柏科(Cupressaceae)是松綱(Pinopsida)柏目(Cupressales)的一個(gè)科,有31屬,130-150種。柏科植物的三個(gè)地理分布中心是東亞、北美西南部、澳大利亞及其周邊群島。此外,地中海沿岸,智利和阿根廷有少量分布。
柏科植物為常綠喬木或灌木,稀為半常綠或落葉;其喜光、耐寒、耐旱,可在荒漠、高山、草原等惡劣環(huán)境條件下自然生長;葉條形、鉆形、鱗形或刺形;球花單性,雌雄同株或異株;球果圓球形、卵圓形或圓柱形,木質(zhì)、革質(zhì)或肉質(zhì);種子有長翅或窄翅,稀無翅。
柏科植物的木材結(jié)構(gòu)細(xì)密,通常堅(jiān)韌耐用,有香氣,可供建筑、橋梁、舟車等用材;多數(shù)種類在造林、固沙及水土保持等方面占有重要地位,不少種類的樹形優(yōu)美,葉色翠綠或濃綠,常被栽培作庭園樹。此外,柏科一些植物可入藥,如柏木屬的柏木(Cupressus funebris)的油、根、枝葉均可作為中藥材入藥,其油,味甘、微澀,性平,具有祛風(fēng)、除濕等功效,主治風(fēng)熱頭疼,白帶等病癥。
由于受到人類活動(dòng)、火災(zāi)等威脅,柏科中的一些物種資源正在不斷減少;柏科中有較多植物已被列入世界保護(hù)名錄中,如在《國際自然保護(hù)聯(lián)盟瀕危物種紅色名錄》(IUCN)中,截至2023年,已有141種物種被收錄并評(píng)估,其中極危種有7種,瀕危種有24種,易危種有17種,近危種有22種。此外,2019年,柏科中的智利肖柏(Fitzroya cupressoides)、皮爾格柏(Pilgerodendron uviferum)、姆蘭杰南非柏(Widdringtonia whytei)被列入《瀕危野生動(dòng)植物種國際貿(mào)易公約》(CITES)附錄Ⅰ和附錄II管制中;2021年,其科下植物如翠柏(翠柏屬 macrolepis)和崖柏(Thuja sutchuenensis)等被列入中國《國家重點(diǎn)保護(hù)野生植物名錄》,保護(hù)等級(jí)為一級(jí)。柏科中的一些瀕危物種已在相關(guān)的特定區(qū)域內(nèi)進(jìn)行了就地保護(hù),如建立自然保護(hù)區(qū)等。
柏科植物也具有豐富的文化和歷史;世界上最大的和最高的樹木都屬于柏科,如世界上最大的樹種——巨杉(Sequoiadendron giganteum),世界上最高的樹種——北美紅杉(Sequoia sempervirens);世界上壽命較長的植物中也有柏科植物,如具有5000年歷史的軒轅柏等。
起源與演化
現(xiàn)生柏科植物廣泛分布于南北半球,形態(tài)解剖、序列分析的結(jié)果均表明柏科各屬形成一單系群,這一單系群又分為兩支,即南半球的各屬組成Callitroideae亞科,北半球的各屬組成Cupressoideae亞科。1953年,李(Li)等植物學(xué)者曾經(jīng)對(duì)柏科植物的這種間斷性分布提出過解析,認(rèn)為柏科南北半球分支類群的形成是中生代末期勞亞(Laurasia)大陸和岡瓦納(Gondwanaland)大陸發(fā)生分離的結(jié)果,但是缺乏分異時(shí)間的直接證據(jù)。1986年,劉本培等研究學(xué)者根據(jù)大陸漂移學(xué)說和板塊構(gòu)造理論,認(rèn)為從石炭紀(jì)開始形成的聯(lián)合古陸,在三疊紀(jì)侏羅紀(jì)時(shí)期,岡瓦那大陸與勞亞大陸逐漸分離;在晚侏羅紀(jì)至白堊紀(jì)初期,這兩個(gè)大陸完全分離;1994年,史密斯(Smith)等所繪的中生代海岸線地圖上可以看出,大約在1.2億年前,岡瓦那大陸與勞亞大陸完全分離;分子鐘的研究表明Callitrodeae和Cupressoideae兩個(gè)亞科發(fā)生分歧的時(shí)間在早白堊世晚期,可能是伴隨著南北古大陸的完全分離,其祖先居群被分隔成兩個(gè)亞群,隨后各自演化為不同的支系。
2012年,經(jīng)毛康珊等研究學(xué)者對(duì)柏科的研究表明,柏科在三疊紀(jì)早期(約2.4億年前)起源于聯(lián)合古陸東北部,自三疊紀(jì)晚期至侏羅紀(jì)晚期(約2.1億年前至1.5億年前)逐漸擴(kuò)散至聯(lián)合古陸南、北部,并分化為現(xiàn)有的七個(gè)亞科,分別為杉木亞科(Subfam. Cunninghamioideae)、臺(tái)灣杉亞科(Subfam. Taiwanioideae)、密葉杉亞科(Subfam. Athrotaxidoideae)、北美紅杉亞科(Subfam. Sequoioideae)、落羽杉亞科(Subfam. Taxodioideae)、星鱗柏亞科(Subfam. Actinostroboideae)和柏木亞科(Subfam. Cupressoideae)。
化石記錄
1977年,米勒(Miller)認(rèn)為晚白堊世開始出現(xiàn)柏科現(xiàn)存屬的化石,除了 刺柏屬(Juniperus)、崖柏屬(Thuja)、柏木屬(Cupressus)外,現(xiàn)生屬智利喬柏屬(Fitzroya)、扁柏屬(Chamaecyparis)的化石記錄也出現(xiàn)在晚白堊世,但他同時(shí)也指出盡管這些屬都具有或多或少與現(xiàn)代屬相關(guān)的性狀,但是是否歸于現(xiàn)代屬還需進(jìn)一步證實(shí);1993年,斯圖爾特(Stewart)和羅斯維爾(Rothwel)通過研究也認(rèn)同這一觀點(diǎn);同年,克里爾(Cleal)則認(rèn)為現(xiàn)代的柏科出現(xiàn)于第三紀(jì),如香漆柏屬(Tetraclinis)的化石記錄出現(xiàn)于北美西部的漸新世,因此關(guān)于柏科的起源時(shí)間存在爭議。
分類
分類歷史
自1830年巴特林(bartling)建立柏科以來,許多學(xué)者對(duì)其分類進(jìn)行過研究,其中中國植物學(xué)家李(Li)的系統(tǒng)應(yīng)用最廣,許多研究學(xué)者支持他的亞科級(jí)分類,但族級(jí)以下的分類爭議較大;1953年,李惠林根據(jù)可育球果種鱗的著生方式將柏科劃分為亞科,即柏木亞科(球果種鱗數(shù)目較多,覆瓦狀排列、分布北半球)、澳洲柏亞科 (球果種鱗數(shù)目較少、瓣?duì)钆帕小⒎植?a href="/hebeideji/3521661189849125964.html">南半球)兩種。但也有學(xué)者發(fā)現(xiàn)這兩個(gè)亞科在可育nullnull的著生方式的性狀分異并不明顯,1997年,江澤平等研究學(xué)者提出柏木亞科與澳洲柏亞科的主要區(qū)別在于球果可育種鱗的著生位置。前者是上部種鱗不育,種子只見于中部和(或)下部種鱗,而后者則是上部種鱗有時(shí)部分中部種鱗可育、而下部種鱗不育,進(jìn)一步補(bǔ)充了柏科的亞科劃分。
隨著不斷對(duì)柏科植物進(jìn)行分子和形態(tài)學(xué)研究,將柏科擴(kuò)展到包括杉科的屬,衫科以前被視為一個(gè)獨(dú)立的科,但現(xiàn)在表明在任何一致的特征中,其與柏科沒有區(qū)別。柏科的成員屬被分為6個(gè)不同的亞科:柏木亞科、密葉杉亞科、杉木亞科、北美紅杉亞科、臺(tái)灣杉亞科和落羽杉亞科。原屬于杉科中的Sciadopitys屬,現(xiàn)已被轉(zhuǎn)移到一個(gè)單獨(dú)的單型科金松科(Sciadopityaceae),并被定名為金松屬。此外,在一些分類中,柏科被提升為柏目。
下級(jí)分類
柏科共有7亞科,31屬,130-150種。
形態(tài)特征
葉
葉交叉對(duì)生或3-4片輪生,稀螺旋狀著生,鱗形或刺形,或同一樹本兼有兩型葉。
球花
球花單性,雌雄同株或異株,單生枝頂或葉腋;雄球花具3-8對(duì)交叉對(duì)生的雄蕊,每雄蕊真2-6花藥,花粉無氣囊;雌球花有3-16枚交叉對(duì)生或3-4片輪生的珠鱗,全部或部分珠鱗的腹面基部有1至多數(shù)直立胚珠,稀胚珠單心生于兩珠鱗之間,苞鱗與珠鱗完全合生。
球果及種子
球果圓球形、卵圓形或圓柱形;種鱗薄或厚,扁平或盾形,木質(zhì)或近革質(zhì),熟時(shí)張開,或肉質(zhì)合生呈漿果狀,熟時(shí)不裂或僅頂端微開裂,發(fā)育種鱗有1至多粒種子;種子周圍具窄翅或無翅,或上端有一長一短之翅。。
分布
柏科植物分布范圍遍及世界各地,有些種類甚至是樹木的主要種類或最重要的造林樹木,并用作園林綠化樹木。柏科屬的三個(gè)地理分布中心是:(1)東亞,有柏木屬(Cupressus)、圓柏屬(Sabina)、扁柏屬(Chamaecyparis)、崖柏屬(Thuja)、翠柏屬(Calocedrus)、福建柏屬(Fokienia)、羅漢柏屬(Thujopsis)、側(cè)柏屬(Platycladus)、海參威柏屬等。(2)北美西南部,有柏木屬、圓柏屬、扁柏屬、崖柏屬、翠柏屬等.(3)澳大利亞及其周邊群島(新西蘭、塔斯馬尼亞州、新喀里多尼亞、巴布亞新幾內(nèi)亞新幾內(nèi)亞),有西澳柏屬、澳洲柏屬(Callitris)、巴布亞柏屬(Papuacedrus)、甜柏屬(Libocedrus)、杉葉柏屬、塔斯曼柏屬等。此外,地中海沿岸有柏木屬、圓柏屬和香漆柏屬(Tetraclinis),智利南部和阿根廷有智利柏屬(Fitzroya)等。
在中國生產(chǎn)上有較大栽培面積的主要是柏木屬、扁柏屬和圓柏屬的10余個(gè)種:日本扁柏(Chamaecyparis obtusa)和日本花柏(Chamaecyparis pisifera)已成為長江中下游平原各省(區(qū))中高山地帶的優(yōu)良造林樹種;墨西哥柏木(Hesperocyparis lusitanica)已成為中國中亞熱帶中、低山地區(qū)的優(yōu)良造林樹種;北美圓柏(Juniperus virginiana)在北亞熱帶和暖溫帶濕潤地區(qū)栽培較廣;歐洲刺柏(Juniperus communis)與鋪地柏(Juniperus procumbens)在北方部分城市廣泛應(yīng)用于園林種植;側(cè)柏(Platycladus orientalis)是北方地區(qū)重要的綠化樹種,具有耐寒、耐旱、適應(yīng)性強(qiáng)的特性,在北方城市綠化中普遍使用;羅漢松則常見于南方部分城市的觀賞樹種應(yīng)用場景。
生長習(xí)性
柏科植物較喜光,具有一定的耐干旱、耐水濕、耐寒能力,對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性較強(qiáng),能夠在各種環(huán)境下存活生長,如荒漠、高山、草原等惡劣環(huán)境條件下均可生長,對(duì)土壤要求不嚴(yán),適應(yīng)性強(qiáng),酸性、中性、鈣質(zhì)土壤及干旱瘠薄地均能生長,但在溫涼土層深厚的地方生長快,如柏木屬的柏木和圓柏屬的圓柏(Juniperus chinensis)等。此外,崖柏屬中的崖柏主要分布在低山偏暖性山地落葉闊葉混交林帶和中山偏濕性針葉林帶內(nèi),其喜向陽、通風(fēng)、干燥的環(huán)境,自然分布區(qū)域多為陽光充足的山坡或山脊,主要集中在山的西坡和山的南坡,抗風(fēng)、耐干旱、耐土壤貧瘠能力強(qiáng)。
栽培技術(shù)
育苗方式
播種繁殖
柏科植物一般采用播種繁殖,如圓柏屬中的圓柏、垂柏屬中的柏木及崖柏屬中的崖柏等,可在播種前對(duì)其催芽處理,并用一定的消毒溶液浸種消毒;播種時(shí),一般采用開溝點(diǎn)播法;播種后,及時(shí)用細(xì)土層覆蓋。
組織培養(yǎng)
柏科植物也可通過組織培養(yǎng)來獲得大量繁殖體,這是柏科植物重要的繁殖方式,柏科植物中已成功誘導(dǎo)分化的外植體有成熟胚、未成熟胚、上胚軸、子葉、下胚軸、胚乳、莖尖、嫩葉、腋芽、小枝、莖段等。在采用無性繁殖時(shí),應(yīng)選擇生長完全、發(fā)育特性優(yōu)異的成熟母樹上的組織進(jìn)行繁育,主要用胚和莖尖來作為外植體,胚作為外植體不易污染且具有極幼嫩的分生組織細(xì)胞,莖尖分化率較高,選擇時(shí)需遵循帶菌少的部位以減少污染原則,對(duì)外植體進(jìn)行適當(dāng)預(yù)處理,可提高出愈率和誘導(dǎo)其叢生芽分化。進(jìn)而進(jìn)行生根培養(yǎng)后即可移栽。
養(yǎng)護(hù)管理
在柏科植物生長的不同時(shí)期,對(duì)苗木的管護(hù)措施和力度有所不同,在幼苗生長的6個(gè)月以內(nèi),需及時(shí)進(jìn)行除草、松土、澆水,苗高約一定程度時(shí),需要對(duì)劣質(zhì)幼苗進(jìn)行清除。在苗木生長至7-9月時(shí),需進(jìn)行除草、松土、澆水、施肥等管護(hù),還可施適量鉀肥
病蟲害防治
柏科植物如檜柏、柏木等上易發(fā)生的病害主要為梨銹病、赤枯病、立枯病等,可噴施甲基硫菌靈、三唑可濕性粉劑等化學(xué)藥劑來防治;易發(fā)生的蟲害主要為地老虎、螻蛄、蠐螬、柏毛蟲等,可噴灑甲基托布津倍液和殺蟲劑甲胺磷、速客極品、多菌靈,進(jìn)行殺菌滅蟲。
保護(hù)
現(xiàn)狀
2023年,IUCN(《世界自然保護(hù)聯(lián)盟瀕危物種紅色名錄》)對(duì)柏科141個(gè)物種評(píng)估顯示,發(fā)現(xiàn)有70個(gè)物種的種群數(shù)量正在減少,68種趨于穩(wěn)定。柏科中的部分物種分布和種質(zhì)資源十分受限,如刺柏屬中的狗牙根雪松 (Juniperus bermudiana)分布于百慕大,1946-1956年,百慕大雪松的種群數(shù)量下降約95%;Juniperus cedrus僅限于加那利群島,據(jù)2010年評(píng)估數(shù)據(jù)顯示,其總占用面積為29平方千米,總種群成熟數(shù)目少于600棵,沒有一個(gè)亞種群有超過250個(gè)成熟個(gè)體,一些亞種群的再生很差或不存在;巴巴杜松(Juniperus barbadensis)是西印度群島的特有種,主要分布在巴哈馬、古巴、牙買加和圣盧西亞等地區(qū),據(jù)2013年評(píng)估數(shù)據(jù)顯示,1921年,其出現(xiàn)在圣盧西亞島的西南海岸,但已幾乎全部被摧毀,在牙買加和古巴,其亞種群相對(duì)有限,出現(xiàn)在有5-30個(gè)個(gè)體的小林中。柏木屬中的Cupressus dupreziana原產(chǎn)于北非西部的阿爾及利亞和摩洛哥等地區(qū),據(jù)2013年評(píng)估數(shù)據(jù)顯示,該物種總占用面積小于500平方千米,分布地點(diǎn)少于五個(gè),并且數(shù)量也在持續(xù)下降;岷江柏木(Cupressus chengiana S. Y. Hu)為中國特有樹種;紅檜(Chamaecyparis formosensis Matsum.)是中國特有的珍貴樹種,其間斷分布于中國臺(tái)灣、日本和北美等地區(qū)。
致危因素
據(jù)《世界自然保護(hù)聯(lián)盟瀕危物種紅色名錄》統(tǒng)計(jì),對(duì)柏科植物造成威脅的主要人為因素有木材采伐等造成生境破壞,自然因素主要為暴風(fēng)雨、洪水等;此外,畜牧業(yè)及牧場、娛樂產(chǎn)業(yè)的開發(fā)等人類活動(dòng)也會(huì)影響柏科植物種群數(shù)量下降。如刺柏屬中的百慕大雪松面臨的威脅主要為木材采伐,暴風(fēng)雨及洪水等自然災(zāi)害;Juniperus cedrus面臨的威脅主要為木材采伐、火災(zāi)、畜牧業(yè)及牧場等;巴巴杜松面臨的威脅主要為薪材和木材的開采及火災(zāi)等;虎耳杜松面臨的威脅主要為人類娛樂產(chǎn)業(yè)的開發(fā)及火災(zāi)等。柏木屬中Cupressus dupreziana的面臨的主要威脅是火災(zāi)、放牧、種子采集、柴火采集和旅游業(yè)等;福建柏(Fokienia hodginsii)面臨的威脅主要為生境退化或喪失。
保護(hù)級(jí)別
柏科中有較多植物已被列入世界保護(hù)名錄中,如在《國際自然保護(hù)聯(lián)盟瀕危物種紅色名錄》(IUCN)中,截至2023年,已有141個(gè)物種被收錄并評(píng)估,受到威脅的物種占比5.0%極危,17.0%瀕危,12.1%易危,15.6%近危;其中極危種有7種,如Juniperus 石鵖屬、Juniperus erectopatens等,瀕危種24種,如Cupressus dupreziana、Cupressus guadalupensis、Juniperus comitana等,易危種17種,如巴巴杜松、Juniperus brevifolia、Cupressus bakeri等;近危種22種,如Juniperus navicularis、Juniperus blancoi、Juniperus taxifolia等。
2019年,柏科中的智利肖柏和皮爾格柏被列入《瀕危野生動(dòng)植物種國際貿(mào)易公約》(CITES)附錄Ⅰ管制;姆蘭杰南非柏被列入《瀕危野生動(dòng)植物種國際貿(mào)易公約》(CITES)附錄II管制。
此外,1999年,柏科中的岷江柏木、福建柏、朝鮮崖柏(崖柏屬 koraiensis Nakai)等被收錄于中國《國家重點(diǎn)保護(hù)野生植物》中;2013年,紅檜、岷江柏木等被收錄于中國《中國珍稀瀕危植物圖鑒》中;2021年,其科下植物翠柏、巖生翠柏(Calocedrus rupestris)、水杉(Metasequoia glyptostroboides)和崖柏等被列入中國《國家重點(diǎn)保護(hù)野生植物名錄》,保護(hù)等級(jí)為一級(jí)。
保護(hù)措施
柏科中的一些瀕危物種在相關(guān)的特定區(qū)域內(nèi)進(jìn)行了就地保護(hù),如刺柏屬中的Juniperus cedrus是加那利群島的受保護(hù)物種,被保護(hù)在三個(gè)國家公園,分別是特內(nèi)里費(fèi)島泰德國家公園(Parque Nacional de Garajonay)、 戈梅拉(Parque Nacional de la Caldera de Taburiente)、 拉帕爾馬.泰德國家公園(Parque Nacional del Teide);巴巴杜松在牙買加,被保護(hù)在藍(lán)山和約翰克勞山國家公園內(nèi);中國已將岷江柏木的殘存林劃分為禁伐區(qū)。
生態(tài)保護(hù)
柏科中的一些物種可用于生態(tài)保護(hù),如檜柏對(duì)二氧化硫、氯氣和氟化氫等多種有害氣體具有較強(qiáng)抗性,能吸收煙塵和一定數(shù)量的硫和汞,具有良好的隔音效果;巨柏(Cupressus gigantea)還可做為荒山、荒地、干熱河谷造林樹種,適用于雅魯藏布江中下游地區(qū),起到防止水土流失、涵養(yǎng)水源的作用;柏木四季常青,壽命長,保持水土涵養(yǎng)水源功能強(qiáng),可用于林相改造、景區(qū)美化與生態(tài)環(huán)境建設(shè),是荒山綠化的先鋒樹種。此外,柏木為淺根系、耐貧瘠、喜鈣質(zhì)土壤的物種,在石漠化嚴(yán)重的石灰?guī)r、紫色巖環(huán)境中能夠存活成林,發(fā)揮著景觀構(gòu)造、水土保持、土壤提質(zhì)等作用;岷江柏木也為中國長江上游水土保持的重要樹種和高山峽谷地區(qū)中山干旱河谷地帶荒山造林的先鋒樹種。
用途
園林觀賞
柏科植物是不可缺少的造景材料,羅漢松(Thujopsis?dolabrata)在中國南方部分城市用作觀賞樹種,刺柏(Juniperus?formosana)和地柏(Juniperus?procumbens)等在小行星3789北方一些城市廣泛用作園林樹種;多數(shù)矮生型的柏科植物觀賞期長、葉色豐富(黃綠色、綠色、藍(lán)色等),且抗性強(qiáng),適應(yīng)各種生長環(huán)境,易生長形成景觀,中國北方應(yīng)用較多的樹種為金葉檜(Juniperus chinensis 'Aurea'),南方應(yīng)用較多的樹種為金冠柏(Cupressus macrocarpa 'Gloderest');檜柏在庭院綠化中用途也極廣,其幼樹樹形優(yōu)美;老齡樹樹形偉岸挺拔,干枝扭曲,可獨(dú)樹成景,也可作綠籬,還可整形后在花壇、庭園、草坪中使用;翠柏高大挺拔,樹形優(yōu)美,枝葉濃密且常綠,是優(yōu)良的園林觀賞綠化樹種,可植于庭園等地;巨柏樹干挺拔,枝葉濃密而常綠,可作為鄉(xiāng)土觀賞樹種在城鎮(zhèn)園林、四旁綠化中進(jìn)行推廣種植。
工業(yè)原料
柏科植物為常綠喬木或灌木,木材具沒藥樹細(xì)胞,無樹脂道,紋理直或斜,結(jié)構(gòu)細(xì)密,材質(zhì)輕至重,通常堅(jiān)韌耐用,有香氣,可供建筑、橋梁、舟車、器具、文具、家具等用材;葉可用來提取芳香油,樹皮可用來提取單寧。。如檜柏木材呈桃紅色,質(zhì)地致密,堅(jiān)硬,美觀,耐腐力強(qiáng),具持久芳香,可作棺木、圖板、家具、工藝品、鉛筆和建筑等材料。圓柏樹根、樹干及枝葉可提取柏木腦的原料及柏木油,種子可提取潤滑油;巨柏木材紋理優(yōu)美、有光澤,材質(zhì)堅(jiān)韌耐用、經(jīng)久不腐,有香氣,可用于建筑、橋梁、家具、文體用品等;枝葉可提取芳香油,樹皮可制膠。柏木的枝葉、樹干、根都可提煉精制柏木油,柏木油經(jīng)蒸餾、精制可獲得多種化工產(chǎn)品,還可獲取柏木粉、煙熏劑、飼料填充劑等。
醫(yī)學(xué)藥用
柏科部分植物為重要的藥用植物。據(jù)中國藥用典籍《中華本草》記載,柏木的油、根、枝葉均可作為中藥材入藥,其油,味甘、微澀,性平,具有祛風(fēng)、除濕等功效,主治風(fēng)熱頭疼,白帶等病癥。其根味苦、辛,性涼,有清熱解毒等功效,主治麻疹身熱不退等病癥。其葉味苦、澀,性平,具有涼血止血、斂瘡生肌等功效,主治血痢、毒蛇咬傷、燙傷刀傷等病癥。福建柏的心材也可作為中藥材入藥,其味苦、辛,性溫,具有降逆止嘔、行氣止痛的作用,主治惡心嘔吐、反胃、呃逆、腹疼痛等病癥。
相關(guān)研究
柏科植物龍柏、地柏和絨柏的芳香油,都具有制作出植物源蚊蟲殺幼劑的功能;福建柏和鋪地柏精油對(duì)成蚊有較明顯的熏蒸功能,是發(fā)為植物源微腐敗藥物的好選擇;而毛絨柏精油則對(duì)白紋伊蚊成蚊的驅(qū)避時(shí)間長,也具備發(fā)為植物源蚊子驅(qū)避藥物的潛力。
延伸文化
中國檜柏(檜)栽培歷史悠久。3000多年前的西周時(shí)期,中原、淮揚(yáng)、江漢等地多有著名的圓柏大材,西周便將圓柏作為分封諸侯國的國名,即“檜”(《詩·檜風(fēng)》)。巨柏為長壽樹種,中國林芝市一個(gè)樹齡為3200多年的巨柏獲得了“世界柏樹王”"中國樹齡最長的巨柏"稱號(hào);古巨柏林在當(dāng)?shù)?a href="/hebeideji/7271860756420214841.html">藏族群眾心目中是圣地,經(jīng)常有信徒遠(yuǎn)道而來,向這些古樹朝拜。柏是中國栽培歷史悠久的樹種之一,很多古籍如《詩經(jīng)》《書經(jīng)》《周禮》《本草別錄》等書中都有關(guān)于柏的記栽。
世界上最大的和最高的樹木都屬于柏科,壽命最長的樹種中也有柏科植物。如巨杉具鱗片狀或錐子形葉,是世界上最大的樹種,其底部周長為31米,高83米,總重量約為6167噸,分布在美國加利福尼亞州內(nèi)華達(dá)山脈西坡的零星樹林中;北美紅杉是世界上最高的樹種,高達(dá)1000米,分布在俄勒岡州西南部到美國加利福尼亞州中部沿海山脈霧帶上;紅檜為東亞最高的樹木,中國臺(tái)灣阿里山保存著一株稱為“神木”的大樹,高達(dá)57米,地上直徑達(dá)6.5米,樹齡約3000年,為世界所罕有;軒轅柏為生長在中國陜西省延安市黃陵縣黃帝陵軒轅廟的一株側(cè)柏,具有5000年的歷史,為中國側(cè)柏中年齡最大、最為珍貴的一株,已被列為中國陜西省特級(jí)古樹名木。此外,倉頡手植柏、洛南古柏、黃陵武帝柏等柏科植物在中國的壽命也較長。
代表類群
由于柏木屬為柏科的模式屬,崖柏屬和刺柏屬在醫(yī)學(xué)藥用、生態(tài)保護(hù)等方面具有廣泛的研究與應(yīng)用,因此就以此3屬作為柏科的代表屬來介紹。
柏木屬
柏木屬(食蟲類:Cupressus L.),為綠喬木,稀灌木狀;葉鱗形,交叉對(duì)生;雌雄同株,球花單生枝頂;球果呈球形或近球形;種子稍扁。本屬有15種,,主要分布于北美南部、亞洲東部、喜馬拉雅山脈山區(qū)及地中海等溫帶及亞熱帶地區(qū),中國有9種,產(chǎn)于秦嶺以南及長江流域以南。
本屬各種的木材紋理細(xì)密,結(jié)構(gòu)均勻,有香氣,耐腐性較強(qiáng),可供建筑、橋梁、造船、家具等用材;枝葉可提芳香油,或作線香;亦可栽培作園林綠化及觀賞樹種。如柏木的枝葉、樹干、根蔸都可提煉精制柏木油,柏油可作多種化工產(chǎn)品,樹根在提取柏木油后經(jīng)粉碎可做香料;柏木是珍貴用材樹種,多用于高檔家具、辦公和住宅的高檔裝飾、木制工藝品加工等,與石油一樣皆是緊缺的中國國家戰(zhàn)略資源。此外,柏木的油、球果、根、枝葉均可入藥。
崖柏屬
崖柏屬(學(xué)名:Thuja L.),為常綠喬木或灌木;鱗葉二型,交叉對(duì)生;雌雄同株,球花生于小枝頂端;球果矩圓形或長卵圓形;種子扁平。本屬有5種,主要分布于美洲北部及亞洲東部,中國有5種,分布于吉林南部及四川省東北部等地區(qū)。
其屬中的植物可用于工業(yè)原料,如崖柏的樹根紋理細(xì)膩豐富、堅(jiān)硬耐腐,為良好的雕刻材料;其木材、枝葉和果實(shí)能散發(fā)濃烈香味,釋放的揮發(fā)性物質(zhì),有一定的清潔殺菌的功效,適合作為室內(nèi)裝飾品。此外,現(xiàn)代醫(yī)學(xué)表明崖柏具有一定的藥理學(xué)價(jià)值,能夠有效治療咳嗽、高血壓、心肌缺血等疾病,其中,對(duì)呼吸道疾病的治療功效顯著。
刺柏屬
刺柏屬(食蟲類:Juniperus L.)為常綠喬木或灌木、直立或匍匐;葉刺形或鱗形;雌雄異株或同株, 球花單生短枝頂端;球果通常第二年成熟,稀當(dāng)年或第三年成熟;種子1-6粒。本屬約60種,主要分布于北半球,北至北極圈,南至熱帶高山,中國有26種,多數(shù)分布于西北部、西部及西南部的高山地區(qū),可適應(yīng)干旱、嚴(yán)寒的氣侯。
本屬植物的木材紋理直,結(jié)構(gòu)細(xì),堅(jiān)韌耐用,有香氣,可作建筑、家具、室內(nèi)裝修、文具、器具等用材;不少種類為分布區(qū)的主要森林樹種或?yàn)榱?xí)見的庭園樹。如檜柏樹形優(yōu)美,是普遍栽培的庭院樹種,能吸收煙塵和一定數(shù)量的硫和汞,隔音效果好;木材呈桃紅色,質(zhì)地致密,堅(jiān)硬,具持久芳香,可用作建筑用材。此外,圓柏是常用的中藥材,具有清熱、消炎、干黃水的功效。
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