植物學史 巨杉是2.08億-1.44億年前的侏羅紀代表植物。遠在7千多萬年前曾遍布北半球,經過第四紀冰川的浩劫,只有美國加利福尼亞內華達山脈西坡的小片地方保留了少量倖存者,因而十分稀有。巨杉的年齡在生物界中也是首屈一指,最高的那棵巨杉已有5千多歲,被稱為“世界爺”。
形態特徵 巨杉是陸生植物中體型最大的常綠針葉喬木,在原產地高達100米,胸徑可達10米;樹皮褐色,海綿狀,深縱裂,厚達20-25厘米;
樹冠 呈圓錐形。冬芽小,無芽鱗;小枝初為綠色,後呈淡褐色。葉鱗狀鑽形,螺旋狀著生,下部貼生小枝,上部分離,分離部分長3-6毫米,先端銳尖,兩面有氣孔線。樹幹基部有垛柱狀膨大物。
雌雄 同株。球果橢圓狀氣長5-8厘米,徑4-5.5厘米;種鱗25-40個,盾形,高約2.5厘米,上部寬0.6-1厘米,頂部有凹槽,幼時中央有刺尖;
種子 非常小,長橢圓形,淡褐色,長3-6毫米,兩側有翅,25萬粒種子還不到1千克重。
近種區別 部位
巨杉
北美紅杉 (
Sequoia sempervirens (D. Don) Endl.)
生活型
大喬木,在原產地高達100米,胸徑可達10米;樹皮褐色,海綿狀,深縱裂,厚達20-25厘米
北美紅杉也很高大,在美國西部加利福尼亞州北部海岸的紅杉國家公園中,最高大的北美紅杉高約104米,直徑6米多,因此被稱為“長葉世界爺”
葉
葉鱗狀鑽形,螺旋狀著生,下部貼生小枝,上部分離,分離部分長3-6毫米,先端銳尖,兩面有氣孔線;
圖片
巨杉
北美紅杉
參考資料
生長環境 巨杉生長於海拔(830-)1400-2150(-2700)米較窄的地帶。在內華達山脈西坡的針葉混交林帶中形成由幾個到超過20000個個體組成的“小樹林”。與其他針葉樹混交:
白冷杉 (
Abies concolor (Gordon) Lindl. ex Hildebr.)、
紅冷杉 (
Abies magnifica A. Murray bis)、北美翠柏(
Calocedrus decurrens (Torr.) Florin)、
糖松 (
Pinus lambertiana Douglas)、西黃松(
Pinus ponderosa Douglas ex C. Lawson)、加州黃松(
Pinus jeffreyi Balf.)、
花旗松 (
Pseudotsuga menziesii (Mirb.) Franco)、
短葉紅豆杉 (
Taxus brevifolia Nutt.);闊葉樹種較少:加州黑櫟(
Quercus kelloggii Newb.)、黃鱗櫟(
Quercus chrysolepis Liebm.)、太平洋狗木(
Cornus nuttallii Audubon ex Torr. & A.Gray)、大葉楓(
Acer macrophyllum Pursh);灌木類:常綠錐栗(
Chrysolepis sempervirens (Kellogg) Hjelmq.)、山地美洲茶(
Ceanothus cordulatus Kellogg)、小葉美洲茶(
Ceanothus parvifolius (S.Watson) Trel.)、全緣葉美洲茶(
Ceanothus integerrimus Hook. & Arn.)、展枝熊果(
Arctostaphylos patula Greene)等;小樹林分布集中,向北逐漸變小,間隔越來越遠,表明氣候和土壤條件相當狹窄,在其自然棲息地是最佳的。大多數小樹林都是花崗岩基殘積土和沖積土,有些是冰磧土,呈弱酸性;最好的生長是在深的、排水良好的砂壤土和可用地下水上,後者似乎是一個重要的限制因素。氣候濕潤,多為秋雨冬雪,夏季乾燥,年平均降水量在900-1400毫米之間,但年際變化較大。冬季氣溫溫和,有輕微的霜凍,但偶爾極端,夏季溫暖,偶爾炎熱。耐-20℃的低溫,喜酸性、肥沃、疏鬆土壤,亦適應石灰土壤,生長快。
分布範圍 巨杉原產於美國加利福尼亞州(卡拉維拉斯、弗雷斯諾、馬德拉、馬里波薩、普萊瑟、圖拉和圖盧姆尼縣)內華達山脈。生長在沿著內華達山脈的西邊斜坡延伸約400千米的地帶,最寬約25千米(嚴重破碎),總占地面積約為14200公頃。大部分的樹林在兩個最南端的縣:弗雷斯諾和圖拉。中國杭州引種栽培。
生長習性 種子兩年才長成。雖則種子出芽率只有10%,但幼苗生長很快,兩年可長到80多厘米,直徑90厘米。樹皮很厚,有很強的抗病蟲害和防火能力使他們長盛不衰。即使樹心朽爛,樹幹外層仍完好。即使在樹幹上挖個能走汽車的洞也巋然挺立。有的巨杉已經歷了80多次火災,依然挺立。大火不但沒讓巨杉受損,反而讓它們受益,那些與之爭奪養分的灌木及滿地落葉被付之一炬,為它們創造了得天獨厚的生長環境。無論是酷熱的夏天,還是嚴寒的冬季,它們很喜歡吸收水分,並將它們儲存在樹皮里。由於它厚厚的樹皮里儲存了大量的水,起到了很好的保護作用,大火自然就燒不到樹心了。
繁殖方式 主要繁殖方式為播種及插條繁殖。
主要價值 木材紋理美觀,耐腐耐火,抗腐朽,但是比較脆,因此不適合當建築材料,常用來做屋頂木板、柵欄或火柴棒。同時具有觀賞價值和科學價值;巨杉是美國加利福尼亞州一個主要的國際旅遊景點;在大型公園和花園中也被視為一種觀賞樹,而且很容易從種子中繁殖出來,許多巨杉樹木苗圃被用來出售。
保護現狀 保護級別 種群現狀 巨杉的生存地域較小,局限在從加州內華達山南端向北至俄勒網南部的克拉馬斯山的約450平方千米的區域內。巨杉森林的分布範圍已大大縮小,這是粗放式開發的結果。據估計,這類樹木原覆蓋面積為6131平方千米,面積大為縮減,大部分限於兩個保護區內。紅杉國家公園和世界遺產保護地面積為425平方千米,而巨杉國家公園和生物圈保留地則為1629平方千米。
瀕危原因 儘管幾乎所有的巨杉小樹林(或92%的占用面積)都在公共土地上,享有不同程度的保護,但該物種以前被列為脆弱物種,主要是因為開發造成的歷史性下降率。主要的問題包括火災風險,這主要是由於過去的管理做法傾向於使針葉樹競爭對手(特別是
冷杉屬 )受益,而不是主要保護巨杉,而且這些做法大大增加了燃料,使未來的火災燃燒得更具破壞性(Elliott Fisk等人,1997年)。樹冠火很容易從其他針葉樹的相鄰林分蔓延。
普萊瑟縣 最北端(與世隔絕)小樹林的遺傳完整性受到附近巨杉種植的危害。(Elliott Fisk等人。1997年)。自19世紀中葉被歐洲人發現以來,19世紀後半葉至20世紀被嚴重破壞。
保護措施 幾乎所有已知的巨杉的“小樹林”都在保護區內。許多都在國家公園內或國家森林的荒野保護區內。主要的保護問題是,在許多巨杉林生長的保護區,長期以來沒有自然發生的火災。解決這一問題的不同辦法,從控制燃燒到選擇性採伐,在不同的土地上(在國家公園燃燒、在國家森林採伐)都採用了不同的辦法,但截至1997年為止,規模太小,無法扭轉長期維持數量所需的下降趨勢。似乎需要採取更嚴厲的措施,但很難安全實施或引起爭議(Elliott Fisk等人,1997年)。
世界紀錄 世界公認的最大的巨杉是一株被尊稱為“謝爾曼將軍”的巨樹。它高83米多,樹幹基部直徑超過了11米,30米處的樹幹直徑仍有6米左右,甚至在40米高處生出的一個枝權就粗2米,令世界上許多高三四十米的大樹望塵莫及。1985年科學家根據它的木材比重進行了測算,認為“謝爾曼將軍”樹重2800噸。據估計,“謝爾曼將軍”樹可以製作出55753平方米板材,如果用它釘一個大木箱的話,足可以裝進一艘萬噸級的遠洋輪船。這株巨杉受到了美國政府的特別保護,在內華達山脈西側的紅杉國家公園中。