全 文 :北美红杉在我国的引种及其生态适应性*
左显东 , 祁荣频 , 王懿祥 , 邵金平 , 彭明俊
(云南省林业科学院 , 云南 昆明 650204)
摘要:北美红杉在我国华东 、 西南几省引种已 20 余年 , 其适应能力较强 , 在各引种栽培点都能生长 , 但以昆明 、
贵阳 、 舟山 、 都江堰等地生长较好 , 且都已开花结果。根据各引种点不同生态环境与北美红杉生长发育的关系 ,
探索了该树种对温度 、 水分和土壤等环境条件的适应性。北美红杉在我国引种区对年均温 14 ~ 17℃, 绝对最高温
低于 40℃, 绝对最低温不低于-10℃, 年降水量 1 000 ~ 1 300mm , 年平均相对湿度 72%~ 80%的亚热带温暖和温
凉 、 湿润和半湿润的气候环境比较适应。 在红壤 、 黄壤或棕壤上都能生长 , 且抗病虫害能力较强。生态适应性研
究为我国扩大其栽培范围提供了科学依据。
关键词:北美红杉;引种;生态适应性
中图分类号:S791.226;S722.7 文献标识码:A 文章编号:1007-3353 (2000)04-0036-05
北美红杉 (Sequoia sempervirens Endl.)简称红
杉 、 又名世界爷 、美国红杉树 , 杉科 (Taxodiaceae)
单种属植物。世界上稀有的孑遗树种 , 为世界森林
巨树 , 是著名的速生用材树种和巨大的锯木工业原
料树种。
原产北美洲美国的西太平洋沿岸 , 即从俄勒岗
州到加利福尼亚州 , 海拔 24 ~ 945m 的地带 。美国
原有北美红杉天然林81万hm2 ,到 19世纪80年代 ,
还保存65.8万 hm2。在分布区内常形成高大而浓郁
的天然红杉林分 , 现在尚存有树龄达 2 200年的古
老大树 , 树高达 110m。
红杉具有生长快 , 速生持续期长 , 易于培育大
径级材的优良特性。在原产地 40年生的北美红杉 ,
平均树高 30m , 平均胸径 90cm , 年平均单株立木
材积生长量 0.237m3 , 100年生以上的红杉 , 仍能
保持较高的生长量 , 长势不衰 。北美红杉树干通直
圆满 , 分枝细小 , 直径仅 2 ~ 4cm , 出材率高;木
材材质优良 、 不翘 、 不裂 、纹理直 、 无节或少节 、
无扭曲 、 干缩系数小 、耐腐性强 、 胶合性能好 、 油
漆性能佳 、无虫害;木材用途广泛 , 在国外主要作
建筑 、箱板 、桶材 、 家具 、船舶 、 屋顶板 、 冷却塔
材料 、纸浆 、胶合板材等用。
目前北美红杉已被广泛引种 , 俄国 、英国 、 法
国 、日本 、 南非 、 澳大利亚 、 加拿大 、 新西兰等
20多个国家相继引种成功 , 我国也在华东 、 西南
的一些省区内引种 。引种至英国 、法国 、 日本 、澳
大利亚和南非的北美红杉 , 树高年生长量可达 1 ~
2m , 与原产地相似。充分说明此树种具有较强的
生态适应能力。
北美红杉树形优美 , 是庭园绿化的优良树种。
且繁殖栽培容易 , 可通过种子 、 扦插 、组织培养等
方式 , 大量繁殖生产性用苗 。特别是采用组织培养
技术 , 能在短期内 , 大量繁殖优良无性系后代 , 保
持其母本优良性状 , 达到优质种苗标准 , 栽植成活
率高 、 生长良好。
1 原产地的生态环境条件
美国西部 、太平洋沿岸 、从俄勒岗州到加利福
尼亚州的北美红杉原分布区 , 地处北纬 35°~ 40°,
海拔 24 ~ 954m , 以海拔 30 ~ 760m 分布最多 。于分
布区的湿润谷地冲积土上 , 多形成浓郁高大的北美
红杉纯林 , 林分平均树高 40 ~ 84m , 最高达 100m
以上 , 胸径 2.4 ~ 7.6m , 400 ~ 500年生达成熟林。
在干旱的石质坡地上与花旗松 (Pseudotsuga men-
ziesii)、 美国花柏 (Chamaecyparis lawsoniana)、 北
美乔柏 (Thuja plioata)等混生 。分布区的年平均
气温10 ~ 16.7℃, 绝对最高温不超过 37.8℃, 绝
对最低温不低于-9.4℃, 无霜期 6 ~ 11 月 , 年降
水 635 ~ 1 878mm , 集中在冬季 , 通常 1月份湿度最
第 4期 总第 93 期
2000年 12 月 云 南 林 业 科 技Yunnan Forestry Science and Technology No.4Dec.2000
收稿日期:2000-04-28
DOI :10.16473/j.cnki.xblykx1972.2000.04.006
大 , 8月份最干旱 , 夏季多雾 , 全年雾日 80 ~ 90
天 , 属亚热带和暖温带的湿润 、半湿润气候 。土壤
为中性至酸性的沙壤 、壤土 、 粘土 , 在湿润谷地的
冲积土或淤积层的沙壤土 , 生长更为合适。植被类
型为亚热带常绿阔叶林或暖温带针阔叶混交林。故
说明北美红杉原生地条件为温暖至温凉 、 无酷暑 ,
无严寒;湿润至半湿润 、 多雾的气候环境;林木生
长于土层深厚 、 肥沃湿润的地带。
2 国内引种情况
上海 、南京曾经引种过北美红杉 , 但未推广栽
培。
1972年2 月美国总统尼克松访华时 , 赠送给
我国 1 株高 2.4m (约 3年生)的北美红杉 , 栽植
在杭州植物园。经扦插繁殖 , 在我国的西南 、华东
地区开始引种栽培。
2.1 西南地区的引种状况
我国西南地区的北美红杉引种点主要是云南省
林业科学院的昆明树木园 、云南丽江地区林科所 、
贵州省林业科学院树木园 (贵阳)、四川省林业学
校树木园 (都江堰市)。
(1)云南省林业科学院昆明树木园 地处北纬
25°01′, 东经 102°41′的昆明市北郊 , 海拔 1 970m ,
年平均气温 14.7℃, 绝对最高气温 31.5℃,绝对最
低气温-7.8℃, ≥10℃的年积温 4 490℃, ≥18℃的
年积温 1 487.4℃, 年降水量 1 014mm , 干湿季明
显 , 雨季 5 ~ 10月 , 降水占全年的85%, 年平均相
对湿度 72%~ 73%, 干季相对湿度下降到 50%~
60%, 霜期 10月到次年 3 月 , 霜日 138.8天 , 少
雾 , 年雾日仅 6.1天 , 隔年有降雪 , 为亚热带高原
季风半干旱温凉气候 。植被类型为松栎混交林。土
壤为第三纪古红土层和玄武岩发育的山地红壤 ,
pH值 5.5 ~ 6.5 , 有机质含量 1%~ 2%, 较干燥 、
贫瘠 、粘重。
1975年从杭州 、 上海引进北美红杉扦插苗种
植 , 其中栽培在阴湿地方的 1 株生长较好 , 1999
年测定 , 25年生树高 30.6m , 年平均树高生长量
1.2m , 胸径 72cm , 年平均胸径生长量 2.9cm 。1980
年又从美国引进种子育苗 , 栽培在树木园的山地 ,
1999年测定 , 19年生幼林 , 平均树高 16m , 年平
均树高生长量 0.84m , 平均胸径 25cm , 年平均胸径
生长量1.3cm , 植株最高达 21m , 胸径 35.6cm;无
冻害 , 无旱害 , 仅个别植株少数枝条轻度感染赤枯
病 (Pestalopsis funerea), 生长良好 。9 年生开始开
花 , 10年生开始结果 , 种子有发芽力 , 发育正常。
(2)云南省丽江地区林科所引种点 地处北纬
26°52′, 东经 100°13′, 海拔 2 400m;年平均气温
12.6℃, 绝对最低气温 -10.3℃, 绝对最高气温
32.3℃;年降水量 935mm , 5 ~ 10月为雨季 , 降水
占全年的 83%, 年平均相对湿度 63%, 旱季相对
湿度 40%~ 50%, 属暖温带高原半干旱气候。植
被类型为暖温性针叶林或针阔叶混交林。土壤为棕
壤 。
1985年 , 从云南省林业科学院引种实生苗栽
培 。15年生幼林 , 平均树高 7.95m , 年平均树高生
长量 0.53m , 平均胸径 9.6cm , 年平均胸径生长量
0.69cm , 尚未开花结果 , 生长较慢 。
(3)贵州省林业科学院树木园 (贵阳市) 地
处北纬 26°55′, 东经 106°65′, 海拔 1 105m;年平
均气温 15.2℃, 绝对最低气温-7.8℃, 绝对最高
气温 35.4℃;年降水量 1 198mm , 冬季湿润 , 年平
均相对湿度 77%, 属亚热带湿润气候 。土壤为石
灰岩发育的山地黄壤 , pH 值4.4 ~ 5.6
1980年引进北美红杉种子育苗栽培 , 1999年
测定。19年生幼林 , 平均树高 17.3m , 年平均树高
生长量 0.9m , 平均胸径 41cm , 年平均胸径生长量
2.2cm;用扦插苗栽培的 18 年生幼林 , 平均树高
18.7m , 年平均树高生长量 1.1m , 平均胸径 40cm ,
年平均胸径生长量 2.2cm , 生长较快 , 无病虫害 ,
无冻害;9年生开花结果 , 发育正常 。
(4)四川省林业学校树木园 (都江堰市) 地
处北纬 30°51′, 东经 103°50′, 海拔 725m;年平均
气温 15.2℃, 绝对最低气温-5℃, 绝对最高气温
34℃;年降水量 1 234.8mm , 年平均相对湿度
81%, 无霜期 260天 , 为亚热带温暖湿润气候 。土
壤为沙页岩发育的黄壤 , pH值 6.5。植被类型为樟
科 (Lauraceae)、 壳斗科 (Fagaceae)组成的常绿阔
叶林。
1982年用水杉 (Metasequoia glyptostroboides Hu
et Cheng)做砧木的北美红杉嫁接苗栽培 , 1999年
测定 , 17年生北美红杉 , 平均树高 13.1m , 年平均
树高生长量 0.8m , 平均胸径 20.5cm , 年平均胸径
生长量 1.5cm , 生长中等。1993 年 11 年生时开始
开花 , 1998年16年生时开始结果 , 发育有所推迟 。
2.2 华东地区的引种状况
华东地区引种栽培北美红杉的有杭州植物园 、
浙江舟山市林科所 、福建福州树木园 、福建林学院
37第 4期 左显东等:北美红杉在我国的引种及其生态适应性
(南平市)以及浙江省宁波市林场等栽培点。
(1)杭州植物园 地处北纬30°15′,东经120°16′,
海拔 26m;年平均气温 16.1℃, 绝对最低气温
-10.5℃,绝对最高气温 41℃;年降水量 1 400mm ,
年平均相对湿度 82%, 为亚热带海洋性气候 。土
壤为黄壤 , pH 值 4.9 ~ 5.5。
1972年 , 美国总统尼克松赠送的北美红杉就
栽培在这里 , 1999 年测定 ,树高 10.5m ,胸径 20cm;
7年生开始开花结果 , 生长发育均不够正常 。
(2)浙江省舟山市林科所栽培点 地处北纬
30°02′, 东经 123°08′, 海拔 70m;年平均气温
16.3℃, 绝对最低气温 -6.1℃, 绝对最高气温
39.1℃, ≥10℃年积温 4 784 ~ 5 120℃, 霜期 11月
~ 3 月;年降水量 1 212.3mm , 年平均相对湿度
79%, 雾日 18.5 ~ 95.5 天 , 属亚热带海洋性低山
丘陵暖湿气候。土壤为黄壤 、 沙壤土 , pH值 4.9 ~
6.8。
1975年从杭州植物园引进 3 株北美红杉扦插
苗栽培 , 1999 年测定 , 24 年生 , 树高分别为
19.1m、 20.2m、 17.2m , 平均树高 18.8m , 年平均
树高生长量 0.8m , 胸径分别为 53cm 、 55cm 、
49cm , 平均胸径 52cm , 年平均胸径生长量 2.1cm ,
1980年引进北美红杉种子育苗栽培的幼林 , 1999
年测定 , 19年生 , 平均树高 14.7m , 年平均树高生
长量 0.75m , 平均胸径 24cm , 年平均胸径生长量
1.3cm;9年生开始开花结果 , 生长发育都较正常 。
(3)福建省福州树木园 地处北纬 26°07′, 东
经119°61′,海拔 47m;年平均气温 20℃,绝对最低气
温-2℃,绝对最高气温40℃;年降水量 1 438.5mm ,
年平均相对湿度 79%, 属南亚热带海洋性气候 。
土壤为红壤。
1973年栽培的北美红杉 , 1999年测定 , 26 年
生 , 树高 11.9m , 年平均树高生长量 0.46m , 胸径
20cm , 年平均胸径生长量 0.8cm 。生长较慢 , 有严
重枯梢现象。
(4)福建林学院栽培点 (南平市) 位于福建
省北部 , 武夷山东侧 , 年平均气温 18.1℃, 绝对
最低温-9.5℃, ≥10℃年积温 5 000℃以上 , 年降
水量 1 800mm , 无霜期 250 ~ 300天 。土壤为山地黄
壤 , pH值 5.6。
1978年引进北美红杉扦插苗栽培 , 1999 年测
定 , 21 年生 , 树高 11.1m , 年平均树高生长量
0.5m , 胸径 19cm , 年平均胸径生长量 0.9cm;枝叶
干枯疏落 , 有严重的黄翅大白蚁 (Macrotermes bar-
neyi)危害 。
(5)浙江省宁波市林场栽培点 地处北纬29°47′,
东经 121°14′, 海拔 750m;年平均气温 11.5 ~
12.1℃, 绝对最低气温 -13.3℃, 绝对最高气温
34℃;年降水量 1 814 ~ 2 436mm , 年平均相对湿度
83%, 属亚热带北缘季风气候 。土壤为山地红壤。
1982年定植的 31株北美红杉于 1985年春冻死
16株 , 占 51.6%,余下的 15株中有 9株枯梢 ,占总
数 29%,受冻害严重 ,萌蘖性较强 ,主干不明显。
3 国内引种的生态适应性分析
根据北美红杉在我国华东 、 西南地区 , 不同生
态环境条件下的引种栽培;生长发育情况 , 分析其
生态适应性 。
3.1 气温条件
北美红杉国内引种点的气温变化幅度较大 , 年
平均气温11.5 ~ 20℃, 绝对最高温31.5 ~ 41℃, 绝
对最低温-5 ~ -13.3℃, 在此气温条件下 , 北美
红杉都能生长 , 表明对温度的适应范围较广 , 但生
长发育有明显差异。引种地年均温在 14 ~ 17℃,
绝对最高温低于 40℃, 绝对最低温高于 -8℃时 ,
生长良好 , 年平均树高生长量达 0.8 ~ 1.2m , 胸径
生长量达 1.3 ~ 2.2cm;且多数植株发育正常 , 能
开花结果 。年平均温在 18℃以上 , 或者在 13℃以
下 ,或者出现绝对高温 40℃以上 ,绝对低温-10℃
以下的引种地 ,北美红杉的生长发育受到很大影响 ,
生长缓慢 ,开花结果推迟;当绝对低温出现-13.3℃
时 , 会受到严重冻害。故北美红杉宜在我国年平均
温 14 ~ 17℃的亚热带温暖或温凉气候区引种。
3.2 水湿条件
北美红杉引种点的年降水量在 900 ~ 1 800mm。
年平均相对湿度在 63%~ 83%, 在此水湿条件下 ,
都能生长 , 说明对水湿条件的适应范围也较广 。但
由于水湿条件不同 , 生长差异很大 。在年降水量
1 000 ~ 1 300mm , 年平均相对湿度 73%~ 80%的条
件下 , 生长较好。当年降水量达 1 400 ~ 1 800mm ,
或低于 1 000mm , 年平均相对湿度在 80%以上或
65%以下时 , 生长受到抑制。由此看出 , 北美红杉
对湿润 、半湿润环境比较适应 , 而在干旱与潮湿的
环境下 , 生长不利 。
3.3 海拔高度
引种点的海拔高度在 26 ~ 2 400m , 跨度很大 ,
上限高出原分布区 1 500m , 在此海拔高度范围内
38 云 南 林 业 科 技 2000年
都能生长 。由于地理环境的不同 , 海拔高度变化直
接影响温度和降水的变化 , 其中温度变化比较明显
地影响红杉的生长发育。在海拔低于 1 000m 的杭
州 、 舟山 、福州几个引种点 , 其中杭州 、福州出现
40℃以上高温 , 北美红杉生长发育不良;而舟山却
无40℃以上高温天气 , 生长发育正常。海拔高度
同为 700多米的宁波市林场和都江堰市四川省林校
树木园栽培点 , 气温条件却不同 , 宁波市林场出现
-13.3℃低温 , 使北美红杉遭受严重冻害;都江堰
市绝对低温仅-5℃, 所以生长正常 , 还能开花结
果 , 海拔在 1 000 ~ 2 000m 的贵阳 、 昆明引种点 ,
气温降水接近原产地 , 所以引种的北美红杉生长发
育都较好 。而海拔 2 400m 的丽江 , 则因温度 、 降
水偏低 , 影响了该树种的生长发育 。所以海拔高度
并不直接影响北美红杉的生长发育 , 而是在当地的
地理环境内通过温度 、降水的变化产生影响 。
3.4 对低纬度的适应
我国引种点地处北纬 25°01′~ 30°50′, 跨越近
6°, 比原产地低 4 ~ 15°。在此纬度范围内北美红杉
仍能生长 , 说明纬度变化并不直接影响北美红杉生
长 , 而且在现引种点上 , 也未出现北美红杉生长与
纬度变化的规律性变化 , 其中生长较好发育正常的
引种点是地处北纬 25°01′的昆明 、 26°55′的贵阳 、
30°02′的舟山和 30°58′的都江堰市;生长发育较差
的是地处 26°07′的福州 、 26°30′的南平 、 26°52′的
丽江和30°15′的杭州;有严重冻害的是地处 29°47′
的宁波市林场。因此 , 进一步表明纬度变化并不影
响北美红杉的生长 , 而引种点的海拔高度 、 气温 、
降水等因素的变化直接影响北美红杉的生长发育 。
3.5 对土类的适应
现引种点的土壤 ,分为红壤和黄壤两大土类 ,个
别为棕壤 ,在此土壤条件下北美红杉都能生长 。但
土壤肥力的差异 ,使北美红杉的生长出现明显差异 。
3.6 抗病虫害特性
在现引种点 , 绝大多数引种的北美红杉无严重
病虫害 , 仅昆明引种点有个别植株的少数枝条感染
轻度的赤枯病 , 在南平栽培点高温高湿条件下 , 植
株受黄翅大白蚁严重危害 。
4 结语
(1)北美红杉在我国引种的时间尚短 , 对生活
期长达2000年的北美红杉来说 , 现有引种林木尚
处于幼龄阶段 , 后期生长发育状况还需进一步观察
研究。
(2)北美红杉引种点还很少 , 全国仅 10个左
右 , 在 1个省区内仅 1 ~ 2个 , 远远不足以探索其
在我国的生态适应规律 , 故还需在全国范围内或南
方省区 , 建立引种试验网点 , 探索其引种适生区。
(3)引种的北美红杉种源少。甚至种源不清
楚 , 远远不能代表北美红杉广泛种源的适应性 。因
此 , 扩大种源试验 , 将能充分反映其适应能力 , 以
寻求适应我国不同环境条件的北美红杉种源。
(4)现有引种点 , 多是树木园 、植物园或教学
单位 , 按引进种质资源的方式进行引种栽培 , 缺乏
统一的引种试验方案与区划 。为做好北美红杉的引
种试验工作 , 建议由中国林科院牵头 , 组织有关省
区有系统 、 有规划地进行引种试验。在省区引种基
本成功的基础上 , 进一步进行区域性栽培试验 。
(5)据报道 , 美国 、法国 、英国等国家 , 已培
育出耐低温 、耐干旱的红杉优良无性系。应积极引
进国外育出的优良无性系 , 以扩大北美红杉的栽培
范围。
(6)北美红杉在不同生态环境中的物候期 、生
长发育进程 , 还缺乏应有的研究 , 应与引种试验同
步进行 。
致谢:在进行国内北美红杉引种考察期间 , 得到杭州
植物园鲍淳松高级工程师 , 舟山市林科所俞慈英高级工程
师 、 李修鹏工程师 , 福州树木园郑芳勤高级工程师 , 福建
林学院梁一池教授 , 贵州省林业科学院钟梅芳高级工程师 ,
四川省林校易同培教授等单位和个人的大力支持与协助 ,
在此表示衷心感谢!
参考文献
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39第 4期 左显东等:北美红杉在我国的引种及其生态适应性
Introduction and Ecological Adaptability of Sequoia sempervirens Endl.in China
ZUO Xiandong , QI Rongpin , WANG Yixiang , SHAO Jinpin , PENG Mingjun
(Yunnan Academy of Forestry , Kunming Yunnan 650204 , China)
Abstract:Sequoia sempervirens has been introduced to Eastern and South Western China for over 20 years.It showed
strong adaptability in all above places.It growed especially well and fruited in Kunming , Guiyang , Zoushan and Du-
jiangyang.Based on the relation of different environment conditions of the introduction places with the growth and devel-
opment of Sequoia sempervirens , the adaptability of the species to environmental conditions , temperature , moisture and
soil in these areas was discussed.The average annual temperature of Sequoia sempervirens in introduction areas in China
was 14 ~ 17℃, the highest absolute temperature was lower than 40℃, and lowest absolute temperature was higher than
-8℃.Annual precipitation was 1 000 ~ 1 200mm and annual relatively humidity was 72%~ 80%.Sequoia semper-
virens had good resistance to diseases and insects and they could grow well in yellow or brown soil.The study on ecologi-
cal adaptability provided scientific basis for extending the cultivation of Sequoia sempervirens in China.
Key words:Sequoia sempervirens , introduction , ecological adaptability
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40 云 南 林 业 科 技 2000年