杉科

松杉目下的一科

杉科（Taxodiaceae）隶属于裸子植物门（Gymnospermae）松杉纲（Coniferopsida）松杉目（Pinales），科下含10属16种。杉科植物为常绿或落叶乔木，树干端直，大枝轮生或近轮生。叶螺旋状排列，散生，很少交叉对生（水杉属），披针形、钻形、鳞状或条形，同一树上枝叶同型或二型。球花单性，雌雄同株。种子扁平或三棱形。

植物学史

化石资料表明，杉科植物的化石，最早出现于中侏罗纪地层。白垩纪，几乎所有的类型都已出现，并已广泛分布于北半球。其外类群之一为化石类群伏脂杉科Voltziaceae中的一个组群。它们生活在晩二叠纪至早侏罗纪。

由此可见，杉科植物的起源时间应追溯至早侏罗纪或晩三叠纪，即距今约两亿年前。从古气候来看，早、中三叠纪，陆地面积扩大，浅海面积缩小，全球气候干燥。到晚三叠纪，干旱气候带显著缩小而转为温暖潮湿的气候环境。在晩三叠纪—中侏罗纪，中国东北及其附近地区一直是温暖潮湿气候，陆地植物极为繁盛。杉科很可能是该地区在晩三叠纪气候转变时期的产物。杉科明显喜温暖潮湿的生态习性表明，起源之后，该地区的气候又为杉科的生存和充分发展提供了极为有利的生态环境。而中国的南方在该时期则为炎热潮湿区或炎热干燥区。

传统分类根据叶和种鳞的着生方式不同将杉科和柏科分开，但形态学、解剖学、胚胎学、蛋白质免疫学、古植物学以及分子系统学研究一致认为：杉科为一个并系类群，柏科是杉科内的一个分支。因此将杉科并入柏科，广义柏科包含除金松属外的传统杉科和狭义柏科。杉木属为广义柏科的最基部分支，水杉属、红杉属与巨杉属间的亲缘关系近，柳杉属、水松属与落羽杉属构成一个单系分支，并为狭义柏科的姐妹支。

形态特征

常绿或落叶乔木，树干端直，大枝轮生或近轮生。叶螺旋状排列，散生，很少交叉对生（水杉属），披针形、钻形、鳞状或条形，同一树上之叶同型或二型。

球花单性，雌雄同株，球花的雄蕊和珠鳞均螺旋状着生，很少交叉对生（水杉属）；雄球花小，单生或簇生枝顶，或排成圆锥花序状，或生叶腋，雄蕊有2-9（常3-4）个花药，花粉无气囊；雌球花顶生或生于生枝近枝顶，珠鳞与苞鳞半合生（仅顶端分离）或完全合生，或珠鳞甚小（杉木属），或苞鳞退化（台湾杉属），珠鳞的腹面基部有2-9枚直立或倒生胚珠。

球果当年成熟，熟时张开，种鳞（或苞鳞）扁平或盾形，木质或革质，螺旋状着生或交叉对生（水杉属），宿存或熟后逐渐脱落，能育种鳞（或苞鳞）的腹面有2-9粒种子；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。

生长环境

杉科植物喜温暖潮湿的生态环境，适合生存于亚热带和暖温带潮湿温暖的气候条件下。正是这种独特的生活习性，使之在北半球普遍温暖时广泛分布（但极少出现于干旱地区），而在气温下降后则逐渐退缩至中、低纬度地区。

分布范围

杉科共10属16种，主要分布于北温带。中国产5属7种，引入栽培4属7种。

其中杉木栽培最广，生长快，木材蓄积量较丰富，用途较广，为长江流域以南及台湾高山地带的重要造林树种。柳杉栽培地区也较宽广，长江流域以南许多山区（如浙江西天目山、江西庐山黄龙寺等地）尚有数百年生的巨大老树，浙江南部、福建北部等地也用之造林。台湾杉属二种均系高大乔木，木材性质与用途与柳杉相似，惟林木数量很少，宜加强保护繁殖，为今后造林提供种苗的基础。水杉原产仅限于四川与湖北、湖南交界地区，林木数量不多，近年多数省区均有栽培，并用之造林，生长良好。水松野生林木少，在福建、江西、广东、广西、云南及南京、上海、杭州、武汉、庐山等地均有栽培。

主要价值

杉科植物为木本植物，树干通直，高大挺拔，树姿优美，树冠塔形、圆锥形或广椭圆状伞形，端庄秀丽。水杉、池杉等枝叶排列细柔舒展，轻巧飘逸，叶色富明显的季相变化，春夏为绿色，入秋黄而转红、褐色，观赏价值高；柳杉枝形排列奇特，酷似“长叶绿孔雀”，翠绿美观；落羽杉、墨西哥落羽杉是优美的水生乔木种类，傲然列植在水面，挺拔秀丽。杉科植物在现代园林观赏及绿化应用树种中的作用大，可作庭院观赏树、行道树、风景林、防护林等。

水杉木材供建筑及造纸原料，为群众喜爱的速生树种。水松生长快，木材松软，根部木质轻松，浮力大，可为救生工具及软木制品。

下级分类

杉科曾被认为是一个独立的科，包括下面十个属的针叶树种：

然而，有研究显示，除了金松属之外，所有的杉科都应该并入柏科（Cupressaceae）。并没有一致的特征可以把二者区分开来，基因证据也表明二者关系密切；科学界目前广泛接受二者合并。金松属（Sciadopitys）作为唯一的例外，其基因不同于所有其他的针叶树，现在被单独划分到一个科，即金松科（Sciadopityaceae）。综上所述，旧杉科并入柏科，金松移出自成一目。

属于旧杉科下的几个属被提议划分到柏科的亚科下：

代表植物

水松 Glyptostrobus pensilis

乔木，高8-10米，稀高达25米，生于湿生环境者，树干基部膨大成柱槽状，并且有伸出土面或水面的吸收根，柱槽高达70余厘米，干基直径达60-120,厘米，树干有扭纹；树皮褐色或灰白色而带褐色，纵裂成不规则的长条片；枝条稀疏，大枝近平展，上部枝条斜伸；短枝从二年生枝的顶芽或多年生枝的腋芽伸出，长8-18厘米，冬季脱落；主枝则从多年生及二年生的顶芽伸出，冬季不脱落。

叶多型：鳞形叶较厚或背腹隆起，螺旋状着生于多年生或当年生的主枝上，长约2毫米，有白色气孔点，冬季不脱落；条形叶两侧扁平，薄，常列成二列，先端尖，基部渐窄，长1-3厘米，宽1.5-4毫米，淡绿色，背面中脉两侧有气孔带；条状钻形叶两侧扁，背腹窿起，先端渐尖或尖钝，微向外弯，长4-11毫米，辐射伸展或列成三列状；条形叶及条状钻形叶均于冬季连同侧生短枝一同脱落。球果倒卵圆形，长2-2.5厘米，径1.3-1.5厘米；种鳞木质，扁平，中部的倒卵形，基部楔形，先端圆。

鳞背近边缘处有6-10个微向外反的三角状尖齿；苞鳞与种鳞几全部合生，仅先端分离，三角状，向外反曲，位于种鳞背面的中部或中上部；种子椭圆形，稍扁，褐色，长5-7毫米，宽3-4毫米，下端有长翅，翅长4-7毫米。子叶4-5枚，条状针形，长1.2-1.6厘米，宽不及1毫米，无气孔线；初生叶条形，长约2厘米，宽1.5毫米，轮生、对生或互生，主茎有白色小点。花期1-2月，球果秋后成熟。

为中国特有树种，主要分布在广州珠江三角洲和福建中部及闽江下游海拔1000米以下地区。广东东部及西部、福建西部及北部、江西东部、四川东南部、广西及云南东南部也有零星分布。此外南京、武汉、庐山、上海、杭州等地有栽培。

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