全 文 ：福建林学院学报　 1999, 19 ( 4): 361～ 364
Journal of Fujian Colleg e of Fo restr y　　文章编号: 1001-389X ( 1999) 04-0361-04
台湾杉属的木材比较解剖学研究
徐俊森 1 , 罗美娟 1 , 危孝棋 2
( 1. 林业科学研究院 , 福建 福州 350012; 2. 福州市林业局 , 福建 福州 350005)
摘要: 比较杉木与峦大杉、 秃杉与台湾杉幼材组织主要结构的数量及各自间的比值 , 探索其种
间和种内的关系 . 从早、 晚材管胞长度、 径向宽、 壁厚及腔径等比值以及各自纹孔的数量、 纹
孔口 /纹孔缘的比较结果均表明: 台湾杉与秃杉间的差幅 ,仅相当于峦大杉和杉木间差幅的 1 /10
～ 1 /2, 其中纹孔密度的差幅则约 1 /30. 轴向薄壁组织和射线 , 在台湾杉和秃杉中的分布、 密度
等数量组成也甚为接近 ,其细胞长度差幅分别为± 10、 ± 4μm,而在峦大杉和杉木中则分别相差
50、 28μm, 因此 , 初步认为台湾杉与秃杉为同一树种不同种源的生态差异较为合适 .
关键词: 杉木 ; 峦大杉 ; 台湾杉 ; 秃杉 ; 幼材结构 ; 树种关系
中图分类号: S781. 1　　　文献标识码: A
《中国植物志》 将杉木属分为杉木 (通用名 ) (Cunninghamia lanceolata ( Lamb. ) ) 和台湾杉木 (峦
大杉 , 香杉 ) (C . koniahii ) 2个种 [1 ] . 台湾学者廖日京 [ 2]将杉木属分为大陆系杉木称杉木 (C. lanceolata
(Lamb. ) Hook . var . lanceolata )和台湾系杉木称峦大杉 (香杉 ) (C. lanceolata ( Lamb. ) Hook. var . koni-
ahii ( Hay . ) Fuji ta) . 台湾杉属自 1906年建属以来 , 其分类地位众说不一 . Gaussen ( 1939) [ 3 ]以采自云
南的标本为模式发表了秃杉 ( Taiwania f lousiana) , 郑万钧等 ( 1978) [1 ]将产自我国大陆和台湾的标本分
别定名为秃杉 (云南 )和台湾杉 (台湾 ) ( T . cryptomerioides ) , Liu and Su ( 1983) [4 ]不支持将秃杉与台湾
杉定为同属的 2个种的观点 ,于永福 ( 1994) [ 3]提出了一个新的分类系统 ,对杉科的分类提出了新的观点 ,
将杉木属中的台湾杉木作为杉木 (原变种 ) 的变种来对待 , 提出将台湾杉属的秃杉和台湾杉二者归并为
1个种 . 张新英 [5 ]通过对十齿花属分类地位的确定提供解剖学依据 . 通过木材解剖的方法 , 并根据杉木与
峦大杉 , 秃杉与台湾幼材显微结构的数量及各自间的比值 , 并以杉木与峦大杉的分类地位做对照 , 分析
探讨秃杉与台湾杉的种间关系 , 为其分类地位提供解剖学依据 , 为今后的引种驯化奠定基础 .
1　材料与方法
4种材料均采自福建来舟林业试验场后坑工区同一立地条件上 7～ 8年生幼树 , 各 5株 , 每一株取自
基部 0. 1、 1. 3、 2m三高处 2cm厚圆盘各 1个 , 每个圆盘选 4个不同方向 0. 5cm宽的连续 4年木质部 1
份 , 共 12份为 1株的切片材料 , 经浸泡 F. A. A固定 , 软化后切成 20～ 40μm厚的横、径、弦 3种薄片样
品 , 显微观察以下内容: 早、 晚材厚度和管胞层数、 生长层发生的位置等 ; 早、 晚材管胞的壁厚和腔径 ,
纹孔大小和密度 ; 轴向薄壁组织和射线的组成、分布、 密度及其细胞结构特征 . 另取 4个树种 1. 3m处的
样材 , 用酪酸、硝酸解离 , 统计早、 晚材管胞的长度及径向壁纹孔的数量 . 各指标随机取样测量 25个值 ,
然后计算平均值 . 切片材料经染色、 脱水、 中性树胶封埋后拍片 .
2　结果
2. 1　次生木质部
2. 1. 1　年轮的组成　台湾杉和秃杉 , 峦大杉和杉木 , 年形成管胞的层数分别为 94. 6、 122. 3层 , 198. 6、
171. 67层 , 组成年轮总厚度分别为 3. 88、 4. 65mm , 5. 64、 5. 04mm , 其中早材的比值除了台湾杉约占
87. 0%外 , 其它 3种均占年轮总厚度 95%以上 .
福建省森林培育与林产品加工利用重点实验室资助项目 .
第 1作者简介: 徐俊森 , 男 , 1949年 10月出生 , 高级工程师 .
收稿日期: 1999— 01— 16; 修回日期: 1999— 04— 13
DOI : 10. 13324 /j . cnki . jfcf . 1999. 04. 021
2. 1. 2　生长层　在 4个树种年轮的早、 晚材中 , 都有可能因不同管胞层次径向生长速度的差异 , 而出现
生长层 , 其产生的位置 , 除台湾杉外 , 其他 3个树种在早材的比率都高于晚材 , 年均出现次数及管胞层
数均以峦大杉最多 , 杉木最少 .
2. 2　管胞
2. 2. 1　管胞形态的差异　管胞在晚材中明显比早材长 ,其中台湾杉和秃杉分别多 17. 73%和 16. 97% ,差
幅为 30. 76% , 而峦大杉和杉木分别多 47. 04%和 38. 43% , 差幅达 8. 61% . 晚材管胞的径向宽只有早材
的 40%多 , 在台湾杉和秃杉的差幅仅 0. 86% , 小于峦大杉和杉木差幅的 1. 50% . 就早、晚材各自管胞的
长、 宽比值 , 也说明台湾杉和秃杉的差异小于峦大杉和杉木之差 . 早材管胞横切面 , 台湾杉和秃杉多为
径向长六边形 , 峦大杉多为六边形至长方形 , 而杉木则以方形至径向长方形为多 .
2. 2. 2　管胞的壁与腔　台湾杉和秃杉各自壁厚 /腔径的差幅 , 早材为 0. 18% , 晚材为 12. 44% , 均小于
峦大杉和杉木在早、 晚材差幅的 2. 60%和 23. 44% . 又比较早材壁厚 /晚材壁厚 , 晚材腔径 /早材腔径的
差幅 , 台湾杉和秃杉的差幅分别为 2. 46%和 0. 25% , 仍小于峦大杉和杉木的差幅 17. 96%和 3. 79% .
2. 3　纹孔
图 1～ 图 12
Fig ure 1～ 12
图 1～ 图 3秃杉 . 图 4～ 图 6台湾杉 .图 7～ 图 9峦大杉 .图 10～ 图 12杉木 .
　　　图 1、 4、 7、 10为横切面 , 示轴向薄壁组织的公布和数量 .× 66
图 2、 5、 8、 11为弦切面 , 示木射线及木射细胞 .× 66
图 3、 6、 9、 12为径切面 , 示纹孔 , 轴向薄壁细胞 .× 264.
2. 3. 1　纹孔的分布和密度　切向壁纹
孔主要发生在晚材 ,尤其是近轮界的几
层管胞和第 1层早材管胞 .径向壁纹孔
在晚材管胞多为单列 ,在早材管胞多为
2列对生或互生 . 单个管胞的单侧径向
壁纹孔数 , 晚材只有早材的 48. 32% ～
65. 24% , 其差幅在台湾杉和秃杉间为
4. 59% , 小于峦 大杉和 杉木间 的
15. 96% ,但在 1mm2中纹孔的数量 ,晚
材比早材多 , 其密度差数 , 在台湾杉和
秃杉的早材和晚材分别相差 9. 30、
7. 78个 , 而峦大杉和杉木的早材和晚
材分别的差数达 386. 28、 336. 34个 (图
3, 6, 9, 12) .
2. 3. 2　纹孔缘和纹孔口　纹孔缘均为
圆形 , 纹孔口在早材初期为圆形 , 逐渐
演变至后期成椭圆形 ,在晚材由长椭圆
形至列缝状 . 纹孔缘和纹孔口 , 均以峦
大杉最大 ,杉木次之 , 台湾杉和秃杉相
近均为最小 , 从初期早材的纹孔口 /纹
孔缘值看 ,峦大杉和杉木的比值差幅达
8. 3% , 大于台湾杉和秃杉比值 1. 3%
的差幅 .
2. 4　轴向薄壁组织
2. 4. 1　分布及密度　轴向薄壁组织由
单列细胞组成 (图 3, 6) , 在木材横切
面上散生于早、晚材中 ,或 3～ 5列独立
聚集于生长层界及初期晚材处 ,形成环
带状分布 (图 1, 4, 7, 10) . 台湾杉和
秃杉的轴向薄壁组织较多 ,在 1mm2中
达 30多个 , 其数量差额: 带状的为 5. 10个 , 散生的为 2. 43个 , 峦大杉约只有前两者的 1 /2, 杉木又比
峦大杉少很多 (图 2, 10) .
362 福　建　林　学　院　学　报　　　　　　　　　　　　　　　　　 19卷
2. 4. 2　细胞特征　轴向薄壁细胞在形成 6～ 7a的木材中仍然有生活的原生质体和代谢产物 .台湾杉和秃
杉轴向薄壁细胞长在 300μm以上 ,宽 20μm左右 ,两者各自的宽 /长只相差 0. 39% ,细胞内含有丰富的非
淀粉物质 (图 9, 10) . 峦大杉的轴向薄壁细胞平均长度比杉木约多 50μm, 其宽 /长值差 1. 02% , 代谢产
物少于前 2种 , 但比杉木多 .
2. 5　射线
2. 5. 1　射线的组成　 4种幼材的射线均由单列生活细胞组成 , 在切向面射线的最多细胞数 , 台湾杉和秃
杉一致 , 在早材为 20个 , 在晚材为 17个 . 峦大杉射线最多细胞数 , 在早材为 19个 , 晚材为 17个 , 而
在杉木的早、 晚材分别为 13和 12个 (图 2, 5, 8, 11) .
2. 5. 2　射线的密度　晚材的射线密度均比早材大 ,在台湾杉 1mm2切向面的晚材和早材中 ,其射线束、射
线细胞数和射线面积的比值 , 与秃杉相同的 3项比值的差幅 , 分别只为 1. 31% 、 2. 01%和 1. 90% . 而峦
大杉和杉木各自早材和晚材射线的此 3项比值差幅分别为 29. 73%、 17. 05%和 7. 03% .
2. 5. 3　射线细胞　早材的射线细胞比晚材长 , 台湾杉和秃杉的早、 晚材射线细胞 , 其径向长度分别相差
4. 62、 7. 09μm, 轴向宽相差均不到 1μm. 峦大杉和杉木的射线细胞 , 在早、 晚材的长度分别相差 28. 95、
26. 69μm, 宽分别相差 3. 25、 0. 78μm. 射线细胞的端壁只有侧壁的 1 /2厚 , 与侧壁的生长形式 , 在台湾
杉和秃杉多以垂直 , 杉木多以倾斜 , 峦大杉多以斜生出现 (图 9, 12) .
3　小结
应用木材解剖的方法 , 比较台湾杉和秃杉 , 峦大杉和杉木 7～ 8年生幼材主要组成部分的结构 , 获得
同一属中近缘种 (台湾杉、 秃杉 ) 木材数量结构的差幅及同一树种不同个体 (峦大杉、 杉木 ) 木材结构
相似的数值 .
管胞是针叶材组成的基本单位 , 其结构比较稳定 , 不仅反应木材的物理特性 , 而且体现树种对水湿
变化的适应状态 . 从 4个样材各自早、 晚材管胞的几项结构的数量和比值及其比值差幅 , 都说明台湾杉
和秃杉管胞结构数量差异甚小 ,只相当于峦大杉和杉木之间同类结构数量及比值差幅的 1 /10～ 1 /2,这和
不同生境马尾松管胞结构变化及不同产区杉木管胞结构的差异极为相似 [6, 7 ] ,体现出同一树种不同种源或
生态差异的关系 .
台湾杉和秃杉轴向薄壁组织的分布格局、 数量、 细胞内含物 , 以及射线高度、 最多细胞数和密度等
都很相似 ,这与何天相 ( 1994) [8 ]认为针叶树的轴向薄壁组织和单列射线的形成与其系统发育有关是一致
的 ,台湾杉和秃杉的差异尚没达到同源种间的关系 ,只能是种内受到育种上或生态上的制约的表现 [8 ] .本
文倾向于支持于永福等人的观点 , 即将台湾杉属的秃杉与台湾杉合并为一个种 . 但是要找到一个适合于
秃杉与台湾杉分类地位的自然依据 , 尚需与有关学科合作 , 综合研究 , 共同探讨 .
本研究得到安平高级工程师、 张大鹏副教授的帮助指导 , 特此致谢 .
参 考 文 献:
[ 1]郑万钧 , 傅立国 . 中国植物志 (第七卷 ) [M ]. 北京: 科学出版社 , 1978. 290- 293.
[ 2]廖日京 . 台湾木本植物学名目录 [ S ]. 台北: 台湾大学林学系 , 1993. 44- 45.
[ 3]于永福 . 杉科植物的分类学研究 [ J]. 植物研究 , 1994, 14 ( 4): 369- 382.
[ 4] Liu. T. S. , H. J. Su. 1983: Bio systematic studies on Taiwania and nume rial ev alua tions of the systema tic o f Taxodiacease
[M ] . Taiwan Mus. Spec. Pub. Series. 2. T aipei. 104- 107.
[ 5]张新英 , 高信曾 . 十齿花次生木质部和次生韧皮部的解剖学研究 [ J]. 植物研究 , 1995, 37 ( 7): 534- 538.
[ 6]张大鹏 . 不同海拔高度对马尾松茎木质部结构的影响 [ J]. 生态学杂志 , 1994, 13 ( 2): 12- 18.
[7 ] Zhang Dapeng. Comparisons o f annual ring str uctur e o f juv enile w ood o f Chinese fir ( Cunninghania lanceolata) in dif-
ferent g row th a reas [ J]. Wood anatomy resea rch, 1995, 179- 182.
[ 8]何天相 . 木材解剖学 [ M ]. 广州: 中山大学出版社 , 1994. 154- 155.
363第 4期　　　　　　　　　　　　　　徐俊森等 : 台湾杉属的木材比较解剖学研究
Studies on Comparative Wood Anatomy of Taiwania
XU Jun-sen
1
, LUO M ei-juan
1
, WEI xiao-qi
2
( 1. Fu jian Research Ins ti tute of Forest ry, Fuzhou 350012, China; 2. Fores t ry Bu reau of Fu zhou Ci ty , Fu zh ou 250005, China)
Abstract: In o rder to seek the relationship o f interspecies and intraspecies betw een C. lanceolata and C . konicahii , T . f lou-
siana and T . cryptomeriodes, their young timber s quantities of main structure and th e ration we re compared. The r esults
show ed tha t the differ ence betw een C. lanceolata and C. konicahii was 1 /10～ 1 /2 o f those betw een T . f lousiana and T .
cryptomeriodes, and th e density of pit w as only 1 /30. The distribution and the density o f axial pa renchyma and the ray in
the C. lanceo la ta and C. koniahii timber w ere same, and th e differ ence in cell leng th was only± 10μm and± 4μm, respec-
tiv ely . However , tho se difference be tween th e T . f lousiana and T. cryptomeriodes timbe rs w as up to± 50μm and± 28μm.
So , it should be proper to think tha t C. lanceolata and C. konicahiiwas the same tr ee species that had the ecological
differ ence fo r the differ ent seed source.
Key words: C . lanceolata; C . konicahii; T . Flousiana; T . Cryptomeriode; Y oung timber s str uctur e; r ela tion of tr ee species
林业高校学报分会三届一次理事会在浙举行
中国高校自然科学学报研究会林业高校学报分会三届一次理事会暨 1999年学术研讨会于 8月 10日
至 15日在浙江林学院举行。北林、 东林、 福林、 西北林、 西南林、 浙林、 中南林学院、 河北林果研究、
林业研究 (英文版 )、 中国林学 (英文版 ) 及北师大、 首师大学报编辑部的代表参加了会议。国家林业局
人教司李葆珍副司长发来贺信 , 与会代表备受鼓舞。国家林业局科技司派专人到会指导工作。
会议通报了林业院校学报参加教育部组织的 1999年度全国高校自然科学学报评比的情况 ,各编辑部
交流了近几年的办刊经验 , 并对有关科技期刊编辑学的问题进行了研讨。会议认为 , 林业院校学报在历
次全国优秀科技期刊和高校优秀学校评比中成绩突出 , 是各编辑部刻苦工作、 积极努力的结果 , 也是分
会成员团结协作、 互相支持的结果。 在讨论中与会代表一致表示 , 各编辑部之间既要有竞争 , 保持各自
特色和优势 , 更要继续开展合作 , 共同提高各院校学报在林业行业及致科技界的整体水平。
会议期间 , 国家林业局科技司分管期刊工作的李晓华同志通报了林业系统科技期刊整顿、 重新登记
的有关情况 , 以及国家林业局对科技期刊加强管理的设想和一些具体措施。 中国高校自然科学学报研究
会理事长陈浩元编审在本次会上着重介绍了有关部门今后对科技期刊进行评估的酝酿情况 , 比较详尽地
解答了会议代表提出的各种问题。首都师范大学学报编辑部的杜进富同志向林业院校的同行传授了北京
研究会及师范分会的活动经验。
为研究林业科技期刊如何推动林业科技向现实生产力转化 , 加深编辑部工作者对林业生产实际的感
性认识 , 会议还组织赴天目山国家级自然保护区及千岛湖国家森林公园进行生态及林业建设考察。
会议代表对浙江林学院领导及编辑部同志的精心组织和安排非常满意 , 表示感谢。
364 福　建　林　学　院　学　报　　　　　　　　　　　　　　　　　 19卷