水青树

昆栏树科水青树属植物

水青树(学名: Tetracentron sinense Oliv.),又名灰灰树、假 凉子木 等 ,为 昆栏树科 ( Trochodendraceae ) 水青树属 ( Tetracentron )植物 。水青树分布于中国、 尼泊尔 、 缅甸 、 越南 、 印度 、 不丹 等地 ,在中国分布于 甘肃省 、 陕西省 、 西藏自治区 、 贵州省 等省区 ,生于海拔1700-3500米的沟谷林及溪边杂木林中 。

水青树为 乔木 ,高可达30米,胸径的宽度可达1.5米。叶片呈卵状心形,顶端渐尖,基部呈心形,边缘之处生有细锯齿。花小,花朵聚生为 穗状花序 ,花序呈下垂状态,位于短枝顶端,花数量多;花被为淡绿色或黄绿色。果呈长圆形,为 褐色 ,顺着背缝线开裂;种子呈条形。花期为6月至7月,果期为9月至10月 。

水青树为古老的第三纪 孑遗植物 ,对研究中国古代植物区系的演化、 被子植物门 系统和起源具有重要的科学价值 。水青树树体高大,树形美观,适宜栽培作观赏或行道树种 。木材纹理直,质轻软,结构致密 ,可作为包装箱、模型及家具、地板、门窗的用材 ,亦可作 造纸 原料 。根及树皮可入药,其味辛,性凉,可用于治疗跌打损伤和 类风湿性关节炎 骨痛 。水青树对外界环境的抗逆性低 ,加上人类过度采伐,导致其野生资源破坏严重 ,仅于深山、峡谷、溪边或陡坡悬崖之处可见其残留,且分布状态星散 。因此,2021年水青树被列入中国《国家重点保护野生植物》中,保护级别为二级 。

研究历史

水青树属 ( Tetracentron )包含一个现存物种水青树和几个化石物种,水青树属与昆栏树属( Trochodendron )都有一个非常罕见的特征,就是木质部中缺乏导管,这在 被子植物门 中不常见,这一特征曾被认为是非常原始的,导致这两个属被分类在被子植物的基部位置,但后来的分子系统学研究表明,这两个属并不是基部被子植物,而是与 真双子叶植物 相关的基部真双子叶植物。这表明,缺乏导管是一个次生演化的特征,而不是一个原始的特征 。

水青树的化石广泛分布于世界各地,首次在中生代中期 新喀里多尼亚 的侏罗纪 地层 中被发现,并被发现在马拉尔的下 白垩纪 地层、 日本 的白垩纪地层以及 格陵兰 地区的第三纪地层中都有它的分布。根据水青树化石被发现的 地质年代 分析,和 木兰科 相比并不迟,且它和 昆栏树 ( Trochodendron aralioides )的木质部都具管胞, 染色体 基数和木兰科( Magnoliaceae )一样为19,可推断它可能来自原始的 木兰目 ,或者和木兰目出自同一祖先 。

形态特征

水青树为 乔木 ,株的高度可达30米,胸径宽度可达1.5米,全株不生毛。

茎

树皮呈灰褐色,或灰 褐色 而略带红色,会以片状脱落;长的枝条顶生,细长,幼枝为暗红 褐色 ,短的枝条侧生,呈距状,基部有环状叶痕以及 芽鳞痕 重叠散布 。

叶

叶片呈卵状心形,其长度为7-15厘米,其宽度为4-11厘米,顶端渐尖,基部呈心形,边缘生有细锯齿,齿端生有腺点,上下表面都不生毛,下表面稍微被白霜,具5-7条掌状脉,近缘呈边形成或交叉为不明显的网络;叶柄的长度为2-3.5厘米 。

花

花小,数量多,聚集为 穗状花序 ,花序呈下垂状态,生长于短枝顶端;花的直径长度为1-2毫米,花被呈淡绿色或黄绿色; 雄蕊 与花被片对生,长度为花被的2.5倍,花药呈卵珠形,纵裂;心皮顺着腹缝线 合生创展集团 。

果实

果实呈长圆形,其长度为3-5毫米,为 褐色 ,顺着背缝线开裂 。

种子

种子数量为4-6个,呈条形,其长度为2-3毫米 。

物种分布

水青树分布于中国、 尼泊尔 、 缅甸 、 越南 、 印度 、 不丹 等地 ,在中国分布于 甘肃省 、 陕西省 、 西藏自治区 、 贵州省 、 湖南省 、湖北、 云南省 、 四川省 、 河南省 等省区 。

生长习性

水青树生于海拔1700-3500米的沟谷林及溪边杂木林中 ,多见于 土层 深厚且 腐殖质 丰富、土壤疏松潮湿、排水良好的山谷以及山腹地带 。自然状态下呈零星分布, 与 天师栗 ( Aesculus chinensis var. wilsonii )、 连香树 ( Cercidiphyllum japonicum )等多种树混生 。水青树为 亚热带 深根性树种,生态适应幅度较大,喜光,幼龄期稍耐荫蔽,耐寒冷,抗冰冻 。适生于温暖、雨水多、雾期长、湿度大、年均温范围为7.2-17.5°C、年降水量范围为1000-1800毫米、相对湿度为85%左右的环境中。土壤宜为酸性山地黄壤或黄棕壤,pH值在4.5-5.5之间 。花期6-7月,果期9-10月 。

繁殖方式

水青树的繁育系统为自交亲和,兼性异交。水青树在野外的 传粉 方式主要是风媒传粉和虫媒传粉兼具,其花期恰好与雨季相重合,开花传粉期的环境条件恶劣。种子较小、低温和潮湿环境均不利于水青树种子的萌发,异株异花传粉的水青树种子萌发率明显高于其它传粉方式,且海拔对水青树种子生物学特性的影响较大 。

栽培技术

播种繁殖

宜春市 播,播前种子用高酸钾溶液处理,洗净后再用水浸泡,捞出装入纱布袋中催芽,早晚洒温水、翻动,当种子开始萌动之时便可播种。采用条播的方式,先往种子中掺入草木灰,搅拌均匀之后再撒入播种沟里,往沟中筛土覆盖,至看不见种子方可停止。播后及时搭上弓形棚架,上覆塑料薄膜保温保湿 。

扦插繁殖

插采用 珍珠岩 与泥碳土混合作基质,插前用 甲醛水溶液 进行消毒,做苗床,苗床底部铺细河沙,并在四周开好排水沟。苗床做好后,将基质填入苗床,压实 。插条宜采自生长健壮植株,插条采回后,立即在阴凉处修剪,每个插穗保留芽,并使基部呈斜面。扦插后用 多菌灵 药液进行灭菌 。

苗期管理

幼苗出土后怕 太阳 直射,要搭阴棚 。当小苗稍高时,便可揭膜炼苗。移栽幼苗宜选阴雨天移栽,易成活 。移苗时一定要带土球,裸根栽植成活率低 也可用营养袋育苗 。多次少量喷水,促进幼苗生长。幼苗不耐水溃,多雨季节,要及时排涝 。生长期注意保持空气湿润,土壤疏松,并注意修除下层细弱枝,有利于通风透光 。

造林

造林应选阴坡,幼树需在稀疏林冠下生长。造林地不宜炼山全垦,可适当择伐部分草灌木。开大穴造林,造后一两年只在植株周围松土抚育。随着植株增长,逐年砍除杂草灌丛直至郁闭成林。宜营造混交林,可与 香桦 、 赤杨叶 、银鹊树、 伯乐树 等阳性速生树混植 。

物种保护

物种现状

水青树仅于深山、峡谷、溪边或陡坡悬崖之处可见其残留,分布状态星散,多呈岛屿状 。

致危因素

水青树的种子小且无休眠特性, 贮藏的营养物质少, 对外界环境的抗逆性低;野外条件中,水青树种子大部分散落距离不远,集中在距母树较近的林下及附近分布, 且覆盖度较大, 导致林下光照不足,幼苗生长发育不良;为水青树 传粉 的昆虫较少 ;人类过度采伐,导致其野生资源破坏严重 。

保护等级

2013年水青树被列入《濒危动植物种国际贸易公约(CITES)附录》中,保护级别为三级 。

2021年水青树被列入中国《国家重点保护野生植物》中,保护级别为二级 。

保护措施

水青树生长地有自然保护区建立,如 白河国家级自然保护区 、 卧龙国家级自然保护区 。

主要用途

科学研究

水青树为古老的第三纪 孑遗植物 ,系 第四纪 冰川 之后留下的 活化石 ,在 被子植物门 中,它的木材无导管,是中生代末期的植物,特产于东亚植物区。此树种起源古老,系统位置孤立,生态环境特殊,在中国古代植物区系的演化、被子植物系统及其起源的研究方面具有重要的科学价值 。

园艺观赏

水青树树体高大,形态秀丽,叶色亮绿,花黄绿二色,宜在园林中的湖畔、溪边、水 旁配植观赏,也可作行道树 。

工业原料

水青树木材纹理直,质轻软,结构致密,不翘不裂 ,可作为包装箱、模型及家具、地板、门窗的用材 ,亦可作 造纸 原料 。

医学药用

水青树的根及树皮可入药,味辛,性凉,具有 活血化瘀药 、通络止痛的作用,可用于治疗跌打损伤和 类风湿性关节炎 骨痛 。

相关研究

种群动态研究

2022年 彭振中 等通过对水青树的 种群 动态研究发现,水青树属于Devey-Ⅲ型曲线,植株在幼体时期死亡率高,随个体的生长和种群的演替,死亡率会降低且趋于稳定。水青树在幼树阶段数量偏多,生长储备较为丰富,但该阶段的植株生长力弱,易受水分和气候环境影响,且位于植株密集的林下,生长空间局限,个体竞争激烈,导致幼体时期死亡率高。水青树的生存率和累积死亡率曲线呈对应互补关系,生存率单调递减,累积死亡率单调递增,当林分密度增大至一定值后会引发群落的自疏效应和它疏效应 。

分类学研究

对水青树的木材进行解剖,发现水青树与大多数 被子植物门 不同,它的木材结构并没有导管结构,而是只有较原始的梯纹管胞及螺纹管胞,类似于 裸子植物 。其次水青树的某些组份具有 针叶材 特征,某些组份具有 阔叶 材特征,证实了它介于被子植物与裸子植物之间。通过红外光谱的分析,在系统位置上,水青树与 金缕梅科 (Hamamelidaceae ) 处于更近的位置,而与 木兰科 (Magnoliaceae)更远。在化学成分方面,水青树和 昆栏树 ( Trochodendron aralioides )所含的化合物主要都是 三萜 和 木脂素 类化合物,说明二者的亲缘关系较近 。

参考资料

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