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今年的杨花柳絮纷飞季,你躲“毛毛”了吗 | 芳兰葳蕤

媒体:原创  作者:国家植物园
专业号:国家植物园 2024/5/20 12:05:00

草树知春不久归,

百般红紫斗芳菲。

杨花榆荚无才思,

惟解漫天作雪飞。

——《晚春》 韩愈(唐)

这首诗描写了春天百草争春,百花斗艳,柳絮榆钱虽然没有草木的才思,但也不藏拙,迎风起舞为晚春增添一道亮丽的风景。

这里的“杨花”实际上指的是杨絮 ,即杨树的种子,而非杨树的花,只是被古人称为了“杨花”。“杨花”和柳絮二者外观相似,都具有柔软的絮状结构

看到这里您不禁会问,为什么古代如此诗情画意的杨花柳絮,到了现在就成了“恼人之症”。为什么明知杨树会产生大量“杨花”,还要选择杨树作为绿化的主要树种呢?

这事儿啊,先得从中国古人的居住文化说起。中国古人上至皇帝,下到百姓,都很讲究风水。房屋的建筑形式,用什么材料,庭院中每个物件都有其特殊的寓意。槐树因其寓意科第吉兆,槐荫子孙,是古人庭院绿化的首选。枣树,因其谐音“早束”寓意家庭和睦团结,丰收祥瑞,也是古人庭院绿化上选。桑树,其谐音“丧”,柳树谐音“流”通“风流”之意。古代还有俗谚:“前不栽桑,后不栽柳,中间不栽鬼拍手”这里的“鬼拍手”指的就是杨树,因为杨树叶大而且茂密,风一吹就会彼此撞击啪啪作响。综上所述,古时候杨树和柳树很少在一般城市内得到种植,大多数野生于城外,尤其是河渠,池塘沿岸,也就不会产生大规模的飘絮现象。

我国杨树的大规模种植要追溯到上个世纪六七十年代。以北京为例,新中国成立之初,郊区的造林面积仅有4000多亩,城区植树行道总共才只有87公里。而在上个世纪五十到七十年代,北京地区沙尘极为严重。每到春季,漫天黄沙,遮天蔽日。据北京气象台统计资料显示,当时春季沙尘日数平均高达26天。联合国环境规划署甚至将北京列为“世界沙漠化边缘城市”,形势非常严峻。

1979年国家将每年的3月12日正式确定为植树节 ,号召鼓励广大人民群众植树造林绿化祖国。

问题是,选择什么树种呢?根据当时国家的经济条件、绿化防沙要求,所选的树种一定要同时具备易成活、抗污染能力强、生长速度快、管理成本低的特点。在中国北方能够完美满足这些严苛条件的首选树种便是杨树

首先,杨树在我国东北、华北、西北和南方大部分地区均可正常生长。其次,杨树易于扦插,可以在很短时间内就可生产出大量可以用于绿化的种苗。再者,杨树生长速度快,树干挺拔,树冠茂密,树苗栽种后较短时间内就可以起到抵御风沙的作用。据此,相关部门在多次论证之后,决定在中国北方推广栽种杨树。

现在看来,当年大规模造林的成果非常显著。如今北京春季沙尘天数已经从平均26天,骤减至每年3天。说杨树保卫了北京一点儿都不为过。

那么为什么当前飞絮这么严重,咱们还得从头捋一捋。

1979年,北京开始大规模城市绿化,在道路两旁种植了大量的雄株毛白杨,这批树实际上是不会产生飞絮的。但是,2001年北京申办奥运会成功之后,为迎接2008年奥运会,北京城区内改造、道路拓宽后栽植的大多数树木却是毛白杨雌株和柳树雌株,五环内城区的杨柳雌株大多都是此时形成的。2012年,北京开展了第一轮百万亩造林绿化工程,由于用苗木量较大,又选用了大量的欧美杨107、108雌株品种,以及柳树雌株品种。2014年之后,随着这些成片造林树木的长大,飞絮问题日益严重。2015年,全国绿化委员会、国家林业局下发“1号文件”要求做好杨柳飞絮治理工作。

杨柳飞絮实际上就是附着在杨树柳树种子上的絮状纤维,是其雌花胎座的表皮细胞突起而产生的,和棉花种子上的纤维本质是相同的。杨柳雌株上的果实成熟后会开裂,种子上的毛毛就像滑翔翼,借助风的力量,可以把种子送出去很远。这些毛毛也可以黏在鸟兽身上,让种子搭载免费交通工具云游四方, 落在适宜生长的地方,就会生根发芽。

杨柳树的果实是蒴果 ,内部的种子非常小,不仔细很难看清杨树的种子是啥样。这么小的种子很少 有胚乳,子叶也非常小,储藏的营养物质非常有限,因而其生命力维持的时间非常短。

加杨飞絮和种子形态     图片来源:林秦文

柳絮和柳树种子     图片来源:林秦文

在分类学上,杨树分为五大组 (在林学研究中,一般也可称“派”):白杨组、青杨组、黑杨组、胡杨组和大叶杨组。除了胡杨组植物的种子能在较长时间内保持较高生命力外,其他几组杨树种子生命力通常很短。所以 杨树必须要产生大量的种子,其中只有千分之一甚至万分之一的种子是幸运的能在较短时间内找到适宜发芽的地方。

飘絮的时节,就是杨树柳树种子成熟的时节。北京每年的飘絮时间大致是四月中旬到五月中旬,持续将近一个月。一般是从毛白杨开始,接着为柳树、青杨、黑杨。杨絮和柳絮外观上相似,但还是稍有差别。杨絮易于聚团,常常在地面上像滚雪球一样越滚越大。柳絮则较为轻柔,不易成团。我们经常看见像雪一样铺满一地的通常是杨絮。杨絮的大量聚集极易引发火灾。据统计,在杨柳飞絮的高发期,很多城市每天都有上百起的火情。另外,虽然杨柳飞絮无毒无害,但是吸入口鼻或者附着在皮肤上也尝尝会引发过敏反应,造成不适,这些也给人们出行或者户外活动造成了极大的不便。

尽管杨树飞絮有诸多问题,但杨树在绿化和生态上的地位依然无法撼动。到目前为止,还没有那个树种能取代杨树。所以科学家们目前面临的问题就是解决杨柳树的飞絮问题。

目前最常用的,短期最有效的办法是给杨树注射赤霉素,也就是老百姓们常说的给杨树“打点滴”。赤霉素是一种植物激素,给杨树注射赤霉素可以抑制其开花。但是这种办法治标不治本,每年都要注射一次,否则第二年杨絮照飞不误。

若要彻底根治飞絮问题还得从树苗下手,更换雄株品种可有效解决杨树飞絮问题。如果能在苗期就鉴定出杨树的性别,就可以选择雄株植树造林,免去以后的麻烦。

杨树的性别是由基因决定的。其实这也是一个非常有意思的科学问题。在动物界,绝大多数动物是雌雄异体的,雌雄同体的物种不是很多,大概也就十几种,例如我们熟知的蚯蚓、海兔和陆地蜗牛等。而大多数植物都是雌雄同株,也就是雄花和雌花长在同一株植物上,而且大多数植物的雄蕊和雌蕊长在一朵花里。不过,杨树、柳树、银杏都是雌雄异株植物,老百姓常说这些树有公树和母树之分。

绘图:朱立杰

找到决定性别的基因就是找到了解决杨树飘絮和散粉问题的钥匙。林木育种学家和植物发育学家对这个科学问题都非常感兴趣,积极努力地寻找决定树木性别的基因。南京林业大学尹佟明教授团队发现了一个杨树的抑雌基因(被命名为FERR-R)和一个杨树的促雄基因(被命名为MSL)。德国和瑞典的科学家们也发现另一个决定杨树性别的基因ARR17。这些基因的发现意义非常重大。

知道这些基因的DNA序列,科学家们就可以在杨树幼苗期鉴定雌雄。也可以利用基因编辑手段敲低或者彻底敲除这些基因,从而彻底解决飘絮和花粉问题。北京林业大学的康向阳教授团队也曾选育出不飞絮、树形高大美观的毛白杨新品种。2023年,又筛选出株型俊美、花粉少甚至无花粉的雄株品种,取名为“和谐杨”。这些毛白杨新品种为实施品种替换解决杨柳飞絮奠定了基础。

审核:康向阳  尹佟明

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