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【地球生物全系列——植物篇】松柏纲—松柏目

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松柏纲—松柏目

真核生物域

植物界

松柏门

松柏纲

松柏目

松柏目(学名:Pinales)在生物分类学上是松柏纲中的一个目,传统分类上的裸子植物门包括五个纲(松柏纲、苏铁纲、银杏纲、买麻藤纲、红豆杉纲)。现因此五支裸子植物并非单系群,而将其中四支同被子植物一起并列为种子植物之下的五个门,红豆杉目和松柏目合并到一个纲中。

1.特征

该目一般为乔木,少数呈灌木状,常具尖塔形的树冠。单叶针状或鳞片状,少数为条形或卵形,螺旋状排列或呈两列状,有时数叶成束,复作螺旋状排列。叶一般具单脉,无叶隙。枝有长短枝之分。生殖器官多为长椭圆状或球状的球果,单性同株或异株,顶生或腋生,称孢子叶球,雌性的俗称球果。均可保存为化石。

松科乃裸子植物门类中所占最多的一科,占所有裸子植物三分之一。有常绿或落叶(金钱松与落叶松)乔木两种,茎干端直;叶线形或针形,线形叶扁平,针形叶2-5针成一束;花单性,雌雄同株,雄球花单生叶腋(稀苞腋)或枝顶,稀簇生(金钱松、油杉),具多数雄蕊,每雄蕊具2花药,药室纵裂、横裂或斜裂,花粉的两侧有显著的气囊或无气囊(落叶松、黄杉),或具退化气囊(铁杉组);雌球花由多数苞鳞和珠鳞组成,每珠鳞的腹(上)面基部着生两枚倒生胚珠,受精后珠鳞迅速增大发育成种鳞。球果直立或下垂,当年成熟或翌年(稀第三年)成熟,种鳞扁平,木质,稀近革质,宿存或熟后脱落(冷杉、雪松、金钱松);苞鳞生于种鳞的背面,彼此离生,仅基部合生,较长而外露或不露出,或短小而位于种鳞基部;种子具膜质长翅,稀无翅或近无翅(个别松树),下面有树脂囊或无;胚具2~16枚子叶,发芽时出土,稀不出土(油杉)。

2.起源

古生代科达的叶子,也呈螺旋排列,有些种还似近代的某些罗汉松和南洋杉,便有人认为松柏目起源于科达目。

中生代有许多化石属种,该目最早出现于三叠纪,除巴利西杉绝灭于侏罗纪外,其余均延续到现代,在晚侏罗世—早白垩世为最繁盛时期,也有人把瓦杉(伏脂杉)、歧杉等裸子植物也置入松柏目,则该目的历史,可提前至晚石炭世。三叠—侏罗纪的掌鳞杉科、扇苞科亦属该目。现代的水杉、红杉和落羽杉,白垩纪已出现。

该目的古生代化石,多出现于北半球,南半球则较少。中生代的松柏目化石,有两个分布中心,北半球有三尖杉科、杉科、柏木科和松科;南半球有南洋杉科和罗汉松科。这种分布情形,延续到现代。

3.用途

松科植物多为高大的乔木,生长通常较快,木材蓄积量多,为建筑用材和工业用材的主要来源。有些树种为著名的园林绿化与观赏植物,如金钱松、雪松等。

松科植物的化学成分较复杂,其共同的特点是多含有树脂及挥发油,缺乏生物碱,缺少双黄酮。树脂贮存在树脂道内,与挥发油共存。树脂中含有多种有机酸(如松香中含有90%以上的树脂酸),还有树脂醇、树脂酯及大量的树脂烃类。挥发油含于针叶及树脂中,挥发油中含有多种烯类。松科植物种子油中均含有不常见的3种共存的特征脂肪酸,对顺-5,9十八碳二烯酸(18:2)、顺-5,9,12十八碳三烯酸(18:3)和顺-5,11,14,二十碳三烯酸。

下属科:

南洋杉科(Araucariaceae)

柏科(Cupressaceae)

杉亚科(Cunninghamioideae)

密叶杉亚科(Athrotaxidoideae)

台湾杉亚科(Taiwanioideae)

红杉亚科(Sequoioideae)

落羽杉亚科(Taxodioideae)

柏松亚科(Callitroideae)

柏亚科(Cupressoideae)

松科(Pinaceae)

松亚科(Pinoideae)

云杉亚科(Piceoideae)

落叶松亚科(Laricoideae)

冷杉亚科(Abietoideae)

金松科(Sciadopityaceae)

掌鳞杉科(Cheirolepidiaceae)

北极松科(Arctopityaceae)

4.金松科

金松科又名伞松科,只有1属1种,是单种科。金松是一种孑遗植物,化石发现在2亿3千年前就已经存在,现代几乎没有和它亲缘关系非常相近的植物,是一种比较珍贵的观赏植物。金松只生长在日本,是当地的特有种,目前已经被引种到世界各地。中国青岛、庐山、南京、上海、杭州、武汉等地也有。

(1)形态特征

常绿乔木,高达15-27米,针叶长达7-12厘米,实际含有茎的组织;花蕾分叉;球果要18个月才能成熟,长达6-11厘米。在原产地高达40m,胸径3m;枝短、平展;枝近轮生,水平展开,树冠无论幼年或老年期均为尖圆塔形形。叶有2种:一种形小,膜质,散生于嫩枝上,呈鳞片状,称鳞状叶;另一种聚簇枝梢,呈轮生状,每轮20-30,呈扁平条状,长5-16cm,宽2.5-3.0mm,上面亮绿色,下面有2条白色气孔线,上下两面均有沟槽,称完全叶,生于鳞叶腋部的退化短枝顶上,辐射开展,在枝端呈伞形;雌雄同株,雄球花约30个聚生枝端,呈圆锥花序,黄褐色,雌球花长椭圆形,单生枝顶。球果卵状长圆形,长6-10cm;球花雌雄同株,雄球花簇生枝顶,雄蕊多数,螺旋状着生;雌球花单生枝顶,珠鳞螺旋状排列,内面有胚珠5-9枚,苞鳞半合生于珠鳞背面,先端离生;球果有短梗,第二年成熟,珠鳞发育成种鳞,木质,种子扁,有狭翅;子叶2枚。

(2)生长环境

喜光树种,有一定的耐寒能力,在庐山、青岛及华北等地均可露地过冬,喜生于肥沃深厚壤土上,不适于过湿及石灰质土壤。

原产日本。中国青岛、庐山、南京、上海、杭州、武汉等地有栽培。

为世界五大公园树之一,是名贵的观赏树种,又是著名的防火树,日本常于防火道旁列植为防火带。我国引入栽培作庭园树,木材供建筑。

(3)日本金松

日本金松(学名:Sciadopitysverticillata),为金松科金松属唯一种,只生长在日本,是当地的特有种,目前已经被引种到世界各地,是一种比较珍贵的观赏植物。

日本金松是常绿乔木,高达15-27米,针叶15-40片轮生,细长线形的叶子,凹头,上下面中央均有一浅沟(由两叶愈合而成,愈合处即成浅沟),长达7-12厘米,实际含有茎的组织;花雌雄同株,雄花头状,簇集枝端,雌花椭圆状,单生枝端,花蕾分叉;球果为长椭圆状卵形,长6-11厘米,鳞片多枚,各有6-9颗种子,要18个月才能成熟。

日本金松是一种孑遗植物,化石发现在2亿3千年前就已经存在,现代几乎没有和它亲缘关系非常相近的植物。

5.掌鳞杉科

掌鳞杉科是已绝灭松柏类植物,属于裸子植物。

分枝在一个平面上或辐射状分枝;叶螺旋状或轮生排列,球果较小,鳞片数目较少,花粉为克拉梭粉(Classopollis)型;种鳞复合体有非常发育的、分裂的种鳞和分离的苞片。

多认为代表干旱耐热的气候环境,繁盛于中生代。主要发现于世界各地的早白垩世地层中。

化石代表:拟节柏(Frenelopsis)、假拟节柏(Pseudofrenelopsis)等。

6.北极松科

北极松,植物,主要产于北欧一带。其实学名叫欧洲赤松,主要产于北欧一带,强度硬度中等,密度0.54,抗变形和开裂良,油漆和握钉力良。

欧洲赤松 (Pinussylvestris) 是一种分布在西起大不列颠和伊比利亚半岛,东至东西伯利亚及高加索山脉,北达拉普兰之间,广大范围的树种。在北部,其生长高度为海平面至海拔1000米,在南方则以高山植物方式呈现 (1200-2500米)。

欧洲赤松是北欧唯一的原生松树,单独成林,或与欧洲云杉、欧洲白桦、花楸、欧洲山杨与其他硬木混合生长;在中南欧则附以欧洲黑松、马其顿松、欧洲山松和瑞士石松;在其分布范围的东部则与西伯利亚红松等树共生。

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