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泡桐屬
來源:互聯網

泡桐屬(Paulownia)是唇形目(Lamiales)、玄參科(Scrophulariaceae)的落葉喬木。泡桐屬是中國本土物種,有7個種和1個變種,已傳入越南日本等地,分布到世界各地。泡桐屬植物是陽性樹種,常與常綠和落葉闊葉混交林,生長在濕潤和排水良好的陡峻峽谷中;或生長在開闊的河谷中。

泡桐屬落葉喬木。葉對生,大而有長柄,生長旺盛的新枝上有時3枚輪生,心臟形至長卵狀心臟形,基部心形,在幼株中常具鋸齒,多毛,無托葉。花成小聚傘花序,具總花梗或無,花序枝的側枝長短不一;花冠大,紫色或白色,花冠管基部狹縮,花絲近基處扭卷,藥叉分;花柱上端微彎,約與雄蕊等長,子房二室。蒴果卵圓形、卵狀橢圓形、橢圓形或長圓形,室背開裂,果皮較薄或較厚而木質化;種子小而多,有膜質翅,具少量胚乳。花期3~5月;果成熟期7~8月。

泡桐屬是優質速生經濟樹種和綠化樹種。其木材紋理通直、花紋美觀、色澤悅目、材質輕軟、密度低、尺寸穩定、不翹不裂,是生產單板材如膠合板、拼板、集成材等最優良的材料;同時也是廢黃河上防風固沙的最好樹種,具有重要的經濟效益、生態效益和社會效益。另外,泡桐屬植物的葉花果樹皮還具有良好的藥用價值,不同部位的藥用價值在臨床當中都有廣泛應用,其葉、花、皮、根和種子都可以治療特定疾病。其中白桐(Paulownia kawakamii)因其珍貴的木材和較高的藥用價值而被過度開發,于1998年被列入世界自然保護聯盟瀕危物種紅色名錄,列為CR等級。

分類

系統發育

泡桐屬(Paulownia)是玄參科(Scrophulariaceae)的落葉喬木,作為玄參科植物中唯一的喬木樹種,產自中國,生長與栽培在各個區域,也是中國應用最廣的速生樹種之一。在第三紀早期,泡桐屬中還只有一種,到第三紀中新世時,才分化成白桐(Paulownia kawakamii)和毛泡桐(P. tomentosa)兩個種。在第三紀地層中,毛泡桐葉的化石在中國山東省法國捷克和北美都有發現,特別是同一時期在日本歧阜縣發現類似華東泡桐直徑155cm的矽化樹干。

自泡桐屬1785年命名以來,中外學者對其分類看法各不相同,屬種下分類,變種、變型不斷被廢棄,又不斷發表,屬種混雜。

下級分類

1785年,瑞典植物學家C.P.Thunberg在編著的《日本植物志》中,將毛泡桐定名為Bignonia tomentosa Thunb,并放入紫葳科(Bignoniaceae)。1825年,德國學者Kurt Sprengel編輯卡爾?馮?林奈的《植物分類》時,將Thunberg發表的毛泡桐移入紫葳科的角嵩屬(角蒿屬 Juss.),定名為毛角嵩(I. tomentosa)。1835年,荷蘭自然科學家和醫官Philipp Franz von Siebold和德國植物學家J.G.Zuccarini發表泡桐屬,并將它置于玄參科,同時發表毛泡桐(P. imperialis Sieb.et Zucc.)。1841年,德國植物學家E.G.Steudel在《植物命名法》(Nemenclator Botanicus)中,把Thunberg發表的毛泡桐轉移到玄參科泡桐屬中,改隸組合為P. tomentosa。而隨著各國學者的不斷研究以及新種的發表,使泡桐屬下屬植物的新種類不斷被發現,不斷發表,屬種混雜。

而早在中國北宋時期,林業家陳翥就撰寫了《桐譜》,這是世界上最早論述桐樹(泡桐)的一部專著。書中不僅分析了關于泡桐名稱的混亂現象,還對泡桐的分類進行了專述,可見,在中國古代就比較重視泡桐屬分類的問題。

到了近代1935年,中國植物學工作者白蔭元發表陜西省泡桐(P. shensiensis Pai)和白花泡桐的變種——秦嶺泡桐(P. fortunei (Seem.)Hemsl.var tsinlingensis Pai)。1937年,中國著名林學家陳嶸花冠顏色及葉背絨毛稀密為依據將泡桐屬分為8種,但因為這些特征不夠穩定,在應用上存在一些困難。后來1959年,美籍華人學者胡秀英根據她多年的研究,對泡桐屬的分類進行了整理,將泡桐屬定為6種。到1976年,以龔彤為首的學者發表的“中國泡桐屬植物的研究”一文中將泡桐屬定為7種,這也影響到《中國植物志》關于泡桐屬植物的編寫,在1979年,《中國植物志》第六十七卷第二分冊玄參科中依舊用的是7種1變種。1990年,學者蔣建平等在著《泡桐栽培學》書中,記錄了泡桐屬植物9種、4變種、4變型。

進入21世紀,2001年,學者馬浩等對泡桐屬15種植物作了葉綠體DNA的RFLP分析,將其分為南方泡桐白桐)組、毛泡桐組、白花泡桐組。后來人們又陸陸續續發現了其他的新種及變種,但由于在分類過程中采用的標準不統一,且同物異名現象處理存在爭議等原因,導致泡桐屬的分類及種間關系的討論等問題尚未有定論。截止到2023年,中國生物物種名錄中也認同將泡桐屬植物分為7種1變種,分別為7個原生種:楸葉泡桐(Paulownia catalpifolia)、蘭考泡桐(Paulownia elongata)、川泡桐(Paulownia fargesii)、白花泡桐(Paulownia fortunei)、白桐(Paulownia kawakamii)、毛泡桐(Paulownia tomentosa)和南方泡桐(Paulownia × taiwaniana),以及1個變種光泡桐(Paulownia tomentosa var. tsinlingensis)。

屬種命名

泡桐屬的拉丁命名最早是由瑞典學者登波爾基(Thunberg)于1785年在《日本植物志》中發表的。后來中外一些學者,根據零星的標本發表新種,使泡桐種的名稱多至二十三個,其中有不少是同物異名。如光泡桐(P.tomentosa var.tsinlingensis)、亮葉毛泡桐(P.tomentosa var.lucida)、黃毛泡桐(P.tomentosa var.lanata)、光葉川泡桐(P.fargesii f.calva)都是根據葉片毛的多少和有無而定的,其葉片的毛隨著生態環境變化和植株不同部位都會有變化。再如白花毛泡桐(P.tomentosa f.pallida)、白花蘭考泡桐(P.elongata f.alba)是根據花冠顏色而定的。

歷史

記載歷史

早在中國遠古時期,就有“神農,黃帝削桐為琴”的傳說。《墨子》載:“禹葬會稽郡之山,桐棺三寸”。《詩經》載有:“樹之榛、栗、椅,桐、梓、漆,爰伐琴瑟。”說明2600多年前,中國人的祖先就開始利用桐木,并把泡桐屬植物和梓、揪等優良用材樹種和漆、栗等經濟樹種相提并論。公元前四世紀《莊子》載有“發于南海而飛于北海,非梧桐不止,非竹實不食”,成為古代廣泛流傳的“不死鳥非梧桐不棲”的美談,古詩詠桐“葉茂正宜棲鳳侶,孫枝尤好長琴材”。公元前三世紀的《尚書·禹貢》篇中也有相關記載,證明當時有些地區已經有了泡桐等人工用材林的經營,此后各個歷史時期的文學作品、農林名著,甚至一些人物傳記,以及大量的地方志,都有關于泡桐裁培和利用的專門記載。其中北宋陳翥所著的《桐譜》一書,是一部水平很高的專著,它對目前泡桐生產和科學研究仍有寶貴的參考價值。

同時在中國古代關于泡桐屬植物的名稱傳說也有很多,約公元前三世紀《爾雅》中記載泡桐為“榮桐木”。后《齊民要術》中說:鄧爾雅稱“榮桐木”注云:“即‘梧桐’也”。明代李時珍在《本草目》中把“桐”稱“泡桐”,又說:“桐”也叫做“白桐黃桐、泡桐、椅桐、榮桐。”由上所述,古代所說的梧桐,即今所稱的泡桐。其實,直至21世紀,中國大部分地區的群眾,仍稱泡桐為“梧桐”“桐樹”。有的地區稱之為“鳳凰木”,南方一些地區才稱之為泡桐。

引種栽培歷史

泡桐是中國栽培歷史最悠久的樹種之一,國內存在泡桐屬完整的自然種群。因其特征被稱為“神奇的樹”“魔力樹”,引起許多國家的引種栽培。據記泡桐早是從中國引種到日本朝鮮,由于適應當地立地條件形成了特殊的種和類型。亞洲除中國及日本種植,越南老撾泰國柬埔寨新加坡等也有栽培,以白花泡桐為主,及少量其他泡桐品種。同時歐洲比利時法國德國奧地利荷蘭英國意大利也積極引種泡桐,且多是在19世紀初期陸續從日本引種毛泡桐進行栽植,如荷蘭在1808年由日本引種了毛泡桐,1834年又引至法國,以后又逐漸引種到其它國家,對另外幾種泡桐的引種,時間還要晚一些。而美國泡桐是在19世紀40年代從中國引進的,至少已有兩個種,而且發展相當快。

20世紀60代初,因中國河南省蘭考沙化嚴重,土地遭風沙侵蝕,沙丘流動,土地荒蕪,蘭考縣為治理風沙,大規模栽種泡桐樹,環境惡化得以控制,泡桐栽培也有了大規模的發展。進入21世紀以來,泡桐產業在傳統主栽區(蘭考縣)穩步發展,在南方低山丘陵區因雨水、氣溫條件優越、宜桐地充裕,已形成發展泡桐用材林的熱潮。

形態特征

泡桐屬落葉喬木,高可達30米;在熱帶偶有常綠或半常綠,樹冠圓錐形、傘形或近圓柱形,幼時樹皮平滑而具顯著皮孔,老時逐漸縱裂(或粗糙斑駁),呈灰色、灰褐色或灰黑色。

通常假二歧分枝,枝對生,常無頂芽;除老枝外全體均被毛,毛有各種類型,如星狀毛、樹枝狀毛、多節硬毛、粘質腺毛等,有些種類密被星狀毛和樹枝狀毛,肉眼觀察似絨毛,某些種在幼時或營養枝上密生粘質腺毛或多節硬毛。

葉對生,大而有長柄,生長旺盛的新枝上有時3枚輪生,心臟形至長卵狀心臟形,基部心形,全緣、波狀或3-5淺裂,在幼株中常具鋸齒,多毛,無托葉。

花序大型,為頂生假圓錐狀或假圓筒狀三回三出聚傘花序,具總花梗或無;花序枝的側枝長短不一,使花序成圓錐形、金字塔形或圓柱形;萼鐘形或基部漸狹而為倒圓錐形,被毛;聚傘花序有1~8朵花,通常由3~5朵花組成;有時由2枚聚傘花序疊生在花序主枝上葉腋內;花序枝上具大小相差非常懸殊的葉片。花大,淡紫色、紫色或白色,具紫色、淡紫色條紋或斑點;花冠管基部狹縮,通常在離基部5-6毫米處向前駝曲或弓曲,曲處以上突然膨大或逐漸擴大,花冠呈漏斗狀鐘形至管狀漏斗形,腹部具兩條縱褶(僅白花泡桐無明顯縱褶),內面常見深紫色斑點和條紋,縱褶隆起處呈黃色;檐部二唇形,上唇2裂且略向后翻卷,下唇3裂并伸長,花冠長度通常為5-12厘米。雄蕊4枚,二強,不伸出,花絲近基處扭卷,藥叉分;花柱上端微彎,約與雄蕊等長,花絲近基部扭卷,著生于花冠筒基部,花藥分叉;花柱上部微外彎,約與雄蕊近等長,子房長卵球形;花器各部均被多種柔毛、腺毛和腺體

果實和種子

蒴果卵圓形、卵狀橢圓形、橢圓形或長圓形,室背開裂,成熟后2片裂,裂片外面被線絨毛或無毛;果萼三角狀漏斗形或盤狀,5爿裂,稀4爿裂,三角狀卵圓形,通常外面被絨毛或無毛。種子小而多,有膜質翅,具少量胚乳。

物種分布

地理分布

泡桐屬植物的自然分布于東亞地區,中國均產之,其自然分布與栽培區遍布全國23個省(市)、自治區,同時泡桐屬植物的一小部分種也自然分布于朝鮮日本,在這整區域中的西部和北緯34°以北有所有的泡桐全系栽培。但目前很多種類已在世界各大洲許多國家引種栽培,分布到世界各地,如白花泡桐在越南老撾有分布。

生境分布

在自然分布環境中,泡桐屬植物常與常綠和落葉闊葉混交林,生長在濕潤和排水良好的陡峻峽谷中;或生長在開闊的河谷中與榕屬(Ficus)、枇杷屬(Eriobotrya)、櫸屬(Zelkova)、玉蘭類(Magnolia)、栗屬(Castanea)、椴屬(Tilia)、松屬(Pinus)及杉木王杉木屬 lanceolata)等伴生,當森林環境或天然植被遭受干擾后,泡桐也可生長于叢林及開闊的草坡上。

生長習性

泡桐屬植物是陽性樹種,適應性較強,最適宜生長于排水良好、土層深厚、通氣性好的沙壤土或砂礫土,喜濕潤肥沃的土壤,對鎂、鈣、等元素有選擇吸收的傾向,忌積水;一般在酸性或堿性較強的土壤中也均能生長。以pH6~8為宜,在較瘠薄的低山、丘陵或平原地區也能生長。

泡桐屬植物對溫度要求較高,但因種類不同而有一定差異。根據對各種泡桐苗期物候觀察,泡桐埋根苗要在日平均溫度達到16~18℃才能發芽(泡桐大樹,也需平均溫度14℃以上才發芽),高生長和粗生長的最適日平均溫度為24~30℃。對低溫有一定忍耐能力,屬內物種多能忍耐-10~-25℃左右的低溫。同時泡桐屬植物對大氣干旱忍耐力也是比較強,且生長迅速,7~8年生即可成材。不同種類的生長過程有所不同。花期3~5月;果成熟期7~8月。

繁殖方式

泡桐屬兩性花,具有蟲媒花的各種特點,為典型的蟲媒花樹種,主要依靠蜂類昆蟲傳播花粉,泡桐柱頭比較肥大,呈鉤形,由花筒上部向下彎曲,很容易接受昆蟲攜帶的花粉。

大量授粉實驗結果表明,多數泡桐種類具有不同程度的自花不育特性,強制自交或者用同株異花花粉人工授粉不易結實,但用同種異株花粉授粉,一般都能正常結實,所以泡桐多為異花授粉,均可通過種間雜交并產生可育后代,而且可以通過無性繁殖,形成和保留過渡類型,但其中還有少數種類,如蘭考泡桐,用同種異株花粉授粉,也往往不能正常結實。

所以泡桐的繁殖方法除播種育苗外,還可以采用多種方式進行無性繁殖。在北方桐區,特別是對于像蘭考泡桐(Paulownia elongata)、楸葉泡桐(Paulownia catalpifolia)和山明泡桐(Paulownia lamprophylla)這一類結實較少的種類和類型,長期以來都是采用無性繁殖。

栽培技術

栽培方式

種子育苗

選擇籽粒飽滿的種子,曬干留至翌年驚蟄前后育苗。育苗前將苗床精耕細作,并撒施復合肥,種子用冷水浸泡,拌干沙撒播,撒種后上鋪稻草保濕保溫,1個月內芽出齊,清除稻草,拔除禾本科雜草,后看苗情追肥、間苗。當一年生實生苗長至合適高度后,再移植繼續培植一年。第二年二月中旬,從二年生的實生苗上采取種根進行定植。

根穗繁殖

選取合格苗將其根段進行剪截,剪好的根狀莖經晾曬、埋藏。在埋根育苗前,需要按株行距進行挖穴,將種根大頭朝上植入穴內,埋根后覆土,使種根與土壤緊密接觸,澆水后再在上面蓋上虛土并稍微壓實。埋根結束后,蓋上薄膜,邊緣用土壓緊并開出排水溝,四周用土壓實。毛泡桐段經過冬季低溫貯藏25天左右,絕大部分種根開始露白(芽),當白色的嫩芽長到3~5cm時,即可直接上山造林或運往圃地育苗。

撫育管理

泡桐在每年5~10月,要松土除草2~3次,如果進行林農間作,以耕代撫更好;同時泡桐喜土壤肥沃,要根據樹木大小,在樹干基部旁邊挖一條半圓形施肥溝,每株每年施復合肥,因其對鎂、鈣、鍶等元素有選擇吸收的傾向,因此可多施氮肥,增施鎂、鈣、磷肥。

泡桐生長迅速,栽植后經過2~8年,自然接干向上生長。在整個生長過程中,會出現假二杈分枝。假二杈分枝影響主干生長,導致主干低矮,降低了出材率,因此必須對1-2年生的泡桐幼樹進行平茬和接干,以培育高干通直無節良材。

病蟲害防治

泡桐容易受到的蟲害有灰翅天蛾蒲瑞大袋蛾金龜子小地老虎等;病害有炭疽病、掃帚病、泡桐腐爛病等。當初發病時及時將病枝修除燒掉,或采用物理防治法,如用黑光燈誘殺成蟲等;嚴重時可使用藥物進行苗木的救治工作,使用合適比例混合的藥物噴灑幼苗,這種化學防治對病蟲害會有較好的治療效果。

主要用途

工業原料

本屬植物均為高大喬木,材質優良,輕而韌,具有不易翹裂,耐腐朽、隔潮、耐火,保溫、隔熱、絕緣性能優良,不遭蟲害,耐磨性強,紋理美觀,油漆染色良好,加工容易,便于雕刻,聲學性好,兼具共振性非常好、輻射阻尼高、內摩擦小等特點,在工農業上用途廣泛。在工業和國防方面,可利用制作膠合板、航空模型、槳輪船襯板、空運水運設備,還可制作各種弦樂器用材、雕刻手工藝品、家具、電線壓板和優質紙張等,如蘭考泡桐因木質軟硬合適,透音效果好,所以常受到古典樂器制作商的青睞與喜愛,可與著名的樂器用材興安魚鱗云杉齊名;建筑上做梁、、門、窗和房間隔板等;農業上制作筒車、渡槽、抬扛等,毛泡桐、花可作豬、羊飼料。

生態保護

泡桐屬植物在生態環境建設,速生豐產林營造、平原農區造林和城鄉居民區綠化的工作中,都發揮了重要作用。在園林上,泡桐屬植物是良好的綠化和行道樹種,也是廢黃河上防風固沙的最好樹種,其中毛泡桐(Paulownia tomentosa)還能夠分泌一種粘性液體用以吸附空氣中的顆粒物質和有毒物質,有利于環境污染地區和城市的綠化。

醫學藥用

在醫學領域里,泡桐屬植物是一種重要的藥用性植物,《本草綱目》(1578年)中記述:“桐葉……主惡蝕瘡著陰,皮主五痔,殺三蟲。花主傅豬瘡,消腫生發。”其描述:泡桐的葉子,皮,花都具有較高的藥用價值。在中醫藥中,認為毛泡桐味苦、性寒,具有清肺利咽、解毒消腫的功效,可用于治療因肺火過旺導致的干咳少痰,以及慢性咽炎、咽喉腫痛、急性扁桃體炎流行性腮腺炎等。

同時泡桐屬植物不同部位的藥用價值在臨床當中都有廣泛應用,其葉、花、木材、皮、根和種子都可以治療特定疾病。現代的醫學工作者總結它的臨床醫用價值有:抵抗防御細菌病菌,緩解乃至消除炎癥,抑制咳嗽,通尿,降低血壓,加速血小板凝結從而達到抑止出血的癥狀,還有研究報道泡桐還具有殺蟲脒的功能。

代表種類

泡桐屬的模式種為毛泡桐蘭考泡桐是適應中國北方地區廣泛種植的樹種,白花泡桐是適應中國南方地區廣泛種植的樹種。

毛泡桐

毛泡桐(Paulownia tomentosa(Thunb)Steud),因為其花是紫色的,故又被稱為紫花泡桐。落葉喬木,有20m高,其皮灰褐色與白色斑點相映襯。葉柄常有粘性腺毛,葉邊緣全緣,經常3~5朵花呈小聚傘花序,側枝不旺盛,花萼漏斗狀,被星狀絨毛覆蓋。花冠鐘狀,表面淡紫色,其內面卻是白色,其表面被毛,內面卻是紫色條紋。果實呈卵圓形,頂端尖銳,4~5月開花,8~9月果實成熟。在北美洲、日本朝鮮歐洲以及中國大陸的河南省河北省、湖北、江蘇省等地均有其生長,海拔可達1800米。

蘭考泡桐

蘭考泡桐(Paulownia elongata S.Y.Hu),喬木高達10米以上,樹冠寬圓錐形,全體具星狀絨毛;小枝褐色,葉片通常卵狀心臟形,有時具不規則的角。花序枝的側枝不發達,小聚傘花序的總花梗幾乎與花梗等長,有花3-5朵,稀有單花;花冠漏斗狀鐘形,紫色至粉白色。蒴果卵形,稀卵狀橢圓形,有星狀絨毛,宿萼碟狀,頂端具喙。花期4-5月,果期秋季。分布于中國河北、河南省、湖北、江蘇省、安徽等地區,是北方地區生長最迅速的一種泡桐。

白花泡桐

白花泡桐(Paulownia fortunei(Seem)Hemsl),別名:白花桐、泡桐、大果泡桐。落葉喬木,主干直,樹皮灰褐色;樹冠廣卵形;葉大,對生,具長柄,長卵形至橢圓狀長卵形,全緣或略呈波浪狀。背面密生灰白色絨毛,枝、葉、花和果實都是黃棕色星狀絨毛,但葉柄、葉片上面和花梗漸變無毛;圓錐狀聚傘花序,先開花,后長葉。花冠較大為唇形白色,里面有紫色斑點,還有一定的香味。果實為蒴果,長圓形,頂端有尖銳的部位,種子小而薄且有翅。

白花泡桐分布于越南,老撾;在中國分布于安徽、廣東省廣西壯族自治區等多個省(市)屬野生或栽培,在山東、河北省、河南、陜西等地近年有引種,生于低海拔的山坡、林中、山谷及荒地,越向西南則分布越高,可達海拔2000米。

相關研究

泡桐屬植物作為傳統中藥,具有療效顯著且多樣的化學成分。進入21世紀,人們對泡桐屬植物的研究多集中在化學成分、藥理學作用及臨床應用等方面。研究的種主要為毛泡桐,對其他種研究較少,而對各個植物器官的研究多集中在葉、根、皮部分,莖其次,花最少。

其中在2002年,張永輝等學者針對泡桐花的有效成分黃酮及其提取物芳香油浸膏,通過對鼠類呼吸系統疾病的藥理研究,發現泡桐花有一定的醫治效果。實驗還發現,其對肺組織炎癥細胞浸潤有明顯抑制作用,減少炎癥,對哮喘有治療功效,明顯具有消炎作用。2014年,馮亦平等學者對泡桐花及果實的乙醇提取液進行研究,發現其能夠抑制腸道沙門氏菌大腸桿菌等,具有抗菌作用。

物種保護

泡桐屬植物中的臺灣泡桐(Paulownia kawakamii)因其珍貴的木材和較高的藥用價值而被過度開發,于1998年被列入世界自然保護聯盟瀕危物種紅色名錄,列為CR等級。

參考資料 >

泡桐屬.中國生物物種名錄.2023-05-30

泡桐屬.植物智.2023-05-28

Paulownia kawakamii.IUCN.2023-09-05

蘭考泡桐.植物智.2023-05-29

白花泡桐.植物智.2023-05-29

毛泡桐.植物智.2023-05-29

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