水杉（拉丁學名：Metasequoia glyptostroboides Hu & W. C. Cheng），屬水杉屬植物，雌雄同株，植株高度可達35米。幼苗成長為大樹單軸分枝，主干筆直圓滿，樹皮灰褐色，呈長條形，幼樹樹冠尖塔形，老樹則為廣圓頭形；葉交互對生，葉基扭轉排列成2列，呈羽狀，條形，扁平；種子扁平，具窄翅。雄球花簇生枝頂，排成總狀或圓錐狀花序；雌球花單生，或2~3朵簇生枝頂。球果下垂，近球形，花期4~5月，球果在10~11月成熟。
水杉是一種古老的稀有樹種，是中國的特產樹種，水杉樹原產地是在中國湖北省，分布的地區環境都是比較濕潤多雨的，之后在中國各地廣泛移栽種植。野生植株僅存5000余株，主要分布在湖北利川市、重慶市石柱土家族自治縣及湖南省西北部龍山及桑植縣等地。在20世紀40年代以前人類認為水杉早已滅絕。1941年首次發現水杉活體，1948年定名為“水杉”。1984年水杉被列為中國首批重點保護的8個珍稀瀕危植物（保護級別Ⅰ級）之一。有“活化石”之稱。
水杉喜溫暖濕潤氣候；喜深厚肥沃的酸性土；不耐旱，對土壤干旱較敏感，對二氧化硫等有害氣體的抗性較弱。是著名的庭園觀賞樹以及綠化樹種，同時材質輕軟不耐水濕，也是很好的工業原料。
歷史演化
物種起源
水杉起源于地質年代的中生代白堊紀，約一億年前分布于北半球高緯度地區，在北美洲、歐洲、亞洲等地均發現其存在。但是經過漫長的冰川期后，在20世紀40年代之前世界各地的植物學家都一致認為，活體水杉早已滅絕，并且歐美大陸上從未出現過活體水杉。在中國南方，冰川遺忘了一些褶皺縫隙，這些為數不多、零零散散的無冰之處，成為部分植物繼續生存的避難所。
發現與命名
水杉，被譽為植物界的“活化石”，和北美紅杉（如海岸紅杉Sequoia sempervirens (Lamb.) Endl.）為近緣物種，其中，水杉最為古老。1941年，冬季林學家干鐸從湖北入川，路經萬縣磨刀溪（今謀道溪），在那里發現了一株落葉大喬木，大約480歲，當地人奉為神木。可惜因為季節原因并未取得標本。之后多位教授相繼去往此地采取枝葉、球果、種子標本。1946年，植物學家鄭萬鈞教授初步為其定名為水松，又將這些標本交予胡先骕先生，先生認定其為1941年時為日本京都大學講師的三木茂博士發表并命名的水杉屬的植物化石（命名為Metasequoia，Meta為變化、改變之意，以示和紅杉姊妹關系）的水杉屬物種。1948年胡先骕[sù]和鄭萬鈞二位先生聯名發表論文，正式將其定名為水杉新種。水杉的重現成為“20世紀植物學上的重大發現”，從此，植物分類學中單獨設立了水杉科及水杉屬，水杉隸屬于水杉科水杉屬。
形態特征
枝和干
水杉為落葉喬木，枝干高達35米，胸徑可達2.5米，樹干基部膨大，內皮呈淡紫褐色；樹皮呈灰色或灰褐色，最外層木栓層為不規則裂片。幼樹階段木栓層裂片呈薄片脫落，樹冠呈尖塔形；成樹階段木栓層裂片呈長條狀脫落，樹冠呈廣圓形。一年生枝光滑無毛，幼時綠色，后期變成淺褐色，二三年呈現淺褐灰色或者褐灰色。側生小枝排列成羽狀，長約4~15厘米，冬季凋落。主枝上的冬芽呈卵圓形或者橢圓形，頂端鈍，邊緣略薄，背部有縱脊。
葉
葉呈線型，在側枝上排成羽狀，長約0.8~3.5厘米，寬約1~2.5毫米，上面中脈向下凹陷，淡綠色，下面沿著中脈兩側有稍寬的淡黃色氣孔帶，每一個氣孔帶有4~8條氣孔線，冬季與枝一同脫落。水杉的側生小枝和葉片都是對生，這是辨別是否為水杉的重要特征。
雄雌球花
雄球花簇生枝頂，排成總狀或圓錐狀花序，長度在15~25厘米，雄蕊約20個，花藥3個，藥隔顯著；雌球花單生，或2~3朵簇生枝頂，珠鱗9~14對，各具5~9胚珠。每年的6~7月花芽開始進行分化，在11月份左右成熟。雄花比雌花一般早開半個月。
果實和種子
水杉球果下垂，近乎四棱狀球形或矩圓狀球形，在成熟前是綠色，成熟之后呈現深褐色，長度1.8~2.5厘米，徑1.6~2.5厘米，梗長2~4厘米，10~11月左右成熟。
水杉種子扁平，倒卵形，也有的是圓形或矩圓形，周圍有薄翅，前端有凹陷，長約5毫米，徑4毫米，子葉兩枚，呈條形，長1.1~1.3厘米，寬1.5~2毫米，中脈微微隆起，子葉的上面有氣孔線，下面沒有。花期在2月下旬，但是多數種子因為發育不足不能夠成熟，經常產生敗育現象。
物種分布
中國分布
水杉是中國珍稀的特有樹種，原產地在中國中部重慶市石柱土家族自治縣及湖北利川市忠路鎮小河一帶及湖南省西北部龍山及桑植縣等地。在水杉被發現后，被各地引種，北至遼寧遼東半島，南抵廣東省，東達江蘇浙江，西至云南昆明、四川成都，涉及的范圍面積越來越大。
世界分布
水杉在中國廣泛種植后，被世界各地引進，約有50多個國家引種栽培，北至列寧格勒、阿拉斯加州等北緯六十度的地方。
生長習性
水杉生性喜陽，有較強的抗耐性，對環境的適應力較強，能夠在高溫和低溫下生存，但是過于干旱的地區并不適合水杉的生長。水杉適宜生長在氣候溫和、夏秋多雨的酸性砂質黃土壤地區。耐鹽堿力相對較高，但不具有較強的抗澇性。
繁殖方式
自然繁殖
雌球花在授粉之后生長發育形成幼果，花粉粒生長形成花粉管。球果在花粉管中完成受精作用，形成有生命力的種子，球果和種子成熟后播種可以形成水杉幼苗。但是很多種子因為授粉不良、營養不夠等原因，水杉自然繁殖的發芽率很低。
在春季之前，采集成熟、質量較好的球果進行暴曬，篩選出質量合格的種子，在后續處理之后選擇在春天進行播種。水杉種子的出苗率相對較低，可以將種子在適宜溫度的溫水中浸泡，當種子的外皮軟化時撈出。種植人員要做好對種植地塊的處理，保證土壤條件適宜水杉的生長。
人工繁殖
由于水杉種子的敗育現象嚴重，所以水杉扦插效果相較于種子繁殖效果更好、難度更低。春天播種對3~5年的水杉進行采集，插期間要控制植株間的距離，在幼苗生長發芽，長了幾對針葉可以進行移植。
春插在3月上旬進行扦插，在插穗發根期間，要適時適量澆水。培育過程要及時除草松土，從6月下旬開始，半月左右進行一次施肥，可以促進水杉的生長。也可以采用全光育苗，這樣苗木長勢好，發育健壯。而夏插相對來說成活率高、生根快、當年就可以成苗。但是要注意氣溫過高導致水杉失水，扦插時間為5月下旬至6月上旬。插后遮蔭，8月下旬起逐漸縮短遮蔭時間，9月下旬以后即可撤去蔭棚，促進苗木木質化，以利越冬。
物種保護
物種現狀
目前水杉僅分布在湖北、重慶市、湖南省三地交界的利川市、石柱土家族自治縣、龍山三縣海拔500~750米的局部地區，野生植株僅存5000余株。
致危因素
水杉的發育速度相比較其他的松樹來說相當遲緩，一般要等到25年之后才能結出種子，并且種子很少能夠發芽，（敗育現象普遍）這就導致了水杉的數量增長極其緩慢。
保護等級
1984年水杉被列為中國首批重點保護的8個珍稀瀕危植物（保護級別Ⅰ級）之一。
1999年水杉被列入中國《國家重點保護野生植物（第一批）》（保護級別Ⅰ級）。
2013年被列入《世界自然保護聯盟瀕危物種紅色名錄》，級別極危（CR）。
2021年被列為中國《國家重點保護野生植物名錄》一級保護植物。
保護措施
1948年5月，“中國水杉保存委員會”成立，這是世界上第一次成立一個國家組織保護單一生物物種。
在“水杉之鄉”——湖北利川建立了水杉種子站以及種子園，加強對水杉母樹的管理，對現存的5000余棵樹進行逐株建檔，采用砌石岸、補樹洞、開排水溝、防治病蟲害等保護措施，并加速水杉的育苗和造林工作。龍山、石柱等地對水杉大樹采取掛牌保護措施。為了增加水杉的數量，全國各地進行引栽，并且出口到世界各地的50多個國家進行栽種。
功用價值
經濟價值
水杉木王材質輕軟，生長較快，紋理直，結構比較粗壯，早晚材硬度區別大，不耐水濕，是很好的工業原料，可供房屋及安置、板料、電桿、家具及木纖維工業原料使用。
觀賞價值
水杉樹體高大、樹型優美，葉色翠綠秀麗、適應性強，且有一定的抗鹽堿能力，在沿海防護林中也被大量使用，是珍貴的園林綠化樹種和造林樹種。水杉在景觀園林中，經常被視作“秋葉觀賞”的樹種，可以通過片植、列植、叢植等方式和公園中的其他植物很好地融合，或者可以直接種植水杉，建造水杉風景園。
綠化價值
水杉作為礦區、街道或者建筑區的綠化樹木，可以有效抵抗有害氣體。具有綠化、凈化空氣、預防大氣污染的價值。
研究價值
水杉的發現推翻了以往對于水杉已經滅絕，沒有活體的結論，是中國現代植物學的重要成就之一，對于古植物、古氣候、古地理和地質學，以及植物形態學、分類學和裸子植物系統發育的研究均有重要的意義。
參考資料 >
走近身邊的珍稀“活化石”——水杉.上海植物園微信公眾平臺.2024-12-31
水杉 Metasequoia glyptostroboides (plantplus.cn).中國植物科學數據中心.2022-09-22
水杉 Metasequoia glyptostroboides|.iPlant 植物智——植物物種信息系統.2022-09-22
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走近身邊的珍稀“活化石”——水杉.上海科普網.2022-09-22
水杉——中國極小種群野生植物圖鑒.國家林業和草原局政府網.2022-09-22
古老的“活化石”植物——水杉.中國科學院 (cas.cn).2022-09-22
湖北水杉枯萎死亡原因研究取得重要進展.國家林業和草原局政府網.2022-09-22
水杉，復活的“化石”植物.國家林業和草原局政府網.2022-09-22
Metasequoia glyptostroboides |.中國珍稀瀕危植物信息系統 (iplant.cn).2022-09-22
國家林業和草原局 農業農村部公告（2021年第15號）（國家重點保護野生植物名錄）.國家林業和草原局政府網.2022-09-22