端粗细。④叶片形状、叶片基部特征、叶片锯齿排列、叶片背部绒毛特征。通过对比以上特征,总结出旱柳与小黑杨的雌、雄树营养器官形态区别与规律。
3.1.1 旱柳雌、雄株树形的观测结果与分析
雄性旱柳树形开阔,枝条斜展、下垂,枝干横向生长明显;雌性旱柳树形集中、收缩,枝条枝干直立,偏竖向生长。
3.1.2 旱柳雌、雄株树皮的观测结果与分析
雌性旱柳树皮颜色更深,更接近于灰黑色;雄性旱柳树皮颜色相比于雌性旱柳略浅,呈灰棕色。雄性旱柳树皮相对于雌性的树皮纹理更加不均匀,裂痕深浅不一;雌性旱柳的树皮纹理相对于雄性旱柳显得更加均匀,裂痕浅一些。
3.1.3 旱柳雌、雄株枝条的观测结果与分析
在旱柳开花展叶的初期,雄性旱柳枝条梢端更粗,雌性较细。在颜色方面,雄性旱柳枝条前端偏浅黄褐色,雌性更接近于绿色。
3.1.4 旱柳雌雄株叶片的观测结果与分析
在旱柳开花展叶的初期,雄性旱柳叶片背面有明显的白色茸毛,雌性旱柳不明显。在叶片完全成熟时,茸毛几乎全部消失,此时选择主枝上成熟且大小相似的叶片进行对比,对单侧锯齿量进行统计,雌性单侧平均锯齿量为22 个,雌性旱柳平均6~7 个/cm 锯齿,雄性单侧平均锯齿量为40 个,雄性有12~13 个/cm锯齿,由此得出雄性旱柳叶片边缘锯齿更密集。
将旱柳雌、雄树叶片长度与宽度进行比值,得出平均数值,结果显示,雌性旱柳长宽比为7.31,雄性旱柳长宽比为4.74,因此雌性旱柳叶片相比于雄性旱柳叶片略微细长。雄性旱柳叶片边缘锯齿在显微镜下更加尖锐,雌性旱柳叶片边缘锯齿在显微镜下相比于雄性旱柳更加平滑。
综上,旱柳雌、雄株在树形、树皮、枝条、叶片等部位有多种较为明显的区别。雄性旱柳树形开阔,枝斜展,小枝微下垂,树皮纹路不均匀,呈灰棕色,叶形粗短,开花展叶初期叶背有茸毛,成熟时消失,叶边缘锯齿密度高,显微镜下尖锐;雌性旱柳树形集中、收缩,枝直立,树皮纹路均匀,呈灰黑色,叶形细长,叶背不产生明显茸毛,叶边缘锯齿密度低,显微镜下平滑,见表1。
表1 旱柳雌、雄株营养器官形态特征比较
3.2.1 小黑杨雌、雄株树皮的观测结果与分析
雌性小黑杨树皮大多呈灰白色;雄性小黑杨多呈现黄绿色或浅黄绿色。
3.2.2 小黑杨雌、雄株叶片的观测结果与分析
雄性小黑杨树叶多呈现心形,雌性小黑杨树叶多呈现广楔形。雌性小黑杨叶片长宽比略高于雄性。小黑杨叶片锯齿密集程度不同,雌性小黑杨叶边缘锯齿更密集,雄性较稀疏。
将叶片锯齿放在显微镜下观察,雄性小黑杨叶片边缘锯齿在显微镜下有较多且明显的茸毛凸起,雌性小黑杨叶片边缘锯齿在显微镜下很少有和雄性相似的茸毛凸起,雌性小黑杨平均叶长为6.6 cm,平均叶宽为5.6 cm,雄性小黑杨平均叶长为8.1 cm,平均叶宽为1.1 cm。
综上,小黑杨雌、雄株在树皮、叶片等部位有多种较为明显的区别。雄性小黑杨树皮上部呈黄绿色或浅黄绿色,叶基部多呈心形,叶形粗短,叶边缘锯齿密度低,显微镜下多茸毛突起;雌性小黑杨树皮呈灰白色,叶基部多广楔形,叶形细长,叶边缘锯齿密度高,显微镜下少茸毛突起,见表2。
表2 小黑杨雌、雄株营养器官形态特征比较
通过观察与测定可知,旱柳与小黑杨的雌、雄树在树形、树皮裂痕分布与颜色、叶片形状与叶背茸毛、枝条颜色与粗细等方面具有明显的区别。对于雌、雄异株的植物而言,不仅旱柳与小黑杨的雌雄树之间营养器官形态特征具有差异,几乎所有的不同性别的雌雄异株植物在营养器官上都有差别,研究旨在通过营养器官辨别旱柳与小黑杨的性别,填补植物营养器官形态识别领域的空缺,从源头上定向选择雄性植株,为飞絮治理等领域提供技术参考,降低治理飞絮成本。