松柏目—柏科（四）

10.水杉

水杉（學(xué)名：Metasequoiaglyptostroboides）又名曙杉，落葉喬木，柏科水杉屬唯一現(xiàn)存種，中國(guó)特產(chǎn)的孑遺珍貴樹(shù)種，第一批列為中國(guó)國(guó)家一級(jí)保護(hù)植物的稀有種類(lèi)，有植物界“活化石”之稱(chēng)。

（1）發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)及分布

已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的化石表明水杉屬在中生代白堊紀(jì)及新生代曾廣泛分布于北半球，水杉屬在中生代白堊紀(jì)和新生代約有6至7種，但在第四紀(jì)冰期以后，同屬于水杉屬的其他物種因氣候變冷而全部滅絕。而中國(guó)四川、湖南、湖北邊境地帶因地形走向復(fù)雜，受冰川影響小，使水杉得以幸存，成為曠世的奇珍。水杉生長(zhǎng)在河流兩旁、濕潤(rùn)山坡及溝谷中栽培，野生水杉常與杉木、茅栗、錐栗、楓香、漆樹(shù)、燈臺(tái)樹(shù)、響葉楊、利川潤(rùn)楠等樹(shù)種混生。

1939年，時(shí)為日本都大學(xué)講師的三木茂博士（1901－1974）發(fā)現(xiàn)了一種和紅杉（Sequoia）相近而又不太相近一樣的植物化石，1941年發(fā)表的時(shí)候命名為Metasequoia，Meta為變化、改變之意，以示和紅杉姊妹關(guān)系。

1941年冬天，原國(guó)立中央大學(xué)森林系教授干鐸由湖北西部前往重慶途中，在路過(guò)境內(nèi)的謀道鎮(zhèn)時(shí)，他在一條名為“磨刀溪”的小溪旁發(fā)現(xiàn)有一株較為奇特而不常見(jiàn)的大樹(shù)，當(dāng)?shù)厮追Q(chēng)“水桫”，引起了他的注意。當(dāng)時(shí)樹(shù)葉已經(jīng)全數(shù)落下，故未能取到標(biāo)本。

1943年7月21日，農(nóng)林部中央林業(yè)實(shí)驗(yàn)所技工王戰(zhàn)（1911－2000）由戰(zhàn)時(shí)的陪都重慶赴湖北當(dāng)時(shí)的省會(huì)恩施接洽有關(guān)去神農(nóng)架考察事宜；路過(guò)四川省萬(wàn)縣（今重慶市萬(wàn)州區(qū)）時(shí)從萬(wàn)縣高農(nóng)校楊龍興（1913－1999）處得知磨刀溪（現(xiàn)稱(chēng)謀道，隸屬湖北省利川市）有“神樹(shù)”存在；于是王戰(zhàn)等改變?cè)?jì)劃水路而走陸路赴恩施，第三天到達(dá)磨刀溪并找到此樹(shù)，并于7月21日正式采得水杉枝葉、果實(shí)標(biāo)本?；氐街貞c后，王戰(zhàn)認(rèn)為是水松（Glyptostrobus pensilis），并存放于標(biāo)本室。

1945年夏，王戰(zhàn)將一小枝水杉和兩個(gè)果實(shí)送給了吳中倫帶回學(xué)校，并交給中央大學(xué)森林系樹(shù)木學(xué)教授鄭萬(wàn)鈞（1904－1983）鑒定，鄭萬(wàn)鈞教授見(jiàn)到標(biāo)本后認(rèn)為不是水松，而是新類(lèi)群，后與中央林業(yè)實(shí)驗(yàn)所所長(zhǎng)韓安（韓竹坪，1886－1961）暫定名為Chieniodendron sinense。

1946年4月、5月間，在北平的靜生生物調(diào)查所所長(zhǎng)胡先骕教授（1894－1968）在助手傅書(shū)遐的協(xié)助下將鄭萬(wàn)鈞寄來(lái)的水杉標(biāo)本鑒定為三木茂發(fā)表的化石Metasequoia。

1948年5月，胡先骕和鄭萬(wàn)鈞聯(lián)名在靜生生物調(diào)查所《匯報(bào)(新編)》第一卷第二期中發(fā)表《水杉新科及生存之水杉新種》，確定了水杉學(xué)名以及其在植物進(jìn)化系統(tǒng)中的重要位置，得到了國(guó)內(nèi)外植物學(xué)、樹(shù)木學(xué)和古生物學(xué)界的關(guān)注、重視和高度評(píng)價(jià)。

原認(rèn)為早已滅絕只存在于化石之中的水杉（Metasequoia），在中國(guó)被發(fā)現(xiàn)存在現(xiàn)存種的消息傳出以后，各國(guó)植物學(xué)者和古植物學(xué)者對(duì)此產(chǎn)生了極大的興趣。美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校古生物系主任Dr. Ralph Works Chaney（1890－1971）于1948年專(zhuān)程來(lái)華實(shí)地考察水杉。水杉發(fā)現(xiàn)的經(jīng)過(guò)經(jīng)各種媒體廣泛報(bào)道進(jìn)而為世人所知，被視為植物學(xué)的重大發(fā)現(xiàn)。

在歐洲、北美和東亞，從晚白堊紀(jì)至始新世的地層中均發(fā)現(xiàn)過(guò)水杉化石，約在250萬(wàn)年前的冰期以后，水杉屬幾乎全部絕跡，僅存水杉一種，現(xiàn)今天然只分布于中國(guó)湖北利川市磨刀溪、重慶、湖南三省交界的利川、石柱、龍山三縣的局部地區(qū)，垂直分布一般為海拔800－1500米，生長(zhǎng)在氣候溫和、夏秋多雨、酸性黃壤土地區(qū)。后經(jīng)引進(jìn)到到世界各地予以栽培，北京植物園櫻桃溝中亦有生長(zhǎng)。

（2）形態(tài)特征

水杉是喬木，高達(dá)35米，胸徑達(dá)2.5米；樹(shù)干基部常膨大；樹(shù)皮灰色、灰褐色或暗灰色，幼樹(shù)裂成薄片脫落，大樹(shù)裂成長(zhǎng)條狀脫落，內(nèi)皮淡紫褐色；枝斜展，小枝下垂，幼樹(shù)樹(shù)冠尖塔形，老樹(shù)樹(shù)冠廣圓形，枝葉稀疏；一年生枝光滑無(wú)毛，幼時(shí)綠色，后漸變成淡褐色，二、三年生枝淡褐灰色或褐灰色；側(cè)生小枝排成羽狀，長(zhǎng)4-15厘米，冬季凋落；主枝上的冬芽卵圓形或橢圓形，頂端鈍，長(zhǎng)約4毫米，徑3毫米，芽鱗寬卵形，先端圓或鈍，長(zhǎng)寬幾相等，約2-2.5毫米，邊緣薄而色淺，背面有縱脊。葉條形，長(zhǎng)0.8-3.5（常1.3-2）厘米，寬1-2.5（常1.5-2）毫米，上面淡綠色，下面色較淡，沿中脈有兩條較邊帶稍寬的淡黃色氣孔帶，每帶有4-8條氣孔線(xiàn)，葉在側(cè)生小枝上列成二列，羽狀，冬季與枝一同脫落。

球果下垂，近四棱狀球形或矩圓狀球形，成熟前綠色，熟時(shí)深褐色，長(zhǎng)1.8-2.5厘米，徑1.6-2.5厘米，梗長(zhǎng)2-4厘米，其上有交對(duì)生的條形葉；種鱗木質(zhì)，盾形，通常11-12對(duì)，交叉對(duì)生，鱗頂扁菱形，中央有一條橫槽，基部楔形，高7-9毫米，能育種鱗有5-9粒種子；種子扁平，倒卵形，間或圓形或矩圓形，周?chē)谐?，先端有凹缺，長(zhǎng)約5毫米，徑4毫米；子葉2枚，條形，長(zhǎng)1.1-1.3厘米，寬1.5-2毫米，兩面中脈微隆起，上面有氣孔線(xiàn)，下面無(wú)氣孔線(xiàn)；初生葉條形，交叉對(duì)生，長(zhǎng)1-1.8厘米，下面有氣孔線(xiàn)?；ㄆ?/span>2月下旬，球果11月成熟。

（3）生長(zhǎng)環(huán)境

喜氣候溫暖濕潤(rùn)，夏季涼爽，冬季有雪而不嚴(yán)寒，并且產(chǎn)地年平均溫度在13℃，極端最低溫-8℃，極端最高溫24℃左右，無(wú)霜期230天；年降水量1500毫米，年平均相對(duì)濕度82%。土壤為酸性山地黃壤、紫色土或沖積土，pH值4.5~5.5。

多生于山谷或山麓附近地勢(shì)平緩、土層深厚、濕潤(rùn)或稍有積水的地方，耐寒性強(qiáng)，耐水濕能力強(qiáng)，在輕鹽堿地可以生長(zhǎng)為喜光性樹(shù)種，根系發(fā)達(dá)，生長(zhǎng)的快慢常受土壤水分的支配，在長(zhǎng)期積水排水不良的地方生長(zhǎng)緩慢，樹(shù)干基部通常膨大和有縱棱。

喜光，不耐貧瘠和干旱，凈化空氣，生長(zhǎng)快，移栽容易成活。適應(yīng)溫度為零下8度~24度。

分布于湖北、重慶、湖南三省交界的利川、石柱、龍山三縣的局部地區(qū)，垂直分布一般為海拔750~1500米。

（4）物種現(xiàn)狀

稀有種。水杉是世界上珍稀的孑遺植物。遠(yuǎn)在中生代白堊紀(jì)，地球上已出現(xiàn)水杉類(lèi)植物，并廣泛分布于北半球。冰期以后，這類(lèi)植物幾乎全部絕跡。在歐洲、北美、和東亞，從晚白堊至新世的地層中均發(fā)現(xiàn)過(guò)水杉化石，二十世紀(jì)四十年代中國(guó)的植物學(xué)家在湖北、四川交界的謀道溪（磨刀溪）發(fā)現(xiàn)了幸存的水杉巨樹(shù)，樹(shù)齡約400余年。后在湖北利川縣水杉?jí)闻c小河發(fā)現(xiàn)了殘存的水杉林，胸徑在20厘米以上的有5000多株，還在溝谷與農(nóng)田里找到了數(shù)量較多的樹(shù)干和伐兜。隨后，又相繼在四川石柱縣冷水與湖南龍山縣珞塔、塔泥湖發(fā)現(xiàn)了200~300年以上的大樹(shù)。

水杉有“活化石”之稱(chēng)。它對(duì)于古植物、古氣候、古地理和地質(zhì)學(xué)，以及裸子植物系統(tǒng)發(fā)育的研究均有重要的意義。

在湖北利川設(shè)立了水杉種子站，建立了種子園，加強(qiáng)了母樹(shù)的管理，對(duì)5000多株林木進(jìn)行逐株建檔，采取了砌石岸、補(bǔ)樹(shù)洞、開(kāi)排水溝、防治病蟲(chóng)害等保護(hù)措施，并加速育苗和造林。龍山、石柱對(duì)水杉大樹(shù)采取了掛牌保護(hù)。水杉天然更新弱，應(yīng)特別注意保護(hù)幼苗，促進(jìn)其生長(zhǎng)，避免殘存的水杉林被其它樹(shù)種所更替。全國(guó)許多地區(qū)都已引種，尤以東南各省和華中各地栽培最多。亞洲、非洲、歐洲、美洲、拉丁美洲等50多個(gè)國(guó)家和地區(qū)已引種栽培。

（5）主要價(jià)值

①經(jīng)濟(jì)

水杉邊材白色，心材褐紅色，材質(zhì)輕軟，紋理直，結(jié)構(gòu)稍粗，早晚材硬度區(qū)別大，不耐水濕?？晒┙ㄖ?、板料、造紙、制器具、造模型及室內(nèi)裝飾。 [1] 

②園林

水杉是“活化石”樹(shù)種，是秋葉觀賞樹(shù)種。在園林中最適于列植，也可叢植、片植，可用于堤岸、湖濱、池畔、庭院等綠化，也可盆栽，也可成片栽植營(yíng)造風(fēng)景林，并適配常綠地被植物；還可栽于建筑物前或用作行道樹(shù)。水杉對(duì)二氧化硫有一定的抵抗能力，是工礦區(qū)綠化的優(yōu)良樹(shù)種。

11.落羽杉

落羽杉（學(xué)名：Taxodiumdistichum）又名落羽松，是杉科落羽杉屬的植物，原產(chǎn)于美國(guó)東南部密西西比河下游，尤在濕地環(huán)境中形成森林。

（1）形態(tài)特征

落羽杉是落葉喬木，在原產(chǎn)地高達(dá)50米，胸徑可達(dá)2米；樹(shù)干尖削度大，干基通常膨大，常有屈膝狀的呼吸根；樹(shù)皮棕色，裂成長(zhǎng)條片脫落；枝條水平開(kāi)展，幼樹(shù)樹(shù)冠圓錐形，老則呈寬圓錐狀；新生幼枝綠色，到冬季則變?yōu)樽厣?；生葉的側(cè)生小枝排成二列。

葉條形，扁平，基部扭轉(zhuǎn)在小枝上列成二列，羽狀，長(zhǎng)1-1.5厘米，寬約1毫米，先端尖，上面中脈凹下，淡綠色，下面黃綠色或灰綠色，中脈隆起，每邊有4-8條氣孔線(xiàn)，凋落前變成暗紅褐色。

雄球花卵圓形，有短梗，在小枝頂端排列成總狀花序狀或圓錐花序狀。  

球果球形或卵圓形，有短梗，向下斜垂，熟時(shí)淡褐黃色，有白粉，徑約2.5厘米；種鱗木質(zhì)，盾形，頂部有明顯或微明顯的縱槽；種子不規(guī)則三角形，有銳棱，長(zhǎng)1.2-1.8厘米，褐色。球果10月成熟。

（2）生長(zhǎng)習(xí)性

落羽杉為高大喬木，強(qiáng)陽(yáng)性樹(shù)種，適應(yīng)性強(qiáng)，能耐低溫、干旱、澇漬和土壤瘠薄，耐水濕，抗污染，抗臺(tái)風(fēng)，且病蟲(chóng)害少，生長(zhǎng)快。其樹(shù)形優(yōu)美，羽毛狀的葉叢極為秀麗，入秋后樹(shù)葉變?yōu)楣陪~色，是良好的秋色觀葉樹(shù)種。常栽種于平原地區(qū)及湖邊、河岸、水網(wǎng)地區(qū)。

（3）分布范圍

原產(chǎn)北美東南部，北自馬里蘭州，南到佛羅里達(dá)州，西到得克薩斯州的南大西洋比河沿岸，極大部分分布于沿河沼澤地和每年有8個(gè)月浸水的河漫灘地。耐水濕，能生于排水不良的沼澤地上。中國(guó)廣州、杭州、上海、南京、武漢、廬山及河南信陽(yáng)（雞公山）等地引種栽培，生長(zhǎng)良好。

世界各地有引種。中國(guó)廣州、杭州、上海、南京、武漢、福建均引種栽培。常栽種于平原地區(qū)及湖邊、河岸、水網(wǎng)地區(qū)。

（4）主要價(jià)值

①觀賞

其枝葉茂盛，秋季落葉較遲，冠形雄偉秀麗，是優(yōu)美的庭園、道路綠化樹(shù)種。在中國(guó)大部分地區(qū)都可做工業(yè)用樹(shù)林和生態(tài)保護(hù)林。

②經(jīng)濟(jì)

其種子是鳥(niǎo)雀、松鼠等野生動(dòng)物喜食的飼料，因此對(duì)加強(qiáng)森林公園、維護(hù)自然保護(hù)區(qū)生物鏈，水土保持，涵養(yǎng)水源等均起到很好的作用。落羽杉木材材質(zhì)輕軟，紋理細(xì)致，易于加工，耐腐朽，可作建筑、桿、船舶、家具等用材。