巨杉

植物学史

巨杉是2.08亿-1.44亿年前的侏罗纪代表植物。远在7千多万年前曾遍布北半球，经过第四纪冰川的浩劫，只有美国加利福尼亚内华达山脉西坡的小片地方保留了少量幸存者，因而十分稀有。巨杉的年龄在生物界中也是首屈一指，最高的那棵巨杉已有5千多岁，被称为“世界爷”。

形态特征

巨杉是陆生植物中体型最大的常绿针叶乔木，在原产地高达100米，胸径可达10米；树皮褐色，海绵状，深纵裂，厚达20-25厘米；树冠呈圆锥形。冬芽小，无芽鳞；小枝初为绿色，后呈淡褐色。叶鳞状钻形，螺旋状着生，下部贴生小枝，上部分离，分离部分长3-6毫米，先端锐尖，两面有气孔线。树干基部有垛柱状膨大物。雌雄同株。球果椭圆状气长5-8厘米，径4-5.5厘米；种鳞25-40个，盾形，高约2.5厘米，上部宽0.6-1厘米，顶部有凹槽，幼时中央有刺尖；种子非常小，长椭圆形，淡褐色，长3-6毫米，两侧有翅，25万粒种子还不到1千克重。

近种区别

巨杉有个近亲，叫北美红杉（Sequoia sempervirens (D. Don) Endl.）。北美红杉的叶子细长，呈羽状交互排列青翠常绿。北美红杉也很高大，在美国西部加利福尼亚州北部海岸的红杉国家公园中，最高大的北美红杉高约104米，直径6米多，因此被称为“长叶世界爷”。

生长环境

巨杉生长于海拔（830-）1400-2150（-2700）米较窄的地带。在内华达山脉西坡的针叶混交林带中形成由几个到超过20000个个体组成的“小树林”。与其他针叶树混交：白冷杉（Abies concolor (Gordon) Lindl. ex Hildebr.）、红冷杉（Abies magnifica A. Murray bis）、北美翠柏（Calocedrus decurrens (Torr.) Florin）、糖松（Pinus lambertiana Douglas）、西黄松（Pinus ponderosa Douglas ex C. Lawson）、加州黄松（Pinus jeffreyi Balf.）、花旗松（Pseudotsuga menziesii (Mirb.) Franco）、短叶红豆杉（Taxus brevifolia Nutt.）；阔叶树种较少：加州黑栎（Quercus kelloggii Newb.）、黄鳞栎（Quercus chrysolepis Liebm.）、太平洋狗木（Cornus nuttallii Audubon ex Torr. & A.Gray）、大叶枫（Acer macrophyllum Pursh）；灌木类：常绿锥栗（Chrysolepis sempervirens (Kellogg) Hjelmq.）、山地美洲茶（Ceanothus cordulatus Kellogg）、小叶美洲茶（Ceanothus parvifolius (S.Watson) Trel.）、全缘叶美洲茶（Ceanothus integerrimus Hook. & Arn.）、展枝熊果（Arctostaphylos patula Greene）等；小树林分布集中，向北逐渐变小，间隔越来越远，表明气候和土壤条件相当狭窄，在其自然栖息地是最佳的。大多数小树林都是花岗岩基残积土和冲积土，有些是冰碛土，呈弱酸性；最好的生长是在深的、排水良好的砂壤土和可用地下水上，后者似乎是一个重要的限制因素。气候湿润，多为秋雨冬雪，夏季干燥，年平均降水量在900-1400毫米之间，但年际变化较大。冬季气温温和，有轻微的霜冻，但偶尔极端，夏季温暖，偶尔炎热。耐-20℃的低温，喜酸性、肥沃、疏松土壤，亦适应石灰土壤，生长快。

分布范围

巨杉原产于美国加利福尼亚州（卡拉维拉斯、弗雷斯诺、马德拉、马里波萨、普莱瑟、图拉和图卢姆尼县）内华达山脉。生长在沿着内华达山脉的西边斜坡延伸约400千米的地带，最宽约25千米（严重破碎），总占地面积约为14200公顷。大部分的树林在两个最南端的县：弗雷斯诺和图拉。中国杭州引种栽培。

生长习性

种子两年才长成。虽则种子出芽率只有10%，但幼苗生长很快，两年可长到80多厘米，直径90厘米。树皮很厚，有很强的抗病虫害和防火能力使他们长盛不衰。即使树心朽烂，树干外层仍完好。即使在树干上挖个能走汽车的洞也岿然挺立。有的巨杉已经历了80多次火灾，依然挺立。大火不但没让巨杉受损，反而让它们受益，那些与之争夺养分的灌木及满地落叶被付之一炬，为它们创造了得天独厚的生长环境。无论是酷热的夏天，还是严寒的冬季，它们很喜欢吸收水分，并将它们储存在树皮里。由于它厚厚的树皮里储存了大量的水，起到了很好的保护作用，大火自然就烧不到树心了。

保护现状

保护级别

列入《世界自然保护联盟濒危物种红色名录》（IUCN 2011年 ver 3.1）——濒危（EN）。

种群现状

巨杉的生存地域较小，局限在从加州内华达山南端向北至俄勒网南部的克拉马斯山的约450平方千米的区域内。巨杉森林的分布范围已大大缩小，这是粗放式开发的结果。据估计，这类树木原覆盖面积为6131平方千米，面积大为缩减，大部分限于两个保护区内。红杉国家公园和世界遗产保护地面积为425平方千米，而巨杉国家公园和生物圈保留地则为1629平方千米。

濒危原因

尽管几乎所有的巨杉小树林（或92%的占用面积）都在公共土地上，享有不同程度的保护，但该物种以前被列为脆弱物种，主要是因为开发造成的历史性下降率。主要的问题包括火灾风险，这主要是由于过去的管理做法倾向于使针叶树竞争对手（特别是冷杉属）受益，而不是主要保护巨杉，而且这些做法大大增加了燃料，使未来的火灾燃烧得更具破坏性（Elliott Fisk等人，1997年）。树冠火很容易从其他针叶树的相邻林分蔓延。普莱瑟县最北端（与世隔绝）小树林的遗传完整性受到附近巨杉种植的危害。（Elliott Fisk等人。1997年）。自19世纪中叶被欧洲人发现以来，19世纪后半叶至20世纪被严重破坏。

保护措施

几乎所有已知的巨杉的“小树林”都在保护区内。许多都在国家公园内或国家森林的荒野保护区内。主要的保护问题是，在许多巨杉林生长的保护区，长期以来没有自然发生的火灾。解决这一问题的不同办法，从控制燃烧到选择性采伐，在不同的土地上（在国家公园燃烧、在国家森林采伐）都采用了不同的办法，但截至1997年为止，规模太小，无法扭转长期维持数量所需的下降趋势。似乎需要采取更严厉的措施，但很难安全实施或引起争议（Elliott Fisk等人，1997年）。

主要价值

木材纹理美观，耐腐耐火，抗腐朽，但是比较脆，因此不适合当建筑材料，常用来做屋顶木板、栅栏或火柴棒。同时具有观赏价值和科学价值；巨杉是美国加利福尼亚州一个主要的国际旅游景点；在大型公园和花园中也被视为一种观赏树，而且很容易从种子中繁殖出来，许多巨杉树木苗圃被用来出售。

世界纪录

世界公认的最大的巨杉是一株被尊称为“谢尔曼将军”的巨树。它高83米多，树干基部直径超过了11米，30米处的树干直径仍有6米左右，甚至在40米高处生出的一个枝权就粗2米，令世界上许多高三四十米的大树望尘莫及。1985年科学家根据它的木材比重进行了测算，认为“谢尔曼将军”树重2800吨。据估计，“谢尔曼将军”树可以制作出55753平方米板材，如果用它钉一个大木箱的话，足可以装进一艘万吨级的远洋轮船。这株巨杉受到了美国政府的特别保护，在内华达山脉西侧的红杉国家公园中。

参考资料

“世界爷”巨杉·中国国家地理网