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走近身边的珍稀“活化石”——水杉

2021-12-06 11:11 来源：上海绿化

关于水杉这个名字对很多人来说也许并不陌生，因为目前不仅在中国的大多数地区，乃至全球范围内约80个国家也有引种栽培。不论在国内还是国外，不论在街头还是公园甚至房前屋后都能看到水杉的身影。可是水杉却是世界上珍稀的‘活化石’植物，是我国的特有植物，也是我国第一批被列为国家I级保护的植物。可以说它是如此的普通而又不平凡，就让我们一起来走近它，认识它和了解它吧。

水杉的生物学特性

水杉是雌雄同株裸子植物，为落叶乔木。小枝对生，叶线形，交互对生，假二裂呈羽状复叶状。每年6-7月花芽开始分化，11月左右花芽成熟，雄花序长约20厘米，但直到翌年2-3月才开花，雄球花较雌球花一般早开约半个月。球果下垂，成熟前绿色，成熟后深褐色，10-11月左右成熟。种鳞木质化，种子扁平，周围有薄翅。多数种子因发育条件不足而不能成熟，有的授粉不良，有的营养不足，多产生败育现象，以致种子萎缩，种子质量低劣，发芽率不高。

水杉的不平凡

古植物研究表明，水杉是一种古老的植物，约在1亿多年前的白垩纪，其祖先类型已在北极圈附近诞生。最早的水杉化石发现于距今1.2亿—1.4亿年的中生代早白垩世地层，晚白垩时水杉已分布到了北纬80°左右的斯匹次卑尔根岛。当时全球气候炎热潮湿，海侵广泛，陆地范围缩小。北极地区的周边是暖海，境内气候温暖湿润，森林植物繁盛，自然生态环境良好。经过1000万年漫长的地史演化后，古水杉才逐渐出现在亚洲的西伯利亚东北部及北美洲的阿拉斯加西北部，成为其最初的扩展范围。受地质构造和气候的变迁的影响，水杉在新生代中期逐渐向南迁移，分布到了欧、亚、北美三洲。从现已发现的化石来看，几乎遍布整个北半球，可以说是繁盛一时，类型约有10种。至第四纪更新世时期，北半球气候变得十分寒冷，冰川多次降临，中欧地区被巨冰层覆盖，地表生物逐渐衰亡。受低温寒害的影响，西伯利亚和东亚广大地区分布的水杉类植物，亦在100万年前逐渐衰亡。但在中国却有少数水杉躲过了这场浩劫，其原因是当时亚洲的冰川多为山地冰川，这种冰川多分布在高山及其附近一带，从而留下了一些无冰之处，成为部分植物继续生存的避难所。在我国零星分布于四川、湖北、湖南交界一带山沟里的水杉，就是这样得以幸存下来，成为旷世奇珍。

水杉的发现及命名

在欧洲、北美和东亚，于晚白垩纪至上新世的地层中，水杉化石均有发现，但一直未发现活体植物，植物学家曾经一度认为水杉在地球上已经绝迹。1941年日本京都大学讲师三木茂博士建立水杉的化石属名：Metasequoia Miki。1943年，农林部中央林业实验所王战先生，由重庆赴湖北恩施接洽有关去神农架考察事宜时，路过四川省万县，从万县农校杨龙兴先生处得知磨刀溪（隶属湖北省利川市）有“神树”存在，于是将水路计划改为陆路，辗转到磨刀溪并采得“神树”标本。回到重庆后，该标本被鉴定为水松(Glyptostrobus pensilis)，并将其存放于标本室。1945年该标本辗转到了郑万钧先生手里，被确定不是水松而是新物种。事后，中央大学干铎教授告诉郑万钧，他曾于1941年也见过该“神树”，并采有标本，只可惜未保存鉴定。1946年郑万钧派其研究生薛纪如前往四川进行标本采集，后经胡先骕教授鉴定，属于“活化石”——水杉。1947年郑万钧将标本寄给阿诺德树木园Merrill先生，并首次使用Metasequoia glyptostroboides Hu et Cheng作为学名。1948年5月15日，胡先骕和郑万钧先生的“水杉新科及生存之水杉新种”一文发表，对水杉Metasequoia glyptostroboides Hu et Cheng进行了正式描述。维也纳法规条款11.8规定“基于非化石模式的植物名称较基于化石或亚化石(subfossil)模式且相同等级的名称具有优先权（硅藻类除外）”。因此，三木茂先生尽管较早发现并命名了水杉属，但由于他的Metasequoia Miki (1941)是基于化石模式而命名，而胡先骕和郑万钧先生的Metasequoia Hu & W.C. Cheng (1948)是基于现代活植物水杉而命名，后者反而具有名称优先权。终于在1961年，水杉属的学名Metasequoia Miki ex Hu et Cheng及其模式种Metasequoia glyptostroboides Hu et Cheng作为保留名被正式载入《国际植物命名法规》。

水杉的价值

水杉的发现被认为是中国现代植物学的重要成就之一，它对于古植物、古气候、古地理和地质学，以及植物形态学、分类学和裸子植物系统发育的研究均有重要的意义，受到国际植物学界的广泛关注，为中国植物学走向世界开辟了道路。此外，水杉树体高大、树型优美，叶形秀丽、适应性强，且有一定的抗盐碱能力，在沿海防护林中也被大量使用，是珍贵的园林绿化树种和造林树种。其木材纹理通直，生长较快，也是良好的用材树种。

水杉的全球性引种

水杉不仅是中外植物学家进行科学研究的宝贵“活化石”，而且是世界和平和友谊的象征。为了向全世界介绍中国这一珍奇树种的重大发现，在胡先骕先生的主持下，1947年12月，郑万钧先生分别寄给阿诺德树木园、丹麦哥本哈根植物园及附属树木园、荷兰的阿姆斯特丹植物园及印度等地水杉种子。1948年水杉在庐山植物园引种成功，并被大面积种植。1949年日本皇居开始引种，1951年前苏联也开始引种水杉。1972年，周恩来总理赠送2千克水杉种子给朝鲜民主主义共和国金日成主席，象征了中朝人民的友谊。1978年2月，时任副总理的邓小平同志访问尼泊尔时，也赠送了2株水杉苗，并栽植在尼泊尔皇家植物园，象征中尼人民的友谊。美国前总统尼克松也把他心爱的游艇命名为“水杉号”。水杉自1941年发现始，已经走过了80年的历程，自1947年底种子走出国门，至今已经在世界上各大陆生根、发芽、开花和结果。全国乃至全世界的所有植株，都来自中国。曾经像大熊猫一样世界罕见的珍稀植物水杉，先后被引种到世界各地，中国也一度被称为“世界园林之母”，胡先骕也因此成为“现代水杉之父”。

上海植物园的水杉

我国科学家在湖北利川发现水杉的消息一经传出，即轰动了全世界。1952年，庄茂长先生看到有关报道后，便向上海市园场管理处建议，给国家林业主管部门打报告申请引种水杉。获批后，从湖北省利川县林业局得到1斤水杉种子。随后在龙华苗圃育苗成功，向本市城乡及附近地区推广了不少水杉苗木。后来，龙华苗圃的朱四福师傅，在常规条件下全光照扦插，取得成功，繁育了大量水杉苗木。当年的绿化新秀，如今已经成为家喻户晓的乡土树种。现今，上海植物园内保存了不少当年及后来繁育的水杉种苗，属水杉大道最为有名，此外在兰室、盆景园、松柏园等处，也都能看到水杉高大挺拔、气宇轩昂、直冲云霄的身影。

感谢上海植物园老园长张连全先生和湖北利川市林业局张礼万先生的资料分享，谨以此文感念老一辈水杉发现和推广宣传的先驱们，同时感谢所有水杉保护工作者的辛苦付出，惟愿继续发扬和传承老一辈的优良传统，为生物多样性保护事业作出更多贡献。

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