南京2种常见行道树致敏性及其控制措施*

唐晓岚，尤 婷，吴 雯，孙 林，李 真

(1.南京林业大学风景园林学院,江苏 南京 210037；2.吉首大学生物资源与环境科学学院，湖南 吉首 416000；3.安徽师范大学生命科学学院,安徽 芜湖 241000)

南京2种常见行道树致敏性及其控制措施*

唐晓岚1，尤 婷1，吴 雯1，孙 林2，李 真3

(1.南京林业大学风景园林学院,江苏 南京 210037；2.吉首大学生物资源与环境科学学院，湖南 吉首 416000；3.安徽师范大学生命科学学院,安徽 芜湖 241000)

城市行道树的飞毛飞絮是城市常见植源性污染，常引起部分人群的不适症状.以南京常见行道树为研究对象，选取二球悬铃木和意杨2种主要致敏行道树进行深入研究，分析了2种致敏树种的生物学特性以及飞毛飞絮的飘散特点，提出通过无果品系选育、树冠嫁接等的控花控果法，丰富植物群落结构法及合理利用风力作用法等措施来控制致敏树种的飞毛飞絮危害办法.

南京行道树；二球悬铃木；意杨；飞毛飞絮；致敏性；控制

南京是长江中下游地区重要城市之一，地处江苏省西南部，属北亚热带湿润性季风气候，四季分明，雨量充沛.历年平均气温14 ℃，极端最高温43 ℃，极端最低气温-14 ℃；日最高气温不小于35 ℃的高温天气，全市从6月上旬至9月中旬都可能出现；年平均降水量约940 mm，日最大降水量19 815 mm；全年无霜期达200～300 d，年平均日照时数1 900～2 130 h.南京的道路绿化用土大部分为客土，土壤质地以粉壤土为主，普遍含有砾石，土壤pH值约为7.26[1].

行道树的选择与城市特定的温度、降雨量及土壤等自然条件密切相关，城市行道树树种必须具有遮荫能力强、喜光、耐寒、耐热、耐轻度碱性土壤和瘠薄等特点.二球悬铃木和意杨是南京最常见的2种行道树种，不仅具备了这些特点，而且枝叶茂盛、枝条开展、叶大荫浓，既能够在南京炎热的夏季起到很好的遮荫和降低气温作用，又能在南京寒冷的冬季落叶、不遮挡阳光.与现代城市“绿、彩、香、洁、净”的行道树建设标准相比[2]，以往城市行道树的选择较多偏向形式美而较少考虑其生态性与宜人性，因此这2种树在20世纪的五六十年代被大规模地栽植.这也就导致包括南京在内的很多城市，每至春天人们常会饱受“四月飞雪”之苦，即二球悬铃木和意杨等树种产生的飞毛飞絮对行人、车辆等的产生的植源性污染，引发人们呼吸系统障碍、皮肤疹痒、过敏等症状，同时严重污染城市环境[3].飞毛飞絮污染已成为一大公害，亟待解决.笔者围绕这2种行道树的基本特征进行分析，并探讨致敏现象及相关防治措施.

1 悬铃木和意杨的生物学特性及在城市行道树的应用

悬铃木常称为二球悬铃木(Platanusacerifolia)，系悬铃木科的悬铃木属落叶阔叶乔木，是17世纪由英国人利用“一球悬铃木”(美国悬铃木)和“三球悬铃木”(法国悬铃木)作为亲本，通过杂交培育而成的[4].二球悬铃木树高可达35 m以上，树形雄伟挺拔，树冠广卵圆形，干直枝疏；树皮光滑，为灰绿或灰白色，常有大片块状脱落；嫩枝密生灰黄色绒毛，老枝秃净为红褐色；叶片三角状宽卵形，掌状5裂有时3裂或7裂；开花结实时，雄花和雌花各自形成球形头状花序，成熟时，雌花序形成球形聚花果；果序常2个生于总柄；花期4～5月，果期9～10月.二球悬铃木喜光、喜温暖、耐寒、耐旱，也能耐湿；生长迅速，成荫快，适应性强且易于管理，对土壤要求不严，无论酸性、中性或碱性土均可生长，并耐盐碱；萌芽力强，耐修剪，对烟尘和SO2、Cl2等有毒气体抗性较强[5].

二球悬铃木引入南京作为行道树需追溯至民国时期，1928年为迎接孙中山先生奉安大典，南京市政府辟建了中山大道(以下关码头为起点，经中山北路、中山路、中山东路到中山门道路的统称)和陵园路，并在路两旁栽种二球悬铃木作为行道树，使绿树密布，蔚为壮观.南京作为民国时期中国的首都，二球悬铃木代表了人们对中国近代民主主义革命的先行者孙中山先生的深深地敬仰和怀念[6-7].由于二球悬铃木特有的生物学特性和其历史意义，在解放后南京城市建设进行大规模绿化时，城内各大干道均选择二球悬铃木作为行道树，如今葱郁的二球悬铃木共有31 200多棵，占南京行道树总量的63.03%之多[2]，虽然属外来树种，但经过近百年在南京引种、栽植已然归化，成为南京行道树的重要标志.

意杨(Populuseuramevicana)是从意大利引进的美洲黑杨，属杨柳科杨属.由美洲黑杨南方种源产生的无性系以及欧美杨与其相似的无性系统，被称为“南方型杨树”.而以I-72，I-69杨为代表的一批南方型杨树，在长期的栽培实践中被人们简称为“意杨”，意杨在意大利的波河流域被大面积栽培，其年生长量超过每公顷30 m3，最高达到53 m3，并以仅占意大利全国森林面积2.5%种植面积，中国1972年从意大利引进南方型速生杨树，经过多年引种试验后取得成功[8].包含了多个品系(Populus euramevicana cv.‘I-214’[9]、Populus euramericana cv.‘I -72/58’、P.deltoides cv.‘I -63/51’、P.deltoidescv.I- 69/55[10]).

为便于谈论，笔者不将意杨的学名具体化.意杨为落叶大乔木，树冠长卵形，树皮灰褐色、浅裂；叶片三角形，基部心形，深绿色，质较厚；花单性异株，柔荑花序[11].意杨树干通直，作为行道树大量列植时，如一排排飒爽挺健的将士，观赏价值较高.意杨生长快速，喜温暖环境和湿润、肥沃、深厚的沙质土，对土壤要求不严，抗污染，对硫化物具有很强的抗性，抗病虫力强[12].因其速生性，意杨在中国城市建设欣欣向荣之际的20世纪五六十年代，成为各大城市的首选，成排栽植的高大意杨使街道绿荫遮蔽，成为城市一道亮丽的风景线.上世纪80年代，江城武汉市进入城市发展高峰期，大批新建道路及社区需要一种能迅速成荫的树来遮荫添绿.行道树中生长最快、易存活的意杨成为当时最佳的选择，从上世纪80年代到90年代中期，仅江城就曾种下意杨1.9万株[13].意杨一度做为南京道路绿化的先锋树种，尽管越来越多的树种被用于道路绿化，但现在南京行道树中仍有意杨总量为959棵，占南京行道树总量的1.93%[2].

2 2种行道树飞毛飞絮致敏的分析

2.1飞毛飞絮的形态结构

二球悬铃木产出的主要致敏源为飞毛.二球悬铃木结实后，树上通常2个球形聚花果连在一起，其果穗由600～1 400枚小坚果组成，小坚果栗褐色，狭长倒圆锥形，基部周围有褐色长毛，此褐黄色长毛即二球悬铃木的飞毛[3-4](见图1).果实成熟后，球状果穗悬挂枝上，经冬不落.每年4-6月间，老果自然脱落，大量飞毛便随之从树上飘落下来并在空气中飘散开来.据统计，一株树龄10 a、胸径10 cm的未修剪的二球悬铃木，每年可结出200～400个球果，而每个球果均可产生200～500万根左右的飞毛[14].

1—果皮；2—种皮；3—胚乳；4—子叶；5—胚轴；6—胚根.

意杨树 1—果枝；2—果(已开裂).

图3 杨树飞絮[16]

意杨产生的主要致敏源为飞絮.每个果有种子1～55粒，种子球形或卵圆形，长2.5 mm，直径1.5 mm，种子基部围有白色絮状长毛(见图2，3).意杨的种子即为飞絮，飘絮的意杨为雌株，每年4月下旬果实成熟后迅速开裂，种粒轻小且带有絮毛，天气干燥时便会在短时间内飘散，飘散时间大概为半个月[15].

2.2飞毛飞絮的危害

飞毛飞絮[16]的干扰和生物污染主要体现在以下4个方面：(1)对人们身体健康造成的危害.飞毛飞絮常在人们眼前漫天飞舞，飞入眼睛和鼻孔，使人感觉非常不适，如打喷嚏、干咳、眼红、流泪等，尤其是对那些敏感体质者则容易引发皮肤过敏，出现红肿、瘙痒等症状，严重时可诱发哮喘、支气管炎等呼吸道疾病；虽然飞毛飞絮本身无毒，但是由于质地轻，常随风或起或落或飘，很容易成为病菌携带者和传播者，导致居民眼鼻喉等产生炎症.(2)对交通产生的安全隐患.飞毛飞絮经常遮挡行人、车辆出行视线，影响交通安全；飞毛飞絮常堵塞汽车水箱散热片，使汽车易开锅熄火.(3)对生活、生产造成的干扰.飞毛飞絮经常堵塞住户的纱窗，影响室内光线；会带起地上的脏物、灰尘，飘落在建筑玻璃、车体上，影响城市美观；落在头、衣服和鞋等，影响个人形象；飞毛飞絮飞入车间，对空气净化度要求较高的食品加工、电子、精密仪器等产品质量有很大影响，对工业生产构成一定的威胁；飞毛飞絮属于易燃物质，遇到烟头等明火易燃烧，可导致火险发生[17].(4)对公共环境卫生造成的负担.飞毛飞絮大量的飘落在街道、绿地、水面等，产生垃圾成倍增加，使环卫工人的工作量骤增，也增加了城市卫生环境的维护成本.

2.3飞毛飞絮的致敏病理

过敏的规范医学称谓是变态反应，是指环境中的某些物质侵入肌体，引起机体异常免疫反应，造成一系列症状，损害人们的健康，形成疾病.这些物质则被称为过敏源，过敏源通常为蛋白质物质[18].

虽然植物最易引起人体过敏的物质是花粉，其次才是飞毛飞絮，但是飞毛飞絮无孔不入，一旦与鼻腔内壁或咽喉内壁、皮肤等接触，就会刺激黏膜引起过敏[19].尽管其本身引起的过敏并不严重，但由于飘絮时间正值春季花粉散落的关键时候，飞毛飞絮因其结构特征，最容易成为花粉、灰尘、有毒气体、细菌以及其他过敏源的携带者，并成为新的过敏源，从而导致人体过敏.飞毛飞絮本身的过敏性以及其携带传播性，给过敏性体质的人群造成了极大的困扰[20].

2.4飞毛飞絮飘散的基本规律

(1)飞毛飞絮飘散的时间规律.飞毛飞絮实际上是植株生理生态活动中的重要环节，植物广泛散布种子是繁殖后代的手段和过程.悬铃木每年3—4月间先飘“芽衣絮”至4月底5月初飘落“果毛絮”，即坚果中的黄色飞毛[20].杨絮的飘落开始于每年4月下旬，整个飘絮过程大致需要1周时间.前2天飘絮较少，第3天明显增多，第4—5天达到飘絮高峰.杨树周围几十米甚至上百米范围内均有杨絮飞舞.从第6天起飘絮明显减少，第7天结束.之后经过3至5天果穗全部脱落，到此为止飘絮过程结束[21].

(2)飞毛飞絮飘散的空间规律.飞毛飞絮的飘散除了受本身的生物学特性影响以外，还与气温、降雨量、风速、湿度、地面温度等条件密切关系[22]，从而决定其空间规律.(ⅰ)在植物发芽、开花的季节，气温越高，光照越强，越有利于植物芽与花的形成和成熟.因此，在气候适宜的条件下，悬铃木的“芽衣絮”、“果毛絮”和杨絮的生成量便会增加.干燥、温暖和阳光充足的天气有利于飞毛飞絮从植物体上脱落和飘散，阴雨天气和空气较潮湿时微小的飞毛飞絮容易发生沉降，在被雨水冲刷后的空气中飞毛飞絮量会明显减少.由于湿度的差异，不同类型的地面环境也导致空气中飞毛飞絮含量的差异，以草坪为代表的软质地面比以水泥地为代表的硬质地面对飞毛飞絮的吸附效果明显，所以不难发现在软质地面上空的飞毛飞絮量比硬质地面的要少很多.(ⅱ)风对飞毛飞絮的飘散起到了至关重要的作用.有风时气流加速，飞毛飞絮容易远扬；如果风力过强或者持续时间过久，可在一定时间内将所在地区的飞毛飞絮迅速吹至远处，使局部地区空气中的飞毛飞絮量骤然下降.(ⅲ)与其他众多植物情况类似，地面温度对空气中飞毛飞絮量具有决定性影响.一方面，因为地面温度的昼夜差异，可导致周期性的地面空气对流，直接影响空气中飘散的飞毛飞絮量.由于地面的比热容比空气大，上午形成的地面高压，使飞毛飞絮受空气对流影响而抬升飘散，而下午和傍晚时分形成的地面低压，又使其受空气对流影响而向下沉降，空气中所含飞毛飞絮也随之降低.另一方面，软质地面与硬质地面之间的温度差别也导致了空气中飞毛飞絮含量的不同.软质地面与空气的比热容相近，气温和地温的变化基本一致，难以形成温度差全天温差不明显，不利于形成空气的上下对流，因而空气中飞毛飞絮的含量明显下降.而硬质地面与空气的比热容差异大，地温较高且比气温下降速度慢，地表温度促使空气上下对流加剧巨大的温差使空气的上下对流现象增强，加剧了飞毛飞絮的飘散，增加了其在空气中飞毛飞絮的含量[23-24].

3 2种行道树飞毛飞絮控制措施

防治悬铃木和杨树的致敏问题就是要解决其飞毛飞絮的问题.笔者总结了控花控果法、丰富植物群落结构法及合理利用风力作用法，可以较为有效地降低或减少空气中飞毛飞絮的含量.

3.1控花控果法

控花控果法是利用生物、机械和化学防除的优点，实现抑制开花结果、积极减少过敏源的方法.

针对悬铃木的飞毛常用方法：(1)无果品系的选育.如利用自然突变、人工诱变进行，国内外众多研究者在无果品系方面做了多方探索，已取得了诸多成果，但大规模的推广还未形成.(2)树冠嫁接.此法就是通过“少球果”的树种对中青龄悬铃木进行嫁接.但这样对悬铃木的飞毛问题只能起到一定的缓解作用.(3)修剪控果.修剪控果就是每年剪去当年生枝条，促使翌年发生的新枝上不再有花果，以此避免了果毛的洒落.运用修剪控果，能有效控制悬铃木的结果量，不需要引进良种，在原有品种上即可实施，但是剪枝工作十分繁重，且不能彻底解决问题.要取得最佳的效果，必须从幼树开始实施.(4)巧用水肥.在悬铃木开花结果前，增加其水肥管理，促进营养生长，可以降低开花结果的数量与质量.(5)化学药剂处理.化学药剂处理原理是利用化学药剂(如乙烯利、脱落酸、赤霉素等药剂或含有碘化钾、三氯醋酸、乙烯利等的配合制剂)对植物花果有催熟脱落作用，在开花期间喷洒树冠或注射树干上，促进花和幼果萎缩、脱落，从而有效地防止或减轻第2年球果落毛产生危害[7,24].

针对杨树的飞絮常用方法：(1)引进和培育新树种.意杨平均树龄一般30 a，超过20 a，树就开始老化，出现树干空洞、根系不牢等病态之势，带来一系列的安全隐患，这也就提供了更换树种的最佳理由.(2)大量培育杨树雄株，逐步淘汰雌株；杨树的飞絮产自雌株，通过逐渐减小行道树中雌株与雄株的比例，逐步减少飞絮量.(3)高位嫁接换头.通过(对)中青龄杨树(进行)高位去冠，再用雄株进行嫁接，可以将原雌株变为雄株.(4)化学药剂处理.如利用杨树雌花序疏除剂可使杨树雌花序在基部提前形成离层，使雌花序在未飞絮前提早脱落.再如对杨树树干注射植物飞絮抑制剂，可以抑制杨树雌株的雌花分化.据相关研究显示，使用喷施花序疏除剂要注意施药要领和可能带来的污染.因为此疏除效果仅为70%左右，且对施药时间和施药技术要求较严，并且会对杨树自身以及树下其他发芽早的阔叶植物产生药害.此外，药剂在喷雾过程中会形成严重的漂移，对空气环境形成二次污染.所以利用喷施花序疏除剂引发的风险应得到充分重视.虽然注射植物飞絮抑制剂抑花效果可达到100%，不仅能增强雌株的树势，而且对环境等也没有负面影响，但是在人力、物力消耗不可小觑[25-26].

3.2丰富植物群落结构法

丰富植物群落结构可以实现增加软质地面面积和单位面积土地范围内的植物体积的效果.一方面，丰富植物群落结构可以降低空气和地面的温差、减少空气对流，从而减少飞毛飞絮的飘散；另一方面，利用软质地面可作为飞毛飞絮飘落时固着物的作用，通过丰富植物群落的层次便可以增加固着物的固着面积，提高固着量，减少空气中飞毛飞絮含量[24].为了达到降低空气中飞毛飞絮含量的目的，植物群落结构可采用“乔+灌+草”、“大乔+小乔+灌+草”或“乔+灌+匍匐性灌木+草”等复层形式，可以利用桂花、西府海棠、垂丝海棠、洒金桃叶珊瑚、红花继木、八角金盘、金森女贞、杜鹃、含笑、花叶蔓长春、麦冬等植物补充丰富悬铃木、意杨等行道树的群落结构，增加灌木和草地的面积，尽量减少裸露地面的面积，实现利用植物种类的选择达到适当增加对飞毛飞絮固着力.

3.3合理利用风力作用法

根据飞毛飞絮的飘散特点，风力和风向对空气中飞毛飞絮的含量有明显影响.因此，在条件允许的情况下，可以通过合理的道路布局，引导城市的风向，使栽植有致敏树种的道路与飞毛飞絮爆发期的城市盛行风向相一致，从而在飞毛飞絮爆发期，以最快的速度将飞毛飞絮致敏源吹到远处.或者将致敏树种种植在城市的下风向，减少城市中飞毛飞絮的量[24].

4 结语

二球悬铃木和意杨作为南京的2种重要行道树，无论在历史意义还是绿化功能作用上都具有重要的地位.对悬铃木和意杨的飞毛飞絮问题进行研究，不仅对南京市而且对其它城市也具有广泛的现实意义和示范借鉴价值.笔者提出采取强有力的控花控果法治理，逐步推广新品种，通过对中青龄进行高位嫁接，对不便于进行重修剪的成年大树、老树实施采取更新或化学防治等措施，以提高行道树的绿化质量与效果；建议结合城市道路规划进一步丰富植物群落结构层次，优化配置行道树的种类，并提出充分运用城市风向的关系科学规划城市道路走向和合理利用风速、风向等途径，进而防止或减轻飞毛飞絮的产生.

随着园林城市、生态城市建设步伐加快，要加快对致敏行道树的预防和治理，以“绿、彩、香、洁、净”为标准建设城市行道树，才会让城市的明天更舒适、更宜居.

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(责任编辑 易必武)

AllergenicPropertyandTwoKindsofCommonStreetTreesinNanjingandtheControl

TANG Xiaolan1,YOU Ting1,WU Wen1,Sun Lin2,LI Zhen3

(1.College of Landscape Architecture,Nanjing Forestry University,Nanjing 210037,China；2.College of Biological Resources and Environmental Sciences,Jishou University,Jishou 41600,Hunan China；3.College of Life Sciences,Anhui Normal University,Wuhu 241000,Anhui China)

The catkins of street trees are the common plant￣caused pollutions in cities，which can cause some peoper feel unwell.This paper takes the Nanjing street trees as the study case,choosing two major allergenic trees (Platanus acerifolia and Italian poplar) to investigate deeply,analyzing the biological characteristics of the two allergenic trees and the shape characteristics of the catkins.And thus,some ways are put forward to control the harm by catkins,such as the method of no￣fruit breeding,crown grafting,the method of enriching plant community structure,and the method by rational utilization of the wind.

Nanjing street trees；Platanus acerifolia；Italian poplar；catkins；allergenic property；control

1007-2985(2014)03-0069-05

2013-12-21

江苏高校优势学科建设工程资助项目(PAPD)；2011年江苏省大学生实践创新训练计划资助项目 (苏教高苏教高[2011]10号)

唐晓岚 ( 1968-),女,湖南怀化人,南京林业大学风景园林学院教授,博士,博士生导师，主要从事风景园林规划与设计研究.

U418.9

A

10.3969/j.issn.1007-2985.2014.03.015