杨柳雌、雄树的营养器官形态特征识别研究

□唐 任，王晓红

（长春大学园林学院 吉林 长春 130000）

1 研究背景

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。

2 材料与方法

2.1 观察时间和地点

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。

2.2 试验方法

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 观测结果与分析

3.1 旱柳的观测结果与分析

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 小黑杨的观测结果与分析

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

4 结束语

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。