水杉是什么植物的分类方法？

在20世纪40年代之前，水杉还是一种“化石”植物，人们长期以来认为它和恐龙一样，只有留在岩层中的遗迹才能证明它的存在。然而，水杉“活”下来，成为“活化石”却是在20世纪40年代。水杉的发现在植物界引起了轰动。近70年来，水杉在许多国家被成功引种，再次回到它几千年前踏足的土地。水杉作为中国特有的珍稀孑遗树种，是中国首批列入国家保护植物的珍贵树种，也是中国学者发现并由中国学者命名的为数不多的著名树种之一。水杉不仅承载了地球几千年的历史，也承载了中国学者对知识的追求。

树木档案

水杉是柏科水杉属的孑遗植物，为中国特有，国家一级保护植物，珍稀濒危保护植物。落叶乔木，枝叶对生，冬季落叶，无芽小枝随叶脱落，单性球果。水杉具有很高的研究价值和经济价值。水杉树冠圆锥形，树形优美，树干笔直，姿态挺拔，不偏不倚，无枝无藤，春夏绿美，秋季枝叶繁茂，叶色金黄。是著名的园林观赏树种。水杉适应性强，材质轻软，可作为造林绿化的树种，也可作为建筑、家具、造纸等材料。

水杉在植物领域有其不可磨灭的价值。水杉已被宣布灭绝，但它在表面上确实存在，在北半球的中国发现，并被中国学者命名。因此，水杉的发现是中国植物分类学家对人类知识进步的一大贡献。水杉的发现不仅使原来的“化石”活了起来，而且解决了困扰分类学家多年的松科、杉科、柏科的亲缘关系问题。互生对生叶在松科、杉科和有对生叶的柏科之间架起了一座亲缘关系的桥梁。

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江苏南京、北京东路一带的水杉林，沁人心脾。安东摄(中新社发)

与梭罗争光，与恐龙相伴。

水杉原产于重庆、湖北、湖南三省交界处，主要分布在重庆石柱县、湖北利川市谋道镇水杉坝、湘西北海拔750-1500米的龙山、桑植等地。目前已有亚非欧等70多个国家和地区引种栽培，我国也从北至辽东半岛、南至广州、东至江浙、西南至昆明、成都等地进行栽培。水杉的起源非常狭窄，但其栽培分布区域广阔。为什么？

水杉是莎草科红杉亚科的三个单一属之一。根据王小全研究组提供的最新分子证据，红杉亚科是一个古老而悠久的类群。这个群体虽然处于衰落状态，但却经历了地质史上一个极其繁荣的时代。中生代中晚期和第三纪早期，红杉亚科的种类较多。目前发现的水杉化石约有10种，广泛分布于北半球。在白垩纪晚期和第三纪，红杉亚科曾是北半球森林植被的重要组成部分，但后来由于地质变迁、气候变化等原因，红杉亚科的大量分类群灭绝。第三纪晚期全球气温下降迫使红杉亚科逐渐退出高纬度地区。第四纪冰川时期气候的严重恶化进一步退至中低纬度地区，最终在欧洲消失，只留在东亚腹地和北美西部，以至于红杉只有三个单一属:水杉、巨杉和红杉。

水杉曾经有两个分布中心:东亚和北美西部。约654.38+00万年前，由于喜马拉雅山脉隆升，东南季风持续加强，云南水杉林失去庇护，野生水杉分布再次萎缩。现在只是蜷缩在中国的湘鄂渝三省一市几县交界处。所以水杉现在能在世界各地种植，与其原有的地理历史特点密切相关，其祖先已广泛分布于世界各地。

水杉生长迅速，无论是扦插还是种子繁殖都容易成活，适应性强，耐热耐寒，耐旱耐涝。水杉是著名的园林观赏树种，造型优美，主干直，姿态挺拔，公正无枝，春夏绿美，枝叶繁茂，秋季绿叶宜人，叶色金黄。水杉结实而柔软的木质组织具有很强的抗风作用，也可以作为较好的防风林。水杉是一种速生树种，喜光性强，耐水湿。水杉在土壤含水量高的情况下，甚至在湿地和沼泽中，都能长出膝盖状的呼吸根，用于呼吸和气体交换。

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水杉模型树张志祥供图

中国发现“活化石”

水杉为什么被称为“活化石”？总之，科学家最早从化石中发现水杉，一度认为水杉已经灭绝，但后来，中国科学家在中国发现了水杉的生动形态，即“活水杉化石”。水杉的发现是中国近代科学史上的一件大事。

1941年冬天，中央大学甘多教授进入四川省境内约2.5公里的磨刀溪(又名磨刀溪，原属四川省万县，现属湖北省利川市)时，一棵30多米高的树引起了他的注意，当地人叫它“水棋”。因为当时新叶还没有放出来，他又赶时间，所以没有采集标本。甘多请当时的万县农校教务主任杨龙兴先生代为采集标本。1942杨龙兴先生将一个有叶无花无果的标本委托给甘多先生，甘多教授立即交给树木学教授郝京生先生鉴定。然而，这个珍贵的标本后来却意外丢失了。

1943年7月，农林部中央林业实验所机械师王展到鄂西神农架视察森林。经过杨龙兴的介绍和建议，他在经过谋道河时，采集了水杉的枝叶和果实标本(只有花不见了)。王展认为标本是水柏，并做了相关记载。1945年夏天，将标本交给中央大学林学系树木学教授郑鉴定。郑认为其枝叶虽似水柏，但叶片对生，球果鳞片呈盾状对生。它既不是水柏，也不是红杉，应该是现存杉木中的一个新属。1946年秋，郑鉴于当时南京缺乏相关资料，将标本送给北平生物调查研究所教授胡先_，请他查阅文献。据胡先_，水杉标本与日本学者Miki Miki)1941+0发表的新属形态相同。这个新属是通过命名两种化石植物而建立的。所以这个在中国发现的新物种应该属于一个化石属，是货真价实的“活化石”。郑根据采自中国东北富顺和库页岛的始新世化石标本，对水杉化石植物进行了订正和命名。

1948年5月，胡仙_和郑共同发表了《水杉新科和水杉新种》一文，明确了水杉在植物进化系统中的重要地位，这一认识得到了国内外植物学、树木学和古生物学的高度评价。胡仙_经过仔细观察，水杉的线形叶在枝头上交叉相对，呈伪二进制排列，纠正了以前水杉叶对生羽状排列的描述。当时，日本化石种、中国化石种和中国现代水杉相继被日本的和中国的胡仙、郑发现，震惊了国际植物学界，引起了世界各国植物学家和古植物学家的极大兴趣。

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水杉叶片呈伪两行排列。

水杉野生种群面临困境。

尽管水杉在世界各地均有栽培和引种，但仍面临着野生种群萎缩的严峻问题。

与银杏相似，作为最常见的濒危植物，水杉的古老野生种群被忽视，这无疑是一个亟待解决的重要问题。目前已知的水杉野生种群仅分布在鄂、湘、渝三省交界处，湖北省利川市约5000株，重庆市石柱县28株，湖南省龙山市仅3株，种群数量甚至比大熊猫还少。自1980以来，原水杉种群调查已无实生苗，根据李媛媛等学者的研究，水杉野生种群难以更新，遗传多样性逐渐降低，种群结构逐渐衰退，群落结构趋于单一，老树受病虫害困扰，由于附近频繁的人类活动和生态环境破坏，水杉野生种群仍在缩小。

水杉从化石变成了与人朝夕相伴的树木，影响了世界植物群落，在中国也算是中国最有影响力的树种了。它陪着地球走过了无数代，看了无数个春秋，与小刺竞争，与恐龙相伴，如今又与被子植物竞争。在水杉漫长的记忆中，地球的气候、地质、生态环境的变化数不胜数。保护这样一个古老的物种，不仅仅是为了获得它的经济价值，更是为了让人类了解和认识我们作为人类甚至哺乳动物从未经历过的地球历史。(张志祥、黄金、王亚超)

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江苏泗洪百亩水杉张连华摄(中新社发)

作者简介

张志祥，北京林业大学博物馆馆长，北京林业大学自然保护区学院教授。现任中国林业学会树木学专业委员会副主任，中国植物学会理事，中国野生动物保护协会理事，第五、第六批国家级自然保护区评审委员会委员。

黄金，北京林业大学自然保护区学院硕士研究生，目前从事泛喜马拉雅植物区系金丝桃属的分类修订工作。

王亚超，北京林业大学自然保护区学院博士生，目前从事杨树的系统发育研究。