杉科

杉科

歷史上杉科植物曾遍布世界各地,後來由於冰川期氣候的變化而大部滅絕,僅有少數品種幸免於難,中國產有7種,其中水杉、禿杉等屬於中國獨有的植物品種。杉樹的樹幹紋理直,結構細緻,材質輕柔,耐腐防蛀,廣泛用於建築、橋樑、造船、家俱等方面。中國的建材有四分之一是杉樹。原產北美的巨杉,俗稱“世界爺”,是世界上最大的活生物。美國加利福尼亞紅杉國家公園中的一株巨杉,高83米,樹幹直徑10米,重約2800噸,相當於466隻非洲象的總體重。它的樹齡約為3500年。最高的巨杉樹幹達142米,胸徑達12米。

基本信息


形態特徵

杉科 杉科
該科植物為常綠、半常綠或落葉 喬木,樹幹端直,大枝輪生或近輪生,樹皮縱裂,成長條片脫落;葉、芽鱗、雄蕊、苞鱗、珠鱗及種鱗均螺鏇狀排列,極少互動對生(水杉屬)。葉披針形、鑽形、鱗片狀或線形,同一樹上之葉同型或二型。球花單性,雌雄同株;雄球花小,單生或簇生枝頂,偶生葉腋,或排成頂生總狀花序狀或圓錐花序狀,雄蕊具2~9(通常3~4)個花葯,花粉球形或稍扁,無氣囊,在遠極面上有一個明顯或不明顯的乳頭狀突起;雌球 頂生,珠鱗與苞鱗大部分結合而生或完全合生,或珠鱗甚小,或苞鱗退化,珠鱗的腹面基部有2~9枚直立或倒生胚珠。球果當年或翌年成熟、開裂,種鱗(或苞鱗)扁平或盾形,木質或革質;種子扁平或三棱形,周圍或兩側有窄翅,或下部具長翅;胚有子 2~9枚。 染色體基數多為x=11,稀10或33。

生長環境

杉科植物除密葉杉屬外,多生於氣候溫暖濕潤,雨量充足,相對濕度較高, 夏季涼潤,冬季不嚴寒的自然環境。土壤多為土層深厚、濕潤的酸性黃壤、紅壤和黃棕壤。

分布範圍

水松

水松 水松
杉科植物共15種,分別屬於、杉木屬(Cunninghamia R. Br.)、台灣杉屬(Taiwania Hayata)、柳杉屬 Cryptomeria D. Don)、水松屬(Glyptostrobus Endl.)、落羽杉屬(又名落羽松屬,Taxodium Rich.)、巨杉屬(Sequoiadendron Buchholz)、 北美紅杉屬(Sequoia Endl.)、水杉屬(Metasequoia Miki ex Hu et Cheng)、密葉杉屬(Athrotaxis)等10屬,主要分布於北溫帶,僅密葉杉屬產於南半球塔斯馬尼亞,多為微域分布。其中有5個單種屬植物,即巨杉(又名世界爺,產於美國加利福尼亞)、北美紅杉(又名紅杉,產地與巨杉相同)、水杉(產於 中國川、鄂、湘三省毗鄰地區)和水松(產於中國南部)。另5屬為少種屬,即落羽杉屬(3種,分布於美國南部與墨西哥)、 台灣杉屬(2種,分布於中國與緬甸)、杉木屬(3種,主產中國,越南亦有分布)、柳杉屬(2種,中國與日本各產1種)和密葉杉屬(2種)。中國產5屬8種,

杉科

分布於橫斷山脈以東, 秦嶺、桐柏山、大別山及江蘇南部以南的亞熱帶中山至丘陵;水松分布較南,可達北熱帶東部。此外,華東、華中地區引種栽培的有北美紅杉、金松、日本柳杉、落羽杉、池杉和墨西哥落羽杉等3屬6種。
杉科植物的化石發現於歐洲晚三疊世和早侏羅世。在 白堊紀至第三紀時,杉科植物的數量極大並廣泛分布於北半球,向北甚至到達斯匹次卑爾根群島、格陵蘭和埃爾斯米爾島。在南美洲南端、澳大利亞和紐西蘭的地層中亦有發現。現代生存的杉科的諸種類皆為孑遺植物,它們是往昔曾經繁盛過的杉科植物的殘遺種。

綜述

杉科 杉科
常綠或落葉喬木,樹幹端直,大枝輪生或近輪生。葉 螺鏇狀排列,散生,很少交叉對生(水杉屬),披針形、鑽形、鱗狀或條形,同一樹上之葉同型或二型。球花單性,雌雄同株,球花的雄蕊和珠鱗均螺鏇狀著生,很少交叉對生(水杉屬);雄球花小,單生或-簇生枝頂,或排成圓錐花序狀,或生葉腋,雄蕊有2-9(常3-4)個花葯,花粉無氣囊;雌球花頂生或生生枝近枝頂,珠鱗與苞鱗半合生(僅頂端分離)或完全合生,或珠鱗甚小(杉木屬),或苞鱗退化(台灣杉屬),珠鱗的腹面 基部有2-9枚直立或倒生胚珠。球果當年成熟,熟時張開,種鱗(或苞鱗)扁平或盾形,木質或革質,螺鏇狀著生或交叉對生(水杉屬),宿存或熟後逐漸脫落,能育種鱗(或苞鱗)的腹面有2-9粒種子;種子扁平或三棱形,周圍或兩側有窄翅,或下部具長翅;胚有子葉2-9枚。
本科模式屬:落羽杉屬Taxodium Rich.
杉科共10屬16種,主要分布於北溫帶。我國產5屬7種,引人栽培4屬7種。其中杉木栽培最廣,生長快,木材蓄積量較豐富,用途較廣,為長江流域以南及 台灣高山地帶的重要造林樹種。柳杉栽培地區也較寬廣,長江流域以南許多山區(如浙江西天目山、 江西廬山黃龍寺等地)尚有數百年生的巨大老樹,浙江南部、福建北部等地也用之造林。台灣杉屬二種均系高大喬木,木材性質與用途與柳杉相似,惟林木數量很少,宜加強保護繁殖,為今後造林提供種苗的基礎。水杉原產僅限於四川與湖北、湖南交界地區,林木 數量不多,多數省區均有栽培,並用之造林,生長良好,木材供建築及造紙原料,為民眾喜愛的速生樹種。水松野生林木少,在福建、江西、廣東、廣西、雲南及南京、上海、杭州、 武漢、廬山等地均有栽培,生長快,木材鬆軟,根部木質輕鬆,浮力大,可為救生工具及軟木製品。
杉科(Taxodiaceae)是裸子植物亞門(Gymnospermae)、松杉綱(Coniferopsida )、松杉目(Pinales)的一科,是裸子植物亞門種數不多的一科。杉科植物為亞洲東部與 北美南部亞熱帶地區暖性針葉林的群落樹種。
許多種由於生長較快、林質優良,能生成大徑材,而廣為栽培,如東亞的杉木、禿杉、柳杉和日本柳杉;北美的落羽杉、池杉、墨西哥池杉、巨杉等。
大量 遺傳學研究證據表明,杉科應該併入柏科(Cupressaceae)。
最新的分類法將以前單獨分為“杉科”的植物劃入柏科,只是其中的金松屬被單獨分為金松科。

中國常見種屬

杉木屬

杉科 杉科
常綠喬木;葉在側枝上排成二列,線狀披針形,邊緣有鋸齒,上下兩面的中脈兩側有氣孔線,下面的組成較寬的氣孔帶;雄球花簇生枝頂,花葯3,藥隔較花葯短;雌球花單生或2~3個集生枝頂,球形,苞鱗大、與珠鱗合生,珠鱗小,先端三裂,腹面基部著生3枚胚珠;珠果近球形或卵圓形,長2.5~5厘米,苞鱗大,革質,扁平,寬卵形或三角狀卵形,先端具硬尖,邊緣有不規則細 鋸齒,珠鱗小,具三粒種子,種子扁平,兩側有窄翅。該屬共3種,台灣杉木和德昌杉木分布區較窄,僅產台灣中部以北和 四川西南的局部地區。而杉木則廣為栽培,在中國東部、中部亞熱帶中為習見的常綠針葉林樹種之一,是林業生產中的重要速生造林樹種,木材產量占全國商品材的五分之一至四分之一,在國民經濟中占有重要位置。杉木喜溫、喜濕、怕風、怕乾,最適宜的環境為氣候溫暖濕潤,土層深厚、肥沃濕潤、排水良好的黃壤和靜風的谷地。

柳杉屬

柳杉柳杉
僅柳杉和 日本柳杉兩種。為常綠喬木,小枝下垂;葉螺鏇狀排列略呈五行,錐形,背腹隆起,兩側稍扁,有氣孔線,基部下延;雄球花單生小枝上部葉腋,而密集成短穗狀,每雄蕊具3~6花葯;雌球花單生枝頂,稀數個集生,每珠鱗基部生2~5枚胚珠,苞鱗大部分與珠鱗合生,僅上端分離;球果近球形,種鱗木質,盾形,上部肥大,邊緣有3~7裂齒,背面近中部有一個三角狀分離的苞鱗尖頭;種子不規則橢圓形,邊緣有極窄的翅。柳杉高大聳直,生長快,壽命長,用途廣,適生範圍較廣,為優良速生樹種之一,在中國亞熱帶諸省區均有栽培。為較喜光的淺根性樹種,但側根非常發達。柳杉要求年降水量1000毫米以上,年平均氣溫14~19℃,1月平均氣溫在0℃以上的溫暖濕潤氣候,尤其需要 空氣濕度大,夏季比較涼爽的海洋性或山地氣候。土壤要求酸性山地黃棕壤、紅黃壤和黃壤。在土層深厚、濕潤而透水性較好的山坡、 丘陵生長良好。耐水性差,長期積水或排水不良之地不宜栽植。

台灣杉屬

括特產台灣的台灣杉和分布於大陸貴州、湖北及 雲南的禿杉。為常綠喬木,小枝細長、下垂;葉二型,基部下延;老樹之葉鱗狀鑽形,在小枝上密生,並向上斜彎,先端尖或鈍,背腹面均有氣孔線;幼樹之葉鐮狀鑽形,較長,微向上彎內,兩側扁平,先端銳尖;雄球花數個簇生枝頂,每雄蕊有2~4花葯,藥隔顯著;雌球花單生枝頂,苞鱗退化,每珠鱗的腹面基部有2枚胚珠;球果形小,種鱗革質,扁平,上端寬圓常有凸尖;種子扁平,兩側有窄翅。禿杉因生長快,壽命長,乾形端直,材質 優良,已作為速生造林樹種正日益推廣種植。為淺根性、中性偏陽樹種,側根非常發達,生於亞熱帶季風濕潤區。產地年平均氣溫11.2~15.4℃,年降水量1000毫米以上,在雲南高海拔產區冬季可耐-10℃的低溫。土壤為酸性紅壤或黃壤。在氣侯溫涼、濕潤、土層深厚、排水良好之地,最大的年生長量樹高可達2米,胸徑達2.4 厘米

水松

殘遺的單種屬植物,現代分布僅局限於中國 廣東、廣西、 福建及雲南等省區的局部地區。但久經栽培,在華南、華東、華中地區均有種植,其中廣東珠江三角洲一帶及福建中部及閩江下游分布較多。水松與落羽杉屬植物一樣,性耐水濕,較水杉、柳杉、杉木更喜溫暖而不耐寒。為陽性樹種,主根不發達,側根入土較深,具屈膝狀呼吸根,常伸出土面或水面,樹幹基部膨大,常成槽柱狀。水松的主要形態特徵為半常綠性喬木;葉有三型:鱗形葉較厚,在枝上輻射伸展,宿存2~3年;線二列狀,秋後脫落;線狀鑽形葉輻射伸展排成三列狀,生於大樹的一年生短枝上,秋後連同側生短枝一同脫落;球花單生於有鱗形葉的小枝頂端;雄球花的雄蕊具2~9(多為5~7)花葯,藥隔大而明顯;雌球花近球形或卵狀橢圓形,有20~22枚很小的珠鱗,每珠鱗的腹面基部生有2枚胚珠,背面有較珠鱗為大的苞鱗;球果倒卵狀 橢圓形,種鱗上緣有6~10個三角狀尖齒,苞鱗與種鱗幾乎全部合生,僅先端分離、三角狀而反曲,位於種鱗背面中部或中上部;種子橢圓形,微扁,具向下生長的長翅。

代表植物

德昌杉木

常綠喬木,高達50米,胸徑可達3米,具輪生或不 規則輪箋枝,枝端下垂;樹皮暗灰色,深縱裂,片狀剝落。葉螺鏇狀排列,輻射伸展,在側枝上列成二列,線狀披針形,質地較堅硬,維管束下方有1個樹脂道,偶有1-2個邊生樹脂道,長0.8-3厘米,寬2-3.8毫米,先端漸尖,基部寬而下延,邊緣有細鋸齒,上面深綠色,有光澤,具2條窄氣孔帶,下面有兩條寬白色氣孔帶。雌雄同株;雄球花約40簇生枝頂,圓柱狀長圓形;雌球花單個頂生,近球形;苞鱗大,與珠鱗結合而生;珠鱗先端3裂,腹面具有3胚珠。球果近球開或卵圓形,長2.5-3.2厘米,直徑2.5-3厘米,成熟前灰綠色,成熟時淡黃褐色;苞鱗革質,扁平寬三角狀卵形,先端尖,邊緣有不則細齒,被白粉,種子脫落後宿存;種鱗小;種子卵圓形,扁,長5-6毫米,暗褐色,兩側個膜質翅。分布於 四川西南療德昌、米易、鹽源等地海拔1300-2800米地帶。

水松

(學名:Glyptostrobus pensilis)落葉小喬木,高可達8~10米;小枝有一年生和多年生兩型,一年生的到冬季和葉同脫落;葉子互生,在苗枝上的呈針形或線形,老枝上的呈鱗形;雌雄同株;卵形或長橢圓形球果長15-20毫米,種鱗約20枚,脫落性,各有2種子。水松主要在 中國生長,星散分布於華南和西南地區,但也有少量分布於越南。喜溫暖多雨氣候及酸性土壤,不耐寒,耐水濕,常至於水邊濕地。!

禿杉

稀有種。禿杉是珍稀的孑遺植物,冰期以後僅存於 中國,至今仍保存著其天然林分和樹齡達500年以上的大樹。由於樹幹通直,材質優良,而遭受大量砍伐,分布顯著減少。又因天然更新不良,處於瀕危狀態。?
常綠大喬木,高達75米,胸徑3.65米;樹皮淡褐灰色,呈不規則的長條片開裂。大樹之葉四棱狀鑽形,排列較密,相互重疊,長3-5毫米,兩側寬1-1.5毫米,下部緊覆枝條,先端尖頭向內彎曲,四面有氣孔線,橫切面方菱形,高度大於寬度;幼樹及徒長枝的葉長6-15毫米,鑽形,兩側扁,直伸或內彎,先端銳尖。雌雄同株;雄球花2-7簇生小枝頂端;雌球花單生枝頂,直立,每球鱗具2枚胚珠,苞鱗退化或無。球果長橢圓形或短圓柱形,直立,長1.5-2.2厘米,熟時褐色;種鱗21-29枚,寬倒 三角形,革質,扁平,長6-7毫米,上部寬約8毫米,先端寬圓具短尖,通常背部具明顯的腺點。種子長圓狀卵形,扁平,長5-7毫米,兩側具膜質翅。間斷分布於雲南西部怒江上游的貢山、福貢、碧江、騰衝、龍陵及瀾滄江以西的雲龍、蘭坪及湖北西部利川, 四川東南部西陽,貴州東南部雷山、劍河、榕江、 丹寨等縣。生於海拔500-2300(-2600)米的山地溝谷林中。 緬甸北部也有少量分布。

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中國裸子植物瀕危及稀有種

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