落叶乔木，高达30m，胸径lm，树干通直，树皮灰绿至灰白色，皮孔菱形，老树基部黑灰色，纵裂。幼枝被毛，后脱落。叶芽卵形，长枝叶宽卵形或三角状卵形，长10—15cm，先端短渐尖，基部心形或平截，具深牙齿或波状牙齿，下面密被绒毛，后渐脱落，叶柄上部扁，长3-7cm，顶端常有2-4腺体；短枝叶卵形或三角状卵形，先端渐尖，下面无毛，具深波状牙齿，叶柄扁，稍短于叶片。花芽卵圆形或近球形，雄花序长10-14cm，苞片密被长毛，雄蕊6-12；雌花长椭圆形，花序长达14cm。果圆锥形或长卵形，2裂。花期3-4月，果期4-5月，蒴果小。
近缘种 杨属分为5个派，即白杨派、大叶杨派、青杨派、黑杨派及胡杨派。
(1)白杨派 Sect.Leuce 树皮常灰白色，平滑，老树基部粗糙。叶被绒毛，或长枝叶下面被毛，短枝叶被绒毛或无毛。苞片条状分裂，裂片边缘有长毛。果长椭圆形，2裂。白杨派中除毛白杨之外，有银白杨、山杨、河北杨、响叶杨、响毛杨、三倍体毛白杨、84k杨。鄢陵栽培较多的有：
①三倍体毛白杨 其生物学特性与二倍体毛白杨相似，只是在生长量上比二倍体毛白杨快，抗性比二倍体强，材质比二倍体优良。
②84k杨 84k杨是韩国选育的银白杨x腺毛杨的一个杂种无性系。树体高大挺拔，树形美观，树干光滑，皮青灰色，芽紧贴树干。叶片圆，正面深绿色，背面密被白绒毛，后逐渐脱落。它是雄性无性系，没有，“飞絮”，不会污染环境。生根容易，苗期与幼树生长快，材质好，抗风能力及抗性强。
(2)大叶杨派 Sect.Leucoides 树皮片状开裂，粗糙。芽圆锥形，微有胶质，无毛。短枝与长枝叶近圆形，基部心形或深心形，叶柄先端微扁。花盘深裂，宿存；雄蕊12—40，花药长椭圆形，具细尖头；子房被柔毛，花柱较长，柱头2-3裂。果被毛，2-3(4)裂。主要有大叶杨。
(3)青杨派 Sect.Tacamahaca 树皮纵裂，芽大，富胶质，有香味。叶下面常带白色，长、短叶形不同，边缘无半透明边；叶柄圆或近四棱形，有槽。雄蕊18-60，柱头2-4裂；花柱短或无花柱。果2-4(5)裂，花盘宿存。在鄢陵栽培较多的有：
①小叶杨 P.simonii 幼树皮灰绿色，老时暗灰色，纵裂。幼树小枝及嫩枝有棱，老树小枝圆，无毛。芽细长，先端长尖。叶菱状卵形、菱状椭圆或菱状倒卵形，长3-12cm，宽2-8cm。叶柄圆，具有耐寒、耐早、抗风等特性。
②冬瓜杨 P.purdomii 河南称大叶杨。树皮褐色，片状剥裂，无毛。芽无毛，萌枝叶长卵形，长达25cm，宽15cm；短枝叶卵形或宽卵形，长7-14cm，先端渐尖，基部圆或近心形。
(4)黑杨派 Sect.Aegeiros 树皮纵裂，芽富含胶质。叶常为三角状卵形或菱状卵形，先端渐尖，基部平截或宽楔形，具钝圆锯齿，叶缘半透明，两面绿色，均有气孔，叶柄扁。果2-4裂，花盘宿存。鄢陵栽培的主要有：
①沙兰杨 P.x euramericana 树冠宽阔，圆锥形，侧枝稀疏，近轮生；树皮灰白至灰褐色，基部浅裂。长枝及萌枝具棱，灰绿至灰白色，短枝黄褐色。芽三角状圆锥形，短枝叶三角形或三角状卵形，长8-llcm，宽6-9cm。
②107杨 欧美杨杂交种，起源于意大利，1984年引入我国。树干高大通直，树皮灰色较粗，分枝角度小，树冠窄，侧枝细，叶片小而密，满冠，雌株。具有生长快、抗寒、抗病虫等优点。
③108杨 美洲黑杨与欧洲黑杨的人工杂交种，起源于意大利，1984年引入我国。树干通直，尖削度小，窄冠，系雌株。速生，抗风能力强，较抗病虫，材质优良，耐干旱、低温。与107杨相比，生长量相似，但更为抗寒。
鄢陵县引种栽培生产的优良品种还有2025、2001系列、转基因抗虫杨等。
(5)胡杨派 Sect.Taranga 芽无胶质，被毛。叶形多变异，两面均为灰蓝色，仅下面有气孔；叶柄圆。花盘膜质，浅裂或深裂。具尖齿，早落。鄢陵有零星栽培。
生态习性 喜温凉、湿润气候。在早春昼夜温差较大的地方，树皮常冻裂，俗称“破肚子病”。在暖热多雨气候下，易受病虫危害，生长不良。在深厚肥沃、湿润壤土或沙壤土上生长很快。在干旱瘠薄、低洼积水的盐碱地及沙荒地上生长不良，病虫害严重，易形成“小老树”。稍耐盐碱，大树耐水湿，深根性，根际萌蘖性强，耐烟尘。
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