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课程论文学生姓名：学号：学院：专业年级：题目：浅谈原生水杉的保护课程名称：保护生物学任课教师：20年月I摘要水杉（学名：Metasequoiaglyptostroboides），落叶乔木，柏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。约在250万年前的冰期以后，水杉属几乎全部绝迹，仅存水杉一种。在欧洲、北美、和东亚，从晚白垩至新世的地层中均发现过水杉化石，现今天然分布于湖北、重庆、湖南三省交界的利川、石柱、龙山三县的局部地区。关键词：形态特征及习性，分布于数量；利用价值，濒危的原因；保护对策目录摘要.........................................................第Ⅰ页水杉的形态特征及习性.........................................第1页原生水杉的分布与数量.........................................第1页水杉的利用价值...............................................第2页原生水杉濒危的原因...........................................第3页原生水杉的保护对策...........................................第3页参考文献.....................................................第4页1浅谈原生水杉的保护1水杉的形态特征及习性乔木，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。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。[1]2原生水杉的分布与数量2.1个体分布水杉的原生种群主要分布在湖北省利川市,与利川相邻的重庆市石柱县也有28株水杉母树分布,另外在湖南龙山县有5株。分布区地理范围约东经2108°20'~109°30',北纬29°25'~30°10',海拔高度为600~1500m。湖北省利川市的4个乡(镇)、45个行政村都有分布。其中,忠路镇小河河谷地区是水杉原生种群的集中分布区,河谷中地势开阔,四面环山。原生水杉集中分布区的面积,也就是星斗山自然保护区西片核心区面积,是110.45km2。据有关气象资料,此地气温范围-15.4℃~35.4℃,年均温12.8℃,年降水量1500.9mm,无霜期230.9d。河谷日照时间短,蒸发量小,雨量充沛,相对湿度大。根据2000年5月份的TM遥感影像分析,在小河河谷及其附近原生水杉分布集中分布的地区,自然植被面积比例不到50%,且呈片断状分布,尤其是在小河河谷,小河地区属于山区,地势偏远,总人口约8000,区内以农业生产为主,主要种植水稻、玉米、烟草、黄豆等农作物。烤烟是区内农民收入的主要来源,其次是药材,水杉种、苗是区内支柱产业之一。利川现存水杉原生古树很多都是零星分布在渠路两岸、田边地角、村民房舍四周,距农舍20m以内的有2870株,5m以内的有605株,2m以内的有183株,有4株被农舍包围在民房中间。在小河河谷两侧的部分沟谷中,有一些保存较好的水杉群落。1986年,李建华等在小河地区调查了3个水杉群落。发现水杉群落林下或附近有小河、小溪,相对湿度在80%以上,乔木层总郁闭度约50%,水杉优势明显。乔木层伴生种很少,不超过10种,主要是落叶阔叶树种。灌木层植物盖度20%~30%,草本层盖度60%~80%。2003~2004年调查发现这些群落环境与1986年相比没有明显的变化。2.2个体数量郑万钧等于1948年8~10月对水杉种群进行了初步调查，结果表明,利川保存水杉原生母树1000多株;1960~1962年的调查结果为1224株(胸径26cm)以上,幼树约2200株;1981~1984年利川市水杉母树管理站对利川境内的水杉母树进行了系统地编号、挂牌、登记、建档等工作,计有水杉(胸径20cm以上)原生母树5746株;2002~2004年湖北省古树名木普查建档项目又对利川水杉母树进行了系统调查,计有水杉母树5360株。1983~2003年间的20a来利川水杉母树数量及生长情况发生了很大变化,其中水杉母树死亡386株,死亡率为19.3株/a。[2]3水杉的利用价值边材白色，心材褐红色，材质轻软，纹理直，结构稍粗，早晚材硬度区别大，3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。[3]另外在科研方面主要开展水杉的适生性研究、群落学研究、繁殖技术与形态解剖学研究等;另外也开展系统的水杉生态学、培育学和景观观赏学研究，80年代末至今,开展水杉系统保护、遗传育种学和在分子水平上对水杉进行研究,并开展定向选育。[2]4原生水杉濒危的原因4.1繁殖生物学特点在合适的条件下,水杉生长迅速,但一般树龄在20a左右才开始出现雌球花,而雄球花序则往往要在25a以后出现。虽然水杉是雌雄同株的,但在同一年份中雄球花先开放,而雌球花稍后开放,花期不一致影响授粉,故水杉种子多为空粒,无胚种子所占比例较大,导致发芽率仅5%~11%。另外,春季低温可能是限制水杉种群更新的一个重要因素。4.2人为因素20世纪50年代以来,毁林开荒等人类活动造成生境片断化,种群变小,不利于水杉的传粉授精。群落生境变化,不适合种子萌发,幼苗生长。更重要的原因是大量的种子被采收后买到外地。据统计,1979~2002年,利川市原产原生水杉种子20000kg,培育实生苗5亿株,扦插苗2亿株。虽然采取了一定的措施限制采种,但据估计,2003年仍然采种1000～1500kg,采种强度可能高达95%。大量的种子被采集,只留下少量的种子在原生种群中,而水杉种子萌发率很低,这样使原生种群中出现幼苗的机率很低。[4]5原生水杉的保护对策5.1建立有效的信息系统原生水杉保护是一个复杂的生态系统工程,要有效地实行保护和管理,有很多信息是必须掌握的。目前这方面的工作缺乏精确性与连续性,远远不能满足研究和管理需要。比如,第1次较系统的原生水杉普查工作在1981~1984年进行,第2次是在2002~2004年,2次调查间隔约20a,而且其中地理位置和植被类型的记载是不准确的,不能进行深入分析。为了解决这个问题,最好能建立一个地理信息系统(GIS),再加上遥感(RS)和全球定位系统(GPS),结4合实地调查,对原生水杉的情况进行准确记录。同时,可以应用高精度的遥感影像对分布区进行实时监测,并建立多个动态监测点,连续多年观察记录水杉种群动态。最后将这些信息都整合成一个信息系统。5.2突破自然更新难关自然更新困难是造成原生水杉种群衰退的主要因素。应该针对这个难题,找出解决的方法,使原生水杉能够自然更新。高强度的采种使原生种群中没有充足的种源,所以现在无法观察自然条件下水杉种子萌发和幼苗生长情况,无法准确的确认合适的水杉更新的具体环境的环境因子,但是与水杉亲缘关系较近的其他濒危植物的研究成果可以借鉴。银杉(Cathayaargyrophylla)、台湾杉(秃杉)(Tai-waniacryptomerioides),跟水杉一样,都有严重的繁殖障碍。但在不同群落环境中,自然更新情况却是不同的。台湾杉在星斗山自然保护区有28株大树,因为群落郁闭度较高,没有幼苗和幼树;在贵州雷公山的一些种群中,光照充足,幼苗储备量丰富,为迅速增长种群。银杉在湖南八面山的种群基本是增长型的,而在广西花坪种群却处于严重衰退之中。由此可见,群落小环境对种群的更新影响很大。因此,可以选择合适的原生种群建立样地,禁止采种,设置不同的条件,找出种子萌发和幼苗生长合适的环境,以便制定恢复整个水杉原生种群的生境,促进整个种群的自然更新的计划。5.3增加经费由于缺乏经费,很多保护水杉的措施只停留在口头上,并没有真正实施。要解决这个问题,当然需要一充分的科研基础上,制定切实可行的计划,逐步的开展工作。比如,可以选择合适的水杉分布点,与天然林保护工程结合,实施退耕还林,使环境向适合水杉种群更新的方向发展。[4][参考文献][1]中科院“中国植物志”编辑委员会.1978.中国植物志.北京：科学出版社[2]祁乘经主编.1994.树木学（南方本）.北京：中国林业出版社[3]王希群，马履一等.2006水杉的引种及迁地保护.广西植物[4]程丹丹等.2007.原生水杉种群的现状及保护对策.环境科学与技术