二球悬铃木(学名:Platanus × acerifolia (Aiton) Willd.),是悬铃木科悬铃木属的落叶大乔木。悬铃木是一种具有悠久历史和广泛应用的树种,其代表性品种之一为二球悬铃木。19世纪初,二球悬铃木以其美丽外观和快速生长的特性,在伦敦等城市流行起来,并逐渐传入法国、中国等地。现今,悬铃木已成为世界各地城市景观的重要组成部分。
植物学史
二球悬铃木又称法国梧桐或英国梧桐,是悬铃木科悬铃木属一球悬铃木和三球悬铃木的杂交后代。其植物学史可以追溯到古罗马时期。
古罗马人征战扩张时期,将悬铃木引入欧洲各地。悬铃木在罗马城及其帝国的广大地区得到了广泛种植,为城市街道和广场提供了树荫,成为古罗马城市景观的一部分。
17世纪,西班牙人在欧洲种植了三球悬铃木和来自美洲的一球悬铃木,并将它们种植在相近的地方,由于经常出现杂交种子,落地后自然生长起来,于是二球悬铃木就被偶然杂交了出来。这一时期,二球悬铃木开始在欧洲各地广泛栽培,成为园林绿化的重要树种之一。
19世纪初,二球悬铃木作为园林绿化植物开始在伦敦流行起来,因此在英语中被称为“伦敦悬铃木”或“英国梧桐”。它的美丽外观、耐旱耐寒的特性,以及快速生长的速度,使其成为伦敦等城市的主要街道和公园树种。随后,二球悬铃木被引种到法国和欧洲大陆其他地区,成为包括纽约、巴黎、上海等城市林荫道的主要树种之一。
19世纪80年代前后,二球悬铃木被引入南京、旅顺等地。在这些悬铃木中,比较著名的就是上海中山公园的“独木傲霜”悬铃木和南京石鼓路的“001”悬铃木了。
“独木傲霜”悬铃木位于上海市中山公园。1934年上海公共租界工部局年报有记载:园内北部种有中国最大之悬铃木标本一株。该树来自意大利,为汉壁礼爵士赠送霍格君之品,并由霍格君约于1866年间植于园内。“独木傲霜”悬铃木树高22米,胸围4.7米,冠幅直径30米,现是华东地区树冠最大、树干最粗、树身最高的二球悬铃木。它不仅是上海之最,也是东亚之最,因此得雅号“巨无霸”。
1872年,法国传教士倪怀伦在石鼓路亲手种植了一棵二球悬铃木。他大概没有想到,几十年后,这种树会遍布整个南京城,甚至成为南京的象征。这棵树名为“001”悬铃木,也是南京最早的一棵悬铃木,树高27米,胸围3.07米。但是在2000年,为了城市建设,有关部门耗资50万元把这株树向南移了12米。移动树木时,“001”悬铃木的树冠被剪去了一些,之后长势就减弱了。
二球悬铃木作为一种人工杂交树种,它的传播和种植不仅美化了城市环境,也为园林绿化和城市景观设计提供了重要的树种资源。
形态特征
二球悬铃木是一种高大的落叶乔木。它的树干可以长达35米高,树皮光滑并会片状脱落。树枝上的幼枝密布着灰黄色星状绒毛,而老枝则呈现红褐色且无毛。
其叶子呈宽卵形,长约10-24厘米,宽约12-25厘米,基部可能是平截的或微微心形。幼叶两面都有灰黄色星状绒毛,但随着生长逐渐脱落,变得光滑。叶柄长3-10厘米,密布着黄褐色星状毛,托叶则长1-1.5厘米,基部呈鞘状,上部有开裂。
花通常呈4数排列,雄花的萼片呈卵形且有毛,花瓣则长圆形且长于萼片的两倍。雄蕊长于花瓣,盾形药隔被毛。
成熟的果实常常2个串生成对出现,果实呈球形,下垂生长,果序直径约2.5厘米,宿存的花柱长2-3毫米,绒毛不明显突出。
产地生境
二球悬铃木原产于欧洲东南部至西亚地区,但现已被引种到世界各地。
二球悬铃木喜欢光照充足的环境,不耐阴,对干旱有较强的抵抗力,相对耐湿,喜温暖湿润的气候,适宜的生长条件是年平均气温在13-20℃,年降水量在800-1200毫米。
在中国,它广泛栽培于东北、西北、华北至华中、西南、华东等地区。这种树因为对寒冷的环境有较强的耐受能力,在西安、北京、大连等地都能正常生长,但在广州等地生长情况较差。在北方地区,春季的晚霜可能会对幼叶、嫩梢造成冻害,甚至导致树皮冻裂。
二球悬铃木生长速度较快,对城市街道等透气性较差的土壤条件具有较强的适应能力。然而,由于其根系发育不良,容易被大风吹倒。二球悬铃木对土壤的要求不是很严格,但在湿润、肥沃的微酸性或中性壤土中生长最为茂盛,也可以适应微碱性或石灰性土壤。
繁殖方法
植物繁殖通过有性和无性繁殖两种方式进行,一般而言,有性繁殖利用植物的种子,但存在性状分离,尤其是不利于优良品种的推广繁殖,无性繁殖则通过扦插、组织培养等方式极大地弥补了这一缺陷。
二球悬铃木有两种主要的繁殖方法:
播种繁殖(有性繁殖)
材料准备(果实):在10月下旬左右采摘成熟的果实,并拨出种子。
播种过程:选择合适的苗圃地,选择排水良好的沙壤地作为苗圃,确保地面平整。在苗圃地施足基肥,如有机肥或复合肥,并进行翻耕和平整。将种子进行条播,行距约为30厘米,播种深度为1-2厘米。种子覆土后轻轻压实,并进行灌水。
管理:播种后需定期浇水保持土壤湿润,同时注意除草和松土,以促进种子的发芽和幼苗的生长。
扦插繁殖(无性繁殖)
材料准备(枝条):健康的枝条,在秋季选择枝芽饱满、无病虫害、粗细均匀的健壮枝条进行扦插。
扦插过程:
剪取插穗:选择合适长度的插穗,通常为15-18厘米,并保持剪口平滑,避免裂皮和创伤。
插穗处理:可使用生长调节剂或生根剂处理插穗,以提高生根率。剪穗后,插穗可放置于生长调节剂浸泡3小时。
地坑准备:在选好的地坑中,深度约为1米,宽度1.2米,根据插穗数量确定坑长,保证排水良好并且背风向阳。
插穗插植:将插穗基部朝下,直立排放于坑内覆土,插深为插穗长度的一半左右。
管理:插穗后及时浇水保持土壤湿润,定期松土除草以促进插穗的生根和生长。
栽培技术
行道树修剪的现状主要采用传统的开心形修剪法,即对大枝进行修剪,而不修剪小枝。这种修剪方法往往导致悬铃木年年结果,产生“飞毛”的现象。
为了解决“飞毛”现象的问题,可以采取基因工程、生物技术或改进修剪技术等措施,而改进修剪技术被认为是较快解决“飞毛”的主要方法。
改进的修剪技术包括以下几个方面:
修剪基本原则:对成龄树采取主干留3、4个主要骨架枝的原则,每个主枝留2、3个侧枝,侧枝斜角大于45°。剪口应该在芽上方0.5~1厘米处,确保芽向上伸展斜角小于45°。
精细修剪:修剪时应注意去除细弱枝、下垂枝、病虫枝、交叉枝、重叠枝、枯枝等,保持树冠的通风透光。
老树、大树修剪:对于老树或大树,应留下2厘米粗的枝条,留2、3节,使顶芽背离主干方向,其余小枝全部剪去。大枝或主干的剪口应该平整,剪口处应使用白胶或伤口涂补剂涂刷,以防止病菌感染。
修剪时间:修剪的最佳时间通常在落叶后的3月底,球果开裂并开始散播“飞毛”之前。
病虫害防治
主要病害及防治
二球悬铃木主要病害包括白粉病、霉斑病、枝干溃疡病、黄叶病、紫纹羽病等。在高温高湿的气候条件下,白粉病尤为严重,成为其最主要的病害之一。
白粉病主要危害悬铃木的叶片、新梢,甚至可影响芽部。受感染的新梢表面覆盖着一层白色粉末,染病的新梢节间较短,后期受害的梢上的叶片多数会枯萎脱落;叶片受害时,背面出现白色粉末状斑块,正面呈现黄色,颜色不均匀,严重感染的叶片则整个表面布满白色粉末,皱缩卷曲,导致叶片提前枯黄脱落;白粉病菌还会侵害悬铃木的嫩芽,使其变得细长,顶端尖细,芽鳞松散,严重时会导致当年芽枯死,轻微感染的芽在第二年萌发后也会形成白粉病新梢。
为了防治白粉病,重点应在春季,在病情发展初期采取控制措施。新叶萌发后,进行冬季修剪后普遍喷洒5°Be石硫合剂,展叶初期进行代森锰锌的预防喷施;发病后可采用25%粉锈宁或70%甲基托布津的喷雾,每隔10-15天喷一次,连续2-3次,能有效地控制病情的发生和蔓延。
主要虫害及防治
主要害虫
食叶性害虫
黄刺蛾:喜幼虫取食叶片,1年发生2代,以幼虫在树干或大树杈处结茧越冬。成虫趋光性不强。
褐边绿刺蛾:1年发生2代,以茧越冬。成虫昼伏夜出,具有趋光性。
丽绿刺蛾:1年发生2代,幼虫于6月至7月中旬、8月至9月中旬为害,老熟幼虫结茧于枝干或枝杈处越冬。成虫具有趋光性。
樗蚕:1年发生2代,以蛹越冬,幼虫喜群集取食,成虫有趋光和趋嫩绿产卵习性。
大蓑蛾:以幼虫取食叶片和嫩梢,1年发生1代,成虫有孤雌生殖现象。
茶蓑蛾:1年发生1代,以幼虫在囊内越冬,成虫羽化多在下午,雄蛾靠性引诱物质寻找雌蛾。
白囊蓑蛾:1年发生1代,以幼虫在护囊内越冬,成虫有趋光性。
刺吸性害虫
草履蚧:以雌成虫和若虫刺吸为害,1年发生1代,以卵越冬。
日本龟蜡蚧:1年发生1代,以授精雌虫在寄主1~2年生枝条越冬,成虫有趋光性。
麻皮蝽:1年发生1~2代,成虫有假死性。
方翅网蝽:1年5代,成虫有较强飞翔力,可远距离传播。
黑炸蝉:4~5年发生1代,以卵在枝条内或若虫在土中越冬,成虫有趋光性。
钻蛀性害虫
光肩星天牛:1年发生1代,以幼虫在树干木质部越冬,成虫有假死性。
星天牛:1年发生1代,以幼虫越冬,发生趋势与光肩星天牛基本一致。
桑天牛:2年发生1代,以未成熟幼虫在树干孔道中越冬,成虫有较强飞翔力。
咖啡豹蛾:1年发生1~2代,幼虫以蛀食枝干为害,成虫有趋光性。
防治措施
冬春修剪和清除虫茧:根据黄刺蛾、丽绿刺蛾、中国绿刺蛾等幼虫在树干、树杈处结茧越冬的习性,可采用冬春修剪人工清除虫茧的方法。也可结合早春翻耕、施肥,集中收集虫茧烧毁。
人工捕杀和化学防治:利用幼虫的群集性,在幼虫孵化初期或低龄期进行人工捕杀。在虫口密度高、危害严重的情况下,可使用合适的杀虫剂进行喷洒,如灭幼脲悬浮剂、敌百虫、敌敌畏等。
诱杀和生物防治:针对成虫趋光性的特点,可以利用高压灯诱杀成虫。同时,保护天敌如寄生蜂、寄生蝇,利用它们对害虫的控制作用进行生物防治。
修剪和清除卵囊:在秋冬季结合修剪,剪除有虫枝或产卵枝,并结合中耕松土铲除卵囊或压埋枯枝落叶以消灭越冬成虫。
人工捕杀和化学防治:利用麻皮蝽、黑蚱蝉等成虫的特性,在其出蛰期或羽化期进行人工捕杀。对于若虫高集聚性的情况,可喷施吡虫啉乳油或氯氟氰菊酯乳油进行防治。
诱杀和生物防治:利用高压灯诱杀成虫,同时加强天敌如瓢虫对害虫的控制作用。
修剪和清除虫卵:结合各季修剪,伐除被害、枯死枝条,并人工清除虫卵。
钩杀和注药:利用铁丝钩杀木质部内幼虫,或在虫道注入敌敌畏乳油等杀虫剂进行毒杀。
化学防治:在成虫发生期,可施用敌敌畏乳油或氯氰菊酯等杀虫剂进行喷施。
主要价值
园林价值
二球悬铃木具有宽大的冠形和美丽的叶子,春夏季节繁茂的绿叶和秋季金黄色的叶色使其成为城市中的景观树木,赏心悦目。
二球悬铃木能够吸收二氧化碳、释放氧气,改善城市空气质量。其茂密的树冠为城市提供了阴凉之处,提供了鸟类栖息和食物的场所。
二球悬铃木具有较强的抗污染能力,能够吸收和净化环境中的有害气体和微尘,有助于改善城市的环境质量。相较于其他树种,二球悬铃木对于城市环境中的污染物质具有一定的耐受能力,适应性强,能够在较为恶劣的环境条件下生长。
由于其树形美观且冠层广阔,二球悬铃木常被用于行道树、城市街道绿化、公园等场所,提升了城市的整体景观效果和环境品质。
药用价值
二球悬铃木中提取的化合物的可以减缓人体衰老,预防和治疗由体内氧化自由基引起的疾病,并且可以尝试做止血剂。
二球悬铃木幼芽含有黄酮类化合物,其中黄酮醇类化合物占大多数,另含有多酚类、糖苷类及三萜类、有机酸等化学成分,并且经过对体外和体内试验研究表明这些化学成分中对DPPH自由基、NADPH、ROS和ACP的含量有着明显的抗氧化作用,它所含platanoside显示出了抗肿瘤、抗HIV等生物活性。
经济价值
早季修剪的二球悬铃木鲜叶营养成分丰富,虽然大部分成分含量略低于鲜白菜叶,但远高于稻谷,可作为牲畜的粗饲料。使用二球悬铃木叶作为饲料不仅可以保证饲料的来源,还能够降低生产成本。此外,将修剪的悬铃木叶用于牲畜饲料还有助于减少修剪物对城市环境卫生的影响,并且牲畜的排泄物也可以作为肥料或用于沼气发酵。
另外,二球悬铃木还可以作为食用菌培养基的原料。修剪的悬铃木枝叶可以作为人工栽培食用菌的培养基,与木屑等混合使用,用于培养毛木耳、金针菇等食用菌。研究表明,使用二球悬铃木叶作为培养基栽培食用菌,可以获得较高的产量和生物效率。而且,培养完食用菌后的废料还富含有机质,可作为肥料或用于沼气发酵。
二球悬铃木叶其具有较高的灰分含量和丰富的钾含量,适合作为灰肥和钾肥的原料。许多植物在生长期内需要很多钾肥,特别是一些经济作物如麻类、向日葵、根茎作物(马铃薯、甜菜)对钾的需要量更大,可以充分利用二球悬铃木枯落叶这种天然的钾肥资源。
使用二球悬铃木枯落叶粉作为供热剂原料,经久耐烧,生烟量大。可以获得符合烟剂生产要求的烟雾剂。
这些多样化的应用使得二球悬铃木成为了一种多功能的资源,为农业和环境管理提供了可持续的解决方案。
物种危害
二球悬铃木的花粉和果毛对某些人群的健康可能构成威胁,特别是在其生长较为密集的城市地区。
二球悬铃木在春夏季节大量开花并结果的植物,成年树木每年都会产生大量花粉和果毛。据统计,一株10年生、胸径为10厘米的二球悬铃木每年可结200-400个球果,而每个球果可产生约200-500万根的果毛。这些花粉和果毛容易随风飘散,进入人们的呼吸道,可能引发过敏反应,如鼻炎、咽炎、支气管炎症以及哮喘等病症。
在城市基础设施方面,二球悬铃木树根生长茂盛,可能对城市基础设施造成影响。如果树根扩展到道路、人行道、排水系统等地下设施中,可能导致路面破损、地下管道破裂等问题,增加城市维护成本和安全隐患。其树干和树枝也可能存在折断、倾倒等安全隐患,尤其是在枝叶繁茂的季节,树枝可能因负重过大而折断,造成人身和财产安全事故。
这些潜在的危害需要引起人们的重视,并采取相应的管理措施以减少不良影响。