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杉科

 chh71 2012-10-18

杉科

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杉树的树干纹理直,结构细致,材质轻柔,耐腐防蛀,广泛用于建筑、桥梁、造船、家俱等方面。中国的建材有四分之一是杉树。原产北美的巨杉,俗称“世界爷”,是世界上最大的活生物。美国加利福尼亚红杉国家公园中的一株巨杉,高83米,树干直径10米,重约2800吨,相当于466只非洲象的总体重。它的树龄约为3500年。最高的巨杉树干达142米,胸径达12米。

中文学名: 杉科
界: 植物界
门: 种子植物门
亚门: 裸子植物亚门
纲: 松杉纲
目: 松杉目
科: 杉科

编辑本段概述

  杉科(Taxodiaceae)是裸子植物亚门(Gymnospermae)、松杉纲(Coniferopsida )、松杉目(Pinales)的一科,是裸子植物亚门种数不多的一科。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,而广为栽培,如东亚的杉木秃杉柳杉日本柳杉;北美的落羽杉池杉、墨西哥池杉、巨杉等。
  近来大量遗传学研究证据表明,除了金松属(Sciadopitys)以外,杉科应该并入柏科(Cupressaceae)。这个合并观点目前已被国际学术界广泛接受。而金松属则被视为金松科(Sciadopityaceae)。

编辑本段简介

  裸子植物亚门种数不多的1科,杉科植物的化石发现于欧洲晚三叠世和早侏罗世。在北美红杉白垩纪至第三纪时,杉科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。
  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北美红杉属落羽杉属水松属、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。

编辑本段种属分布

  水松

水松

杉科植物共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,
  杉科

杉科

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、华中地区引种栽培的有北美红杉、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。

编辑本段形态特征

  杉科

杉科

该科植物为常绿、半常绿或落叶乔木,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。

编辑本段分类系统

  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。

编辑本段生存环境

  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。

编辑本段中国常见种属

1、杉木属

  杉科

杉科

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

  柳杉

柳杉

柳杉日本柳杉两种。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

  杉科

杉科

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种植。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。[1]

编辑本段代表植物

德昌杉木

  常绿乔木,高达50米,胸径可达3米,具生或不规则轮笺枝,枝端下垂;树皮暗灰色,深纵裂,片状剥落。叶螺旋状排列,辐射伸展,在侧枝上列成二列,线状披针形,质地较坚硬,维管束下方有1个树脂道,偶有1-2个边生树脂道,长0.8-3厘米,宽2-3.8毫米,先端渐尖,基部宽而下延,边缘有细锯齿,上面深绿色,有光泽,具2条窄气孔带,下面有两条宽白色气孔带。雌雄同株;雄球花约40簇生枝顶,圆柱状长圆形;雌球花单个顶生,近球形;苞鳞大,与珠鳞结合而生;珠鳞先端3裂,腹面具有3胚珠。球果近球开或卵圆形,长2.5-3.2厘米,直径2.5-3厘米,成熟前灰绿色,成熟时淡黄褐色;苞鳞革质,扁平宽三角状卵形,先端尖,边缘有不则细齿,被白粉,种子脱落后宿存;种鳞小;种子卵圆形,扁,长5-6毫米,暗褐色,两侧个膜质翅。分布于四川西南疗德昌、米易、盐源等地海拔1300-2800米地带。

水松

  (学名Glyptostrobus pensilis)落叶小乔木,高可达8~10米;小枝有一年生和多年生两型,一年生的到冬季和叶同脱落;叶子互生,在苗枝上的呈针形或线形,老枝上的呈鳞形;雌雄同株;卵形或长椭圆形球果长15-20毫米,种鳞约20枚,脱落性,各有2种子。水松主要在中国生长,星散分布于华南和西南地区,但也有少量分布于越南。喜温暖多雨气候及酸性土壤,不耐寒,耐水湿,常至于水边湿地。!

秃杉

  稀有种。秃杉是珍稀的孑遗植物,冰期以后仅存于中国,至今仍保存着其天然林分和树龄达500年以上的大树。由于树干通直,材质优良,而遭受大量砍伐,分布显著减少。又因天然更新不良,处于濒危状态。?
  常绿大乔木,高达75米,胸径3.65米;树皮淡褐灰色,呈不规则的长条片开裂。大树之叶四棱状钻形,排列较密,相互重叠,长3-5毫米,两侧宽1-1.5毫米,下部紧覆枝条,先端尖头向内弯曲,四面有气孔线,横切面方菱形,高度大于宽度;幼树及徒长枝的叶长6-15毫米,钻形,两侧扁,直伸或内弯,先端锐尖。雌雄同株;雄球花2-7簇生小枝顶端;雌球花单生枝顶,直立,每球鳞具2枚胚珠,苞鳞退化或无。球果长椭圆形或短圆柱形,直立,长1.5-2.2厘米,熟时褐色;种鳞21-29枚,宽倒三角形,革质,扁平,长6-7毫米,上部宽约8毫米,先端宽圆具短尖,通常背部具明显的腺点。种子长圆状卵形,扁平,长5-7毫米,两侧具膜质翅。间断分布于云南西部怒江上游的贡山、福贡、碧江、腾冲、龙陵及澜沧江以西的云龙、兰坪及湖北西部利川,四川东南部西阳,贵州东南部雷山、剑河、榕江、丹寨等县。生于海拔500-2300(-2600)米的山地沟谷林中。缅甸北部也有少量分布。

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