水杉

水杉简介

水杉（学名：Metasequoia glyptostroboides），“植物王国”里，被断定世界上早已绝灭的史前树,竞独在我国发现,而且,生长的繁茂,它就是被称为植物“活化石”的水杉。落叶乔木，杉科水杉属唯一现存种，中国特产的孑遗珍贵树种，第一批列为中国国家一级保护植物的稀有种类，有植物王国“活化石”之称。已经发现的化石表明水杉在中生代白垩纪及新生代曾广泛分布于北半球，但在第四纪冰期以后，同属于水杉属的其他种类已经全部灭绝。而中国川、鄂、湘边境地带因地形走向复杂，受冰川影响小，使水杉得以幸存，成为旷世的奇珍。武汉市将水杉列为市树。

大约在1亿年前中生的白垩纪时，本属约有10种，曾广泛分布于北半球。在第四纪地球遭到冰川覆盖，水杉就在各地绝迹。近代地质工作者，在白垩纪地层发现“水杉化石”，断定世界上再也没有水杉存在。可是，在1941年，我国一位林学家却在湖北利川县，发现了生长繁茂的水杉活的植株。这一发现轰动了学术界。后来，许多科学家到现场观察，证明活着的水杉与“水杉化石”是一种树。于是1948年正式命名公布。中国科学家们的这一重大发现，引起了全球植物学界的震惊。人们高度赞扬“这是近一世纪植物学界的重大发现”。水杉被世界公认为植物的“活化石”，先后被引植到60多国家，成为植物园里的上宾。1975年被列为我国一级保护植物。

植物形态

乔木，高达35米，胸径达2.5米；树干基部常膨大；树皮灰色、灰褐色或暗灰色，幼树裂成薄片脱落，大树裂成长条状脱落，内皮淡紫褐色；枝斜展，小枝下垂，幼树树冠尖塔形，老树树冠广圆形，枝叶稀疏；一年生枝光滑无毛，幼时绿色，后渐变成淡褐色，二、三年生枝淡褐灰色或褐灰色；侧生小枝排成羽状，长4-15厘米，冬季凋落；主枝上的冬芽卵圆形或椭圆形，顶端钝，长约4毫米，径3毫米，芽鳞宽卵形，先端圆或钝，长宽几相等，约2-2.5毫米，边缘薄而色浅，背面有纵脊。叶条形，长0.8-3.5 (常1.3-2)厘米, 宽1-2.5（常1.5-2)毫米，上面淡绿色，下面色较淡，沿中脉有两条较边带稍宽的淡黄色气孔带, 每带有4-8条气孔线，叶在侧生小枝上列成二列，羽状，冬季与枝一同脱落。球果下垂，近四棱状球形或矩圆状球形，成熟前绿色，熟时深褐色，长1.8-2.5厘米，径1.6-2.5厘米，梗长2-4厘米，其上有交对生的条形叶; 种鳞木质，盾形，通常11-12对，交叉对生，鳞顶扁菱形，中央有一条横槽，基部楔形，高7-9毫米，能育种鳞有5-9粒种子；种子扁平，倒卵形，间或圆形或矩圆形，周围有翅，先端有凹缺，长约5毫米，径4毫米；子叶2枚，条形，长1.1-1.3厘米，宽1.5-2毫米，两面中脉微隆起，上面有气孔线，下面无气孔线；初生叶条形，交叉对生，长1-1.8厘米，下面有气孔线。花期2月下旬，球果11月成熟。

地理分布

水杉这一古老稀有的珍贵树种为我国特产，仅分布于四川石柱县及湖北利川县磨刀溪、水杉坝一带及湖南西北部龙山及桑植等地海拔750-1500米、气候温和、夏秋多雨、酸性黄壤土地区。在河流两旁、湿润山坡及沟谷中栽培很多，也有少数野生树木，常与杉木、茅栗、锥栗、枫香、漆树、灯台树、响叶杨、利川润楠等树种混生。模式标本采自湖北利川县磨刀溪。

水杉新品种

最近几年，人们又在水杉的栽培过程中，选育出了在整个生长期叶片都是金黄色的彩叶水杉品种--金叶水杉；其叶片在整个生长期内，都始终呈现出靓亮的金黄色，是水杉系列的新优彩叶乔木品种。金叶水杉的管理条件、长势等与普通水杉如出一辙，没有太大的差异。而因其独特的靓黄色叶片，又保留了普通水杉的树形与优点，因此目前是杉科水杉属植物中最名贵的彩叶树品种。

水杉现状

水杉是世界上珍稀的孑遗植物。在江苏大丰林业基地培育，搜索大丰水杉基地可以找到，远在中生代白垩纪，地球上已出现水杉类植物，并广泛分布于北半球。冰期以后，这类植物几乎全部绝迹。在欧洲、北美和东亚，从晚白垩至上新世的地层中均发现过水杉的化石。本世纪四十年代中国的植物学家在湖北、四川交界的谋道溪(磨刀溪)发现了幸存的水杉巨树，树龄约400余年。后在湖北利川县水杉坝与小河发现了残存的水杉林，胸径在20厘米以上的有5000多株，还在沟谷与农田里找到了数量较多的树干和伐兜。随后，又相继在四川石柱县冷水与湖南龙山珞塔、塔泥湖发现了200-500年以上的大树。

保护措施

在湖北利川设立了水杉种子站，建立了种子园，加强了母树的管理，对5000多株林木进行逐株建档，采取了砌石岸、补树开排水沟、防治病虫害等保护措施，并加速育苗造林。龙山、石柱对水杉大树采取了挂牌保护。水杉天然更新弱，应特别注意保护幼苗，促进其成长，避免残存的水杉林被其它树种所更替。现在全国许多地区都已引种，尤以东南各省和华中各地栽培最多。亚洲、非洲、欧洲、美洲、拉丁美洲等50多个国家和地区已引种栽培 。

生长特性

产地的气候温暖湿润，夏季凉爽，冬季有雪而不严寒，年平均温13℃，极端最低温-8℃，极端最高温24℃左右，无霜期230天；年降水量1500毫米，年平均相对湿度82%。土壤为酸性山地黄壤、紫色土或冲积土，pH值4.5～5.5。多生于山谷或山麓附近地势平缓、土层深厚、湿润或稍有积水的地方,耐寒性强，耐水湿能力强，在轻盐碱地可以生长为喜光性树种，根系发达，生长的快慢常受土壤水分的支配，在长期积水排水不良的地方生长缓慢，树干基部通常膨大和有纵棱。花期2月下旬；球果10月下旬至11月成熟。

生长习性

喜光，耐贫瘠和干旱，净化空气，生长缓慢，移栽容易成活。适应温度为零下8度-38度。

水杉为喜光性强的速生树种，对环境条件的适应性较强。自水杉被发现以后，尤其在解放以后，我国各地普遍引种，北至辽宁草河口、辽东半岛，南至广东广州，东至江苏、浙江，西至云南昆明、四川成都、陕西武功，已成为受欢迎的绿化树种之一。湖北、江苏、安徽、浙江、江西等省用之造林和四旁植树，生长很快。国外约50个国家和地区引种栽培，北达北纬60度的列宁格勒及阿拉斯加等地，在零下34℃及47℃的低温条件下能在野外越冬生长。

繁殖与栽培管理

水杉，喜欢温暖湿润、土壤肥沃、排水良好的酸牲土质。繁殖主要是播种和扦插两种方法。水杉种子多瘪粒，30年生以下的水杉种子尤多瘪粒，故多应用扦插繁殖。扦插繁殖时硬枝和嫩枝均可，春季扦插插穗用一年生苗的侧枝为宜，在树木发芽前进行扦插。嫩枝扦插在6～7月进行。扦插地要尽量保持湿润、通风。水杉扦插育苗扦插要领，水杉硬枝扦插时间在3月中下旬至4月上旬结束。整好畦面后，边上水边扦插，以浆插为主。插条的2／3插入土壤，1／3露出地面。一畦插好后再浇足水。一周后由于浆插之故，苗床行间会产生土壤板结或龟裂，需及时中耕松土1至2次，然后在插条行间以稻草覆盖，不露畦土为宜，每亩用草约300公斤左右，使之保湿和增加地温，促其发叶生根 。栽植时随起随栽，若需长途运输，栽前应将苗根放入水中浸根，使其吸足水份，促进成活。栽前要挖大穴，施基肥，勿伤根。栽后要充分灌水，浇足，浇透。生长期可施追肥，苗期可适当修剪，4～5年后不要修剪，以免破坏树形。小苗栽植用泥浆，大苗栽植需带土球。栽植在春季成活率高。耐修剪，可剪成球型，可用作绿篱。

虫害防治

猝倒病（立枯病）：应在秋季落叶后及时清除并处理落叶，然后向地面喷3～5 Be 石硫合剂。

水杉赤枯病：此病一般从下部枝叶开始发病，逐渐向上发展蔓延，严重发生时导致全株枯死。感病枝叶，初生褐色小斑点，后变深褐色，小枝和枯枝变褐枯死。病害可引起绿色小枝形成下陷的褐色溃疡斑，包围主茎，导致上部枯死；或不包围主茎，但长期不能愈合，随着主茎生长，溃疡斑深陷主干，形成沟腐，幼树基干部产生不规则凹沟，成为畸形。在潮湿条件下，病斑产生黑色小点，为病原菌子实体。防治办法是梅雨季节结束后立即对树冠喷1%的波尔多液4～5次，每隔10～15天一次，可控制病害发生。

色卷蛾：以幼虫出蛰危害初期(四月上、中旬)为最佳防治时期，可用50%杀螟松、40%乐果，80%敌敌畏以及菊酯类药剂；在干旱季节（七、八月）大发生时，可人工摘除幼虫（连袋），集而烧毁，或用杀螟松1000倍液喷杀幼虫。 

黑翅大白蚁：防治白蚁最有效的方法，在五至六月喷洒灭蚁灵诱蚁，还可采用3%呋喃丹(美国)，每株施药l0～l5g，在施药时防止雨水冲刷及太阳爆晒，以保持长时间药效。

经济价值

边材白色，心材褐红色，材质轻软，纹理直，结构稍粗，早晚材硬度区别大，不耐水湿。可供房屋建筑、板料、电杆、家具及木纤维工业原料等用。生长快，可作长江中下游、黄河下游，南岭以北、四川中部以东广大地区的造林树种及四旁绿化树种。树姿优美，又为著名的庭园树种。

园林用途

水杉属于杉科，杉属落叶乔木，独属，是世界上仅中国独有的珍稀树种。水杉驱体高大而独特、俏丽。一般高达35米，在湘西发现的3株水杉中，有1株树高达41米，姿态古雅，苍劲挺拔，直插苍穹，气势雄伟。水杉树皮褐色，生有无数对生的卵形小叶，叶色秀丽，叶的中心浓绿，边沿淡翠色，远观好似孔雀展翅。进入秋季，叶转为棕褐色，甚为好看。是一种颇受欢迎的风景树。现国内外广泛引种栽培。水杉可于公园、庭院、草坪、绿地中孤植，列植或群植；也可成片栽植营造风景林，并适配常绿地被植物；还可栽于建筑物前或用作行道树，效果均佳。它的适应力很强，生长极为迅速，在幼龄阶段，每年可长高1米以上，是亚热带地区平原绿化、荒山造林的良好树种，可用于速生用材。水杉对二氧化硫有一定的抵抗能力，是工矿区绿化的优良树种。

遗传多样性研究

利用RAPD技术，对9个水杉(Metasequoiaglyptostroboides)栽培居群的遗传多样性进行了初步研究。用10bp的随机引物16条，共扩增出103个位点，其中37个为多态位点，占35.92％。各居群的多态位点百分率在16.50％～33.01％之间。POPGENEversion1.31软件处理结果如下：居群的Shannon's信息指数为0.1930，遗传距离在0.0130～0.0650之间，遗传一致度在0.9370～0.9871之间。AMOVA分析结果显示遗传变异主要存在于居群内，占89.05％，居群之间有一定的分化。上述结果表明水杉栽培居群的遗传多样性略低于自然居群，涵盖了自然居群近80％的遗传多样性。由此可以确认栽培水杉的种源是经过混合的，它们在相当程度上代表了自然居群的遗传多样性水平。采自潜江的9株丛枝水杉(Metasequoiaglyptostroboidesvar.caespitosa)没有扩增出特有位点，将其视为一个居群根据遗传一致度作UPGMA聚类分析时，该居群和湖北的3个居群及南京(NJ)、成都(CD)居群聚在一起；单株聚类时丛枝水杉也没有聚成独立的一支，而是比较分散，因此不支持将丛枝水杉作为水杉的一个变种的分类处理。从亲缘关系上看，丛枝水杉应当归属于湖北潜江蚌湖种子园(BH)和湖北潜江广华(GH)居群，这与其分布现状也是吻合的。