水杉簡介

水杉（學名：Metasequoia glyptostroboides），“植物王國”里，被斷定世界上早已絕滅的史前樹,競獨在我國發(fā)現(xiàn),而且,生長的繁茂,它就是被稱為植物“活化石”的水杉。落葉喬木，杉科水杉屬唯一現(xiàn)存種，中國特產(chǎn)的孑遺珍貴樹種，第一批列為中國國家一級保護植物的稀有種類，有植物王國“活化石”之稱。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的化石表明水杉在中生代白堊紀及新生代曾廣泛分布于北半球，但在第四紀冰期以后，同屬于水杉屬的其他種類已經(jīng)全部滅絕。而中國川、鄂、湘邊境地帶因地形走向復雜，受冰川影響小，使水杉得以幸存，成為曠世的奇珍。武漢市將水杉列為市樹。

大約在1億年前中生的白堊紀時，本屬約有10種，曾廣泛分布于北半球。在第四紀地球遭到冰川覆蓋，水杉就在各地絕跡。近代地質(zhì)工作者，在白堊紀地層發(fā)現(xiàn)“水杉化石”，斷定世界上再也沒有水杉存在?？墒?，在1941年，我國一位林學家卻在湖北利川縣，發(fā)現(xiàn)了生長繁茂的水杉活的植株。這一發(fā)現(xiàn)轟動了學術界。后來，許多科學家到現(xiàn)場觀察，證明活著的水杉與“水杉化石”是一種樹。于是1948年正式命名公布。中國科學家們的這一重大發(fā)現(xiàn)，引起了全球植物學界的震驚。人們高度贊揚“這是近一世紀植物學界的重大發(fā)現(xiàn)”。水杉被世界公認為植物的“活化石”，先后被引植到60多國家，成為植物園里的上賓。1975年被列為我國一級保護植物。

植物形態(tài)

喬木，高達35米，胸徑達2.5米；樹干基部常膨大；樹皮灰色、灰褐色或暗灰色，幼樹裂成薄片脫落，大樹裂成長條狀脫落，內(nèi)皮淡紫褐色；枝斜展，小枝下垂，幼樹樹冠尖塔形，老樹樹冠廣圓形，枝葉稀疏；一年生枝光滑無毛，幼時綠色，后漸變成淡褐色，二、三年生枝淡褐灰色或褐灰色；側生小枝排成羽狀，長4-15厘米，冬季凋落；主枝上的冬芽卵圓形或橢圓形，頂端鈍，長約4毫米，徑3毫米，芽鱗寬卵形，先端圓或鈍，長寬幾相等，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，葉在側生小枝上列成二列，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，熟時深褐色，長1.8-2.5厘米，徑1.6-2.5厘米，梗長2-4厘米，其上有交對生的條形葉; 種鱗木質(zhì)，盾形，通常11-12對，交叉對生，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，周圍有翅，先端有凹缺，長約5毫米，徑4毫米；子葉2枚，條形，長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，下面無氣孔線；初生葉條形，交叉對生，長1-1.8厘米，下面有氣孔線。花期2月下旬，球果11月成熟。

地理分布

水杉這一古老稀有的珍貴樹種為我國特產(chǎn)，僅分布于四川石柱縣及湖北利川縣磨刀溪、水杉壩一帶及湖南西北部龍山及桑植等地海拔750-1500米、氣候溫和、夏秋多雨、酸性黃壤土地區(qū)。在河流兩旁、濕潤山坡及溝谷中栽培很多，也有少數(shù)野生樹木，常與杉木、茅栗、錐栗、楓香、漆樹、燈臺樹、響葉楊、利川潤楠等樹種混生。模式標本采自湖北利川縣磨刀溪。

水杉新品種

最近幾年，人們又在水杉的栽培過程中，選育出了在整個生長期葉片都是金黃色的彩葉水杉品種--金葉水杉；其葉片在整個生長期內(nèi)，都始終呈現(xiàn)出靚亮的金黃色，是水杉系列的新優(yōu)彩葉喬木品種。金葉水杉的管理條件、長勢等與普通水杉如出一轍，沒有太大的差異。而因其獨特的靚黃色葉片，又保留了普通水杉的樹形與優(yōu)點，因此目前是杉科水杉屬植物中最名貴的彩葉樹品種。

水杉現(xiàn)狀

水杉是世界上珍稀的孑遺植物。在江蘇大豐林業(yè)基地培育，搜索大豐水杉基地可以找到，遠在中生代白堊紀，地球上已出現(xiàn)水杉類植物，并廣泛分布于北半球。冰期以后，這類植物幾乎全部絕跡。在歐洲、北美和東亞，從晚白堊至上新世的地層中均發(fā)現(xiàn)過水杉的化石。本世紀四十年代中國的植物學家在湖北、四川交界的謀道溪(磨刀溪)發(fā)現(xiàn)了幸存的水杉巨樹，樹齡約400余年。后在湖北利川縣水杉壩與小河發(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)量較多的樹干和伐兜。隨后，又相繼在四川石柱縣冷水與湖南龍山珞塔、塔泥湖發(fā)現(xiàn)了200-500年以上的大樹。

保護措施

在湖北利川設立了水杉種子站，建立了種子園，加強了母樹的管理，對5000多株林木進行逐株建檔，采取了砌石岸、補樹開排水溝、防治病蟲害等保護措施，并加速育苗造林。龍山、石柱對水杉大樹采取了掛牌保護。水杉天然更新弱，應特別注意保護幼苗，促進其成長，避免殘存的水杉林被其它樹種所更替?，F(xiàn)在全國許多地區(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多個國家和地區(qū)已引種栽培 。

生長特性

產(chǎn)地的氣候溫暖濕潤，夏季涼爽，冬季有雪而不嚴寒，年平均溫13℃，極端最低溫-8℃，極端最高溫24℃左右，無霜期230天；年降水量1500毫米，年平均相對濕度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平緩、土層深厚、濕潤或稍有積水的地方,耐寒性強，耐水濕能力強，在輕鹽堿地可以生長為喜光性樹種，根系發(fā)達，生長的快慢常受土壤水分的支配，在長期積水排水不良的地方生長緩慢，樹干基部通常膨大和有縱棱?；ㄆ?月下旬；球果10月下旬至11月成熟。

生長習性

喜光，耐貧瘠和干旱，凈化空氣，生長緩慢，移栽容易成活。適應溫度為零下8度-38度。

水杉為喜光性強的速生樹種，對環(huán)境條件的適應性較強。自水杉被發(fā)現(xiàn)以后，尤其在解放以后，我國各地普遍引種，北至遼寧草河口、遼東半島，南至廣東廣州，東至江蘇、浙江，西至云南昆明、四川成都、陜西武功，已成為受歡迎的綠化樹種之一。湖北、江蘇、安徽、浙江、江西等省用之造林和四旁植樹，生長很快。國外約50個國家和地區(qū)引種栽培，北達北緯60度的列寧格勒及阿拉斯加等地，在零下34℃及47℃的低溫條件下能在野外越冬生長。

繁殖與栽培管理

水杉，喜歡溫暖濕潤、土壤肥沃、排水良好的酸牲土質(zhì)。繁殖主要是播種和扦插兩種方法。水杉種子多癟粒，30年生以下的水杉種子尤多癟粒，故多應用扦插繁殖。扦插繁殖時硬枝和嫩枝均可，春季扦插插穗用一年生苗的側枝為宜，在樹木發(fā)芽前進行扦插。嫩枝扦插在6～7月進行。扦插地要盡量保持濕潤、通風。水杉扦插育苗扦插要領，水杉硬枝扦插時間在3月中下旬至4月上旬結束。整好畦面后，邊上水邊扦插，以漿插為主。插條的2／3插入土壤，1／3露出地面。一畦插好后再澆足水。一周后由于漿插之故，苗床行間會產(chǎn)生土壤板結或龜裂，需及時中耕松土1至2次，然后在插條行間以稻草覆蓋，不露畦土為宜，每畝用草約300公斤左右，使之保濕和增加地溫，促其發(fā)葉生根 。栽植時隨起隨栽，若需長途運輸，栽前應將苗根放入水中浸根，使其吸足水份，促進成活。栽前要挖大穴，施基肥，勿傷根。栽后要充分灌水，澆足，澆透。生長期可施追肥，苗期可適當修剪，4～5年后不要修剪，以免破壞樹形。小苗栽植用泥漿，大苗栽植需帶土球。栽植在春季成活率高。耐修剪，可剪成球型，可用作綠籬。

蟲害防治

猝倒?。⒖莶。簯谇锛韭淙~后及時清除并處理落葉，然后向地面噴3～5 Be 石硫合劑。

水杉赤枯病：此病一般從下部枝葉開始發(fā)病，逐漸向上發(fā)展蔓延，嚴重發(fā)生時導致全株枯死。感病枝葉，初生褐色小斑點，后變深褐色，小枝和枯枝變褐枯死。病害可引起綠色小枝形成下陷的褐色潰瘍斑，包圍主莖，導致上部枯死；或不包圍主莖，但長期不能愈合，隨著主莖生長，潰瘍斑深陷主干，形成溝腐，幼樹基干部產(chǎn)生不規(guī)則凹溝，成為畸形。在潮濕條件下，病斑產(chǎn)生黑色小點，為病原菌子實體。防治辦法是梅雨季節(jié)結束后立即對樹冠噴1%的波爾多液4～5次，每隔10～15天一次，可控制病害發(fā)生。

色卷蛾：以幼蟲出蟄危害初期(四月上、中旬)為最佳防治時期，可用50%殺螟松、40%樂果，80%敵敵畏以及菊酯類藥劑；在干旱季節(jié)（七、八月）大發(fā)生時，可人工摘除幼蟲（連袋），集而燒毀，或用殺螟松1000倍液噴殺幼蟲。

黑翅大白蟻：防治白蟻最有效的方法，在五至六月噴灑滅蟻靈誘蟻，還可采用3%呋喃丹(美國)，每株施藥l0～l5g，在施藥時防止雨水沖刷及太陽爆曬，以保持長時間藥效。

經(jīng)濟價值

邊材白色，心材褐紅色，材質(zhì)輕軟，紋理直，結構稍粗，早晚材硬度區(qū)別大，不耐水濕?？晒┓课萁ㄖ辶?、電桿、家具及木纖維工業(yè)原料等用。生長快，可作長江中下游、黃河下游，南嶺以北、四川中部以東廣大地區(qū)的造林樹種及四旁綠化樹種。樹姿優(yōu)美，又為著名的庭園樹種。

園林用途

水杉屬于杉科，杉屬落葉喬木，獨屬，是世界上僅中國獨有的珍稀樹種。水杉驅(qū)體高大而獨特、俏麗。一般高達35米，在湘西發(fā)現(xiàn)的3株水杉中，有1株樹高達41米，姿態(tài)古雅，蒼勁挺拔，直插蒼穹，氣勢雄偉。水杉樹皮褐色，生有無數(shù)對生的卵形小葉，葉色秀麗，葉的中心濃綠，邊沿淡翠色，遠觀好似孔雀展翅。進入秋季，葉轉(zhuǎn)為棕褐色，甚為好看。是一種頗受歡迎的風景樹?，F(xiàn)國內(nèi)外廣泛引種栽培。水杉可于公園、庭院、草坪、綠地中孤植，列植或群植；也可成片栽植營造風景林，并適配常綠地被植物；還可栽于建筑物前或用作行道樹，效果均佳。它的適應力很強，生長極為迅速，在幼齡階段，每年可長高1米以上，是亞熱帶地區(qū)平原綠化、荒山造林的良好樹種，可用于速生用材。水杉對二氧化硫有一定的抵抗能力，是工礦區(qū)綠化的優(yōu)良樹種。

遺傳多樣性研究

利用RAPD技術，對9個水杉(Metasequoiaglyptostroboides)栽培居群的遺傳多樣性進行了初步研究。用10bp的隨機引物16條，共擴增出103個位點，其中37個為多態(tài)位點，占35.92％。各居群的多態(tài)位點百分率在16.50％～33.01％之間。POPGENEversion1.31軟件處理結果如下：居群的Shannon's信息指數(shù)為0.1930，遺傳距離在0.0130～0.0650之間，遺傳一致度在0.9370～0.9871之間。AMOVA分析結果顯示遺傳變異主要存在于居群內(nèi)，占89.05％，居群之間有一定的分化。上述結果表明水杉栽培居群的遺傳多樣性略低于自然居群，涵蓋了自然居群近80％的遺傳多樣性。由此可以確認栽培水杉的種源是經(jīng)過混合的，它們在相當程度上代表了自然居群的遺傳多樣性水平。采自潛江的9株叢枝水杉(Metasequoiaglyptostroboidesvar.caespitosa)沒有擴增出特有位點，將其視為一個居群根據(jù)遺傳一致度作UPGMA聚類分析時，該居群和湖北的3個居群及南京(NJ)、成都(CD)居群聚在一起；單株聚類時叢枝水杉也沒有聚成獨立的一支，而是比較分散，因此不支持將叢枝水杉作為水杉的一個變種的分類處理。從親緣關系上看，叢枝水杉應當歸屬于湖北潛江蚌湖種子園(BH)和湖北潛江廣華(GH)居群，這與其分布現(xiàn)狀也是吻合的。