杉科_金松属_杉木属_台湾杉属_水松属_密叶杉属

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水松

  科目名称:杉科  

  学名: Taxodiaceae

  门:裸子门(Gymnospermae)

  纲:松杉纲(Coniferopsida )

  目:松杉目(Pinales)

  科:杉科(Taxodiaceae)
  杉科是裸子植物门种数不多的一科。杉科植物为亚洲东部与北美南部亚热带地区暖性针叶林的群落树种。许多种由于生长较快、林质优良,能生成大径材,而广为,如东亚的杉木、秃杉、柳杉和日本柳杉;北美的落羽杉、池杉、墨西哥池杉、巨杉和北美红杉等。

  种属分布
  杉水松科植物共16种,分别属于金松属(Sciadopitys Sieb. et Zucc.)、杉木属(Cunninghamia R. Br.)、台湾杉属(Taiwania Hayata)柳杉属 Cryptomeria D. Don)、水松属(Glyptostrobus Endl.)、落羽杉属(又名落羽松属,Taxodium Rich.)、巨杉属(Sequoiadendron Buchholz)、北美红杉属(Sequoia Endl.)、 水杉属(Metasequoia Miki ex Hu et Cheng)、密叶杉属(Athrotaxis)等10属,主要分布于北温带,仅密叶杉属产于南半球塔斯马尼亚,多为微域分布。其中有5个单种属植物,即巨杉(又名世界爷,产于美国加利福尼亚)、北美红杉(又名红杉,产地与巨杉相同)、金松(产于日本)、水杉(产于中国川、鄂、湘三省毗邻地区)和水松(产于中国南部)。另5属为少种属,即落羽杉属(3种,分布于美国南部与墨西哥)、台湾杉属(2种,分布于中国与缅甸)、杉木属(3种,主产中国,越南亦有分布)、柳杉属(2种,中国与日本各产1种)和密叶杉属(2种)。中国产5属8种,分布于横断山脉以东,秦岭、桐柏山、大别山及江苏南部以南的亚热带中山至丘陵;水松分布较南,可达北热带东部。此外,华东、华中地区引种的有北美红杉、金松、日本柳杉、落羽杉、池杉和墨西哥落羽杉等3属6种。
  杉科植物的化石发现于欧洲晚三叠世和早侏罗世。在白垩纪至第三纪时,杉科植物的数量极大并广泛分布于北半球,向北甚至到达斯匹次卑尔根群岛、格陵兰和埃尔斯米尔岛。在南美洲南端、澳大利亚和新西兰的地层中亦有发现。现代生存的杉科的诸种类皆为孑遗植物,它们是往昔曾经繁盛过的杉科植物的残遗种。
  形态特征
  该科植物为常绿、半常绿或落叶,树干端直,大枝轮生或近轮生,树皮纵裂,成长条片脱落;叶、芽鳞、雄蕊、苞鳞、珠鳞及种鳞均螺旋状排列,极少交互对生(水杉属)。叶披针形、钻形、鳞片状或线形,同一树上之叶同型或二型。球花单性,雌雄同株;雄球花小,单生或簇生枝顶,偶生叶腋,或排成顶生总状花序状或圆锥花序状,雄蕊具2~9(通常3~4)个花药,花粉球形或稍扁,无气囊,在远极面上有一个明显或不明显的乳头状突起;雌球花顶生,珠鳞与苞鳞大部分结合而生或完全合生,或珠鳞甚小,或苞鳞退化,珠鳞的腹面基部有2~9枚直立或倒生胚珠。球果当年或翌年成熟、开裂,种鳞(或苞鳞)扁平或盾形,木质或革质;种子扁平或三棱形,周围或两侧有窄翅,或下部具长翅;胚有子叶2~9枚。染色体基数多为x=11,稀10或33。

  分类系统
  现代生存的杉科植物均为单种属或少种属,属间差异极为明显,其中金松属、杉木属、柳杉属和台湾杉属曾被提升为科,H·米叙尔和E·威特曼将杉科分为7个族,但形态学、胚胎学和细胞学资料不支持他们将巨杉属和北美红杉属、落羽杉属和水松属、密叶杉属和台湾杉属分别归为三族的意见,而一致支持将金松属(Sciadopitys)提升为金松科(Sciadopityaceae),因其胚胎发育与杉科各属不同,如精子大小形状不等,颈卵器单生,原胚具32个游离核等。此外,金松有长枝和强烈缩短的短枝,长枝上仅有小形褐色鳞片状叶子,呈螺旋状散生,但在长枝末端则有20~30枚聚集成假轮生,每一叶腋生一短枝,其上着生两枚长而合生的线形叶。

  生存环境
  杉科植物除密叶杉属外,多生于气候温暖湿润,雨量充足,相对湿度较高,夏季凉润,冬季不严寒的自然环境。土壤多为土层深厚、湿润的酸性黄壤、红壤和黄棕壤。
  中国常见种属
  1、杉木属:常绿乔木;叶在侧枝上排成二列,线状披针形,边缘有锯齿,上下两面的中脉两侧有气孔线,下面的组成较宽的气孔带;雄球花簇生枝顶,花药3,药隔较花药短;雌球花单生或2~3个集生枝顶,球形,苞鳞大、与珠鳞合生,珠鳞小,先端三裂,腹面基部着生3枚胚珠;珠果近球形或卵圆形,长2.5~5厘米,苞鳞大,革质,扁平,宽卵形或三角状卵形,先端具硬尖,边缘有不规则细锯齿,珠鳞小,具三粒种子,种子扁平,两侧有窄翅。该属共3种,台湾杉木和德昌杉木分布区较窄,仅产台湾中部以北和四川西南的局部地区。而杉木则广为栽培,在中国东部、中部亚热带中为习见的常绿针叶林树种之一,是林业生产中的重要速生造林树种,木材产量占全国商品材的五分之一至四分之一,在国民经济中占有重要位置。杉木喜温、喜湿、怕风、怕干,最适宜的环境为气候温暖湿润,土层深厚、肥沃湿润、排水良好的黄壤和静风的谷地。

  2、柳杉属:仅柳杉和日本柳杉两种。为常绿乔木,小枝下垂;叶螺旋状排列略呈五行,锥形,背腹隆起,两侧稍扁,有气孔线,基部下延;雄球柳杉花单生小枝上部叶腋,而密集成短穗状,每雄蕊具3~6花药;雌球花单生枝顶,稀数个集生,每珠鳞基部生2~5枚胚珠,苞鳞大部分与珠鳞合生,仅上端分离;球果近球形,种鳞木质,盾形,上部肥大,边缘有3~7裂齿,背面近中部有一个三角状分离的苞鳞尖头;种子不规则椭圆形,边缘有极窄的翅。柳杉高大耸直,生长快,寿命长,用途广,适生范围较广,为优良速生树种之一,在中国亚热带诸省区均有栽培。为较喜光的浅根性树种,但侧根非常发达。柳杉要求年降水量1000毫米以上,年平均气温14~19℃,1月平均气温在0℃以上的温暖湿润气候,尤其需要空气湿度大,夏季比较凉爽的海洋性或山地气候。土壤要求酸性山地黄棕壤、红黄壤和黄壤。在土层深厚、湿润而透水性较好的山坡、丘陵生长良好。耐水性差,长期积水或排水不良之地不宜栽植。

  3、台湾杉属:包括特产台湾的台湾杉和分布于大陆贵州、湖北及云南的秃杉。为常绿乔木,小枝细长、下垂;叶二型,基部下延;老树之叶鳞状钻形,在小枝上密生,并向上斜弯,先端尖或钝,背腹面均有气孔线;幼树之叶镰状钻形,较长,微向上弯内,两侧扁平,先端锐尖;雄球花数个簇生枝顶,每雄蕊有2~4花药,药隔显著;雌球花单生枝顶,苞鳞退化,每珠鳞的腹面基部有2枚胚珠;球果形小,种鳞革质,扁平,上端宽圆常有凸尖;种子扁平,两侧有窄翅。秃杉因生长快,寿命长,干形端直,材质优良,已作为速生造林树种正日益推广。为浅根性、中性偏阳树种,侧根非常发达,生于亚热带季风湿润区。产地年平均气温11.2~15.4℃,年降水量1000毫米以上,在云南高海拔产区冬季可耐-10℃的低温。土壤为酸性红壤或黄壤。在气侯温凉、湿润、土层深厚、排水良好之地,最大的年生长量树高可达2米,胸径达2.4厘米。

  4、水松:残遗的单种属植物,现代分布仅局限于中国广东、广西、福建及云南等省区的局部地区。但久经栽培,在华南、华东、华中地区均有种植,其中广东珠江三角洲一带及福建中部及闽江下游分布较多。水松与落羽杉属植物一样,性耐水湿,较水杉、柳杉、杉木更喜温暖而不耐寒。为阳性树种,主根不发达,侧根入土较深,具屈膝状呼吸根,常伸出土面或水面,树干基部膨大,常成槽柱状。水松的主要形态特征为半常绿性乔木;叶有三型:鳞形叶较厚,在枝上辐射伸展,宿存2~3年;线二列状,秋后脱落;线状钻形叶辐射伸展排成三列状,生于大树的一年生短枝上,秋后连同侧生短枝一同脱落;球花单生于有鳞形叶的小枝顶端;雄球花的雄蕊具2~9(多为5~7)花药,药隔大而明显;雌球花近球形或卵状椭圆形,有20~22枚很小的珠鳞,每珠鳞的腹面基部生有2枚胚珠,背面有较珠鳞为大的苞鳞;球果倒卵状椭圆形,种鳞上缘有6~10个三角状尖齿,苞鳞与种鳞几乎全部合生,仅先端分离、三角状而反曲,位于种鳞背面中部或中上部;种子椭圆形,微扁,具向下生长的长翅。

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