楊樹飛絮成災的形成機理與治理研究

摘 要：楊樹是我國北方的標志性樹種，也是我國的重要綠化植物。從外在因素和內在因素分析了楊絮的成災因素，探討了飛絮與氣象因子間的變量關系，介紹了楊絮的危害，并提出了一些關于楊絮的治理措施。

關鍵詞：楊樹；生物學特性；成災因素；與氣象因子間的關系；楊絮危害；治理措施

中圖分類號：S725 文獻標志碼：B 文章編號：2095–3305（2024）05–000-03

楊樹（Populus L.）屬于楊柳科、楊屬，喬木，樹皮平滑或縱裂；具頂芽，稀無頂芽，芽鱗數枚，被毛或有黏質。枝分長短枝，髓心五角狀。葉互生，卵形、菱形至三角形；萌枝葉與成年葉，長枝葉與短枝葉同型或異型；葉柄圓柱形或側扁，有時頂端有腺點。柔荑花序，常先葉開放；苞片頂端銳裂或條裂，膜質，早落；雄蕊4～6枚[1]。著生在薄片狀花盤內；雌花花盤杯狀、盤狀或斜卵形。蒴果2～4瓣裂。種子細小，多數，基部有細絲狀毛。楊樹是我國北方的常見樹種。楊樹樹種較多，我國現有50多種楊樹，可劃歸為青楊（Tacamahaca）、白楊派（Leuce）、黑楊派（Aigeiros）、胡楊派（Turanga）、大葉楊派（Leucoides）[2]。楊樹主干端直、挺拔，樹冠昂揚，喜光、耐寒，抗風、耐旱、易栽植、生長快，是城鄉環境綠化、農田防護林和水土保持林的重要綠化樹種[3-4]。楊樹具有抗性強、樹形優美、生長迅速，主要分布于華北、華中、西北、東北等地方。

1 楊絮的成災因素

1.1 外在因素

1.1.1 我國森林資源匱乏，木材供需嚴重失衡，需求缺口量大

中華人民共和國成立之初，森林覆蓋率僅有8.6%，生態環境脆弱，時常受沙塵天氣影響，木材供給能力不足。自改革開放以來，我國經濟建設進入快速發展期，木材需求量劇增，每年國家進口大量木材才能滿足市場需求。

數據分析顯示，我國木材需求量總體呈上升趨勢，已升至1億m3，木材對外依存度高達50%左右，木材需求缺口大，為國家速生林基地建設提供了發展機遇（圖1、圖2）。

1.1.2 楊樹生長迅速，出材量大

楊樹抗性強、生長迅速、樹形優美，是當時北方造林綠化和園林綠化的首選。種植速生楊樹品種，是在短期內解決國家木材短缺的重要途徑，可以改善生態環境。在各種因素的促成下，“北方楊（樹）家將，南方沙家浜（杉樹）”漸成局面，楊樹雌性品種迅速鋪遍半個中國，三北防護林體系建設工程、京津風沙源治理工程、速生豐產用材林建設等林業工程實施中大量栽植速生楊。截至2015年，我國楊樹人工林保存面積約667萬hm2，居世界之首。楊樹已成為膠合板、纖維板、造紙、衛生筷和包裝業的重要工業原料，這也為日后飛絮成災埋下伏筆。

1.1.3 楊樹生態效益和社會效益顯著

楊樹具有巨大的防風固沙、涵養水源、保持土壤、固碳供氧、凈化環境、防護和生物多樣性等功能，生態效益、經濟效益、社會效益顯著。據北京市園林綠化科學研究院研究測算，一株胸徑20 cm的楊樹，一年可以吸收二氧化碳172 kg，釋放氧氣125 kg，滯塵16 kg。楊樹林還能吸塵降噪，吸收氟化氫、氯化物、氰化物、苯等有害氣體，分泌殺菌素，產生負離子，清新空氣美化環境。在全國造樹的氛圍感染下，轟轟烈烈的全民綠化建設中，雌株楊樹作為主要樹種被大力種植。

1.1.4 樹形雄壯優美

楊樹樹形高大雄偉、整齊、迅速成林，能防風沙，吸收廢氣，且綠化時間長、樹冠濃密、綠期長，成為城市園林綠化的優選方案之一。北方城市園林綠化方面大量引入雌株楊樹栽植。據北京園林部門摸底調查，截至2018年底，全市建成區內約有200萬株楊樹雌株，占園林綠化喬木總量的5.4%。

1.2 內在因素

楊絮是楊柳科植物繁衍后代的自然演替現象。楊樹的種子通常在春季和夏季之間成熟，這些種子外被許多細小的白色絨毛，形成一種叫作楊絮的結構。絨毛結構可以幫助種子傳播到其他地方，以利于楊樹繁殖后代。每棵雌株一個生長季能夠生成30萬～1 500萬枚楊絮，平均重量達1 kg。起飛后的楊絮四處飄揚，當環境中的楊絮數量達到環境最大吸附能力時，環境中到處彌漫著楊絮而引發生態災害。

2 飛絮與氣象因子間的變量關系

溫度、濕度、風、降水等氣象因子，與揚絮活動存在促進或抑制現象。

2.1 溫度

當日平均氣溫穩定超過15 ℃時，促進雌株楊樹蒴果成熟，開裂、吐絮，種子外被絨毛舒展，在風的作用下開始揚絮。氣溫因子與蒴果開裂速度、揚絮濃度呈正相關。

2.2 空氣濕度

空氣濕度影響楊樹蒴果的開裂速度和楊絮脫水速度。空氣濕度與楊樹蒴果的開裂速度和楊絮脫水速度呈反相關，當濕度減小時，楊樹蒴果的開裂速度和楊絮脫水速度加快，利于楊絮飛揚；反之，則楊樹蒴果的開裂速度和楊絮脫水速度降低，抑制楊絮飛揚。

2.3 風

風是影響楊絮飛揚的關鍵氣象因子和動力來源。風為揚絮活動提供拉、曳力和向上浮力，這正是楊絮飛揚的動力來源。風速與揚絮強度呈正相關，而與風向無關聯。

2.4 降水

降水是抑制楊絮飛揚的關鍵氣象因子。降水既可增加楊絮的濕度和含水量，增加其自身重量，抑制其起飛；又可利用雨滴吸附和地表徑流的沖刷作用，凈化空中及地面的楊絮[5]。

氣象因子決定楊樹飛絮每年實際發生時間，其中，溫度影響楊樹花芽的分化、花期及果實成熟期；濕度影響蒴果的開裂速度；風為揚絮提供強大的動力支撐；降水過程既降低溫度、增加濕度，又通過水滴吸附、地表徑流的沖洗，降低空氣中的飛絮濃度和地表絮團量。

揚絮活動強度與溫度、風速呈正相關，但與空氣濕度，以及降水過程的強度、次數、持續時間呈反相關。當降水過程的強度越大、次數多、持續時間越長，則越不利于飛絮，直至結束飛絮活動；當空氣濕度在70%以下時，可形成揚絮，當空氣濕度達到85%以上時，則阻止飛絮發生。總之，當溫度增高，風速增大，空氣相對濕度降低，降水過程越少，則越有利于揚絮活動；反之，則抑制揚絮活動。

3 楊絮的危害

楊絮是雌株楊樹種子外被的絨毛。花期4—5月，日平均氣溫穩定超過15 ℃，楊樹雌株蒴果成熟、開裂，種子借助絨毛飄散，尋找合適場所繁殖后代，形成漫天飛舞的楊絮。一般樹齡越大產生的飛絮越多[6-7]。楊絮的主要危害有：一是楊絮會飛入行人或司機的眼睛，誘發交通安全事故；二是吸入飛絮容易誘發哮喘、慢性支氣管炎等呼吸道疾病；三是刺激部分皮膚過敏者，出現小紅疹、紅腫和感癢等癥狀；三是污染環境，影響美觀；四是大量匯集的飛絮團，易誘發火災安全事故。

4 楊絮的治理措施

大量的楊樹飛絮給人們生產生活和出行帶來諸多不便，科學治理楊絮，備受社會關注。從相關文獻來看，當前我國楊絮治理措施主要有以下3個方面。

4.1 更新樹種

楊樹的速生性、適應范圍廣和抗鹽堿、抗災能力強是北方其他造林樹種暫不可替代的。研究者認為，在原有楊樹林集中種植區逐步去雌栽雄，大力推廣更新雄株楊樹或無飛絮楊樹新品種，是解決我國木材供需平衡、保障國家經濟安全、治理楊絮致災問題的關鍵措施。在城鄉綠化中統籌兼顧，逐步淘汰雌性楊樹，將現有雌性楊樹替換為其他鄉土樹種或特色樹種，或構建楊樹與其他樹種搭配，營造喬木型、喬灌型等類型混交林。當前，多數省市已經逐步進行飄絮雌性楊樹的更替工作，主要措施是選用較好的鄉土樹種和大力引進、推廣種植無絮楊樹新品種。但完全替代楊樹種植的做法不合理，楊樹是我國重要的經濟和用材樹種；大面積的雄性系楊樹種植會出現抵御病蟲害的能力降低、生長減緩、病死樹增多的現象。

4.2 人工激素處理，抑制雌花形成

通過樹干打孔注射國光“植緣”、河南鄭氏化工的“抑絮靈”等抑絮制劑，通過楊樹輸導組織，擴散至樹體各部分。赤霉酸進入樹體后會打破樹體原有激素平衡，抑制楊樹花芽形成，使楊樹少開花或不開花，從而達到第二年楊絮減量或不形成飛絮的目標，較大限度降低了楊飛絮對空氣質量和人體健康帶來的危害。在抑制飛絮的同時可促進樹體營養生長，從而提高雌株的樹勢，樹干增粗，生長更加旺盛。采取抑絮劑治理楊樹飄絮，整體治理成效顯著，雌株無絮率達到90%以上，對生態環境影響小。采用人工激素處理，存在一定的弊端：其一，樹干注射形成的創傷易引發病原菌入侵，誘發潰瘍、腐爛等楊樹枝干性病害；其二，注射成本較高，不宜大面積推廣；其三，促進頂端優勢，抑制側芽生長。

4.3 高枝嫁接，截干處理

通過截除雌株樹冠，在其主枝上嫁接雄性接穗，做到去雌變雄，減少飛絮的產生源。高枝嫁接治理弊端是：其一，高枝嫁接成本高，經濟、社會效益不明顯；其二，樹體損傷大，嫁接后養護難度大，樹勢恢復慢，在實際生產中可行性不高[8]。

在森林公園、濕地公園、城市主干道兩側的高大楊樹可采取斷枝修剪，即截干，截干1次能維護2～3年。結合休眠期養護管理，對楊樹分批實施重度回縮修剪，提高樹勢，減少開花。

4.4 霧炮鎖絮，減少飛絮漂浮時間

防治使用原理就是利用高壓水霧抑制塵土、飛絮。在飛絮時期，對城市周邊的濕地公園、片林等區域采用高壓水霧噴灌車或噴灌槍等設備，進行噴灑作業，達到降塵降絮效果。

4.5 清掃收絮，提高除塵降絮效率

加強與環衛、市政部門的協調溝通，加密清掃車、沖洗車清掃臺次或頻率，及時清理收集地面楊絮，避免飛絮二次飛揚。

4.6 加強楊樹種質資源收集和評價利用

楊樹種質資源收集與保護利用是確保國家生態安全和林業可持續發展的重要物質基礎，是緩解國家木材供需矛盾，落實“兩山”理論的重要舉措。以優勢科研院所、高等院校為依托，搭建專業化、智能化資源鑒定評價與基因發掘平臺，建立全國統籌、分工協作的楊樹種質資源鑒定評價體系；深化重要經濟性狀形成機制、群體協同進化規律、基因組結構和功能多樣性等研究，加快高通量鑒定、等位基因規模化發掘等技術的應用；開展楊樹種質資源表型與基因型精準鑒定評價，深度發掘優異種質、優異基因，構建分子圖譜庫，強化育種創新，加快培育出更多更優的速生、適應廣、抗逆性強的無絮楊樹新品種。

4.7 加快中國楊樹主栽培區品種全面更新換代和升級

從技術角度講，選育無絮楊樹新品種是治理楊絮的根本措施。當前，林業科研機構一直在積極選育不飄絮且速生、抗逆性強的楊樹新品種，已選育推廣了“南林3412”“南林862” “南林3804”“南林46”“北林雄株1號”“北林雄株2號”等無絮新品種，并大面積栽植，經濟效益顯著。

利用分子標記技術、生化測定等方法鑒定楊樹的雌雄株性別并標識，從中篩選生長速度快、抗性強的雄性單株和雄性不育的楊樹優良無性系，利用扦插、組織培養等無性繁殖體系，實現楊樹優良性狀保持和快速繁殖，推廣楊樹優良品種的種植，通過楊樹雄性無性系替代原有楊樹品種種植，改善楊樹飄絮現狀。通過以上措施既保留了楊樹的經濟、社會、生態價值，又實現了生物多樣性和林業可持續發展。

參考文獻

[1] 任憲威.樹木學（北方本）[M].北京：中國林業出版社，1997.

[2] 徐梅卿，周旭東，樸春根.中國不同栽培區楊樹品系及其病害種類[J].林業科學研究，2009，22（5）：705-714.

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[4] 李秀娟，梁云虹，張志輝，等.楊樹葉片的微觀結構及拉伸特性[J].吉林大學學報（工學版），2012，42（S1）：440-443.

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[6] 趙廣杰，韓風，周海洋，等.河南省楊絮的發生危害及治理對策[J].農業與技術，2015，35（16）：95.

[7] 時厚林.淺談楊絮的危害及治理[J].現代園藝，2020（8）：211 -212.

[8] 劉新棟，季洪亮，劉彩云.楊樹飛絮治理初探：以濰坊學院為例[J].濰坊學院學報，2020，20（6）：7-9.

作者簡介：曹東偉（1976—），男，河南偃師人，工程師，研究方向為林草資源培育。