松柏目—柏科（一）

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柏科

柏科（学名：Cupressaceae）植物广泛分布在全世界，包括27-30个属，（其中有17个属只有单一种），大约有130-140种。
柏科植物是分布最广的针叶植物，几乎遍布除南极洲以外的世界各地，从北纬70° 挪威北极区域的刺柏到南纬55°智利的智利柏，生活在西藏海拔5200米地区的滇藏方枝柏是已知能在海拔最高区域存活的木本植物。
1.形态特征
绝大部分是雌雄同株的，也有很少种是雌雄异株的，一般都是乔木，最高的可达130米，也有少数种是灌木。树皮都是发红棕色，绳状结构，脱落时都是竖条形，只有少数种例外。
绝大部分种为常绿植物，叶子可成活2－10年，但三个属（落羽杉属、水杉属和水松属）是落叶树。
柏科植物的叶呈螺旋状排列，芽叶一般是尖针状，成熟后呈鳞片状，但也有的种终生为针状。球花的雄蕊及具胚珠的鳞片亦交互对生，很少三个轮生；雄球花的雄蕊有2－6药囊，雌球花全部或部分种鳞具有一至多数胚珠、苞鳞和种鳞结合。
卵形或圆球形球果当年或第二年成熟；果实一般为坚果，也有浆果（如刺柏属）；鳞片木质扁平或盾形，发育的鳞片具有一至多个种子，种子具翅或无翅。
常绿乔木或灌木。叶交叉对生或3-4片轮生，稀螺旋状着生，鳞形或刺形，或同一树本兼有两型叶。球花单性，雌雄同株或异株，单生枝顶或叶腋；雄球花具3-8对交叉对生的雄蕊，每雄蕊真2-6花药，花粉无气囊；雌球花有3-16枚交叉对生或3-4片轮生的珠鳞，全部或部分珠鳞的腹面基部有1至多数直立胚珠，稀胚珠单心生于两珠鳞之间，苞鳞与珠鳞完全合生。球果圆球形、卵圆形或圆柱形；种鳞薄或厚，扁平或盾形，木质或近革质，熟时张开，或肉质合生呈浆果状，熟时不裂或仅顶端微开裂，发育种鳞有1至多粒种子；种子周围具窄翅或无翅，或上端有一长一短之翅。
木材其树脂细胞，无树脂道，纹理直或斜，结构细密，材质轻至重，通常坚韧耐用，有香气。可供建筑、桥梁、舟车、器具、文具、家具等用材；叶可提芳香油，树皮可提单宁。多数种类在造林、固沙及水土保持等方面占有重要地位，不少种类的树形优美，叶色翠绿或浓绿，常被栽培作庭园树。
Microbiota decussata Kom. 一属一种，为V. L．Komarov于1923年根据采自符拉迪沃斯托克（海参威）的标本建立的。
木材具树脂细胞，无树脂道，纹理直或斜，结构细密，材质好，坚韧耐用，有香气，可供建筑、桥梁、舟车、器具、文具、家具等用材；叶可提芳香油，树皮可提栲胶。多数种类在造林、固沙及水土保持方面占有重要地位。该科通常分为3个亚科。侧柏亚科：球果种鳞木质，当年成熟、开裂，种鳞不为盾形，主要有侧柏属、崖柏属、罗汉柏属和翠柏属；柏木亚科：球果次年成熟、开裂，种鳞木质、盾形，主要有柏木属、扁柏属和福建柏属；圆柏亚科：球果肉质球形，成熟不开裂，仅圆柏属和刺柏属。翠柏、红桧、岷江柏木、巨柏、福建柏、朝鲜崖柏、崖柏等列为我国首批珍稀濒危保护植物。
柏科植物为常绿乔木或灌木。叶小，在枝上交叉对生或3～4片轮生，鳞形紧覆小枝之上，或刺形多少开展，基部下延或有关节，或同一树上兼有两型叶。鳞叶枝扁平、圆或四棱形。球花单性，雌雄同株或异株，单生枝顶或叶腋；雄球花由3～8对交叉对生或轮生的雄蕊组成，雄蕊具细短的花丝及宽而盾状的药隔，有2～6花药，花粉球形，无气囊，内壁厚，外壁薄或厚（甜柏属），表面具有不均匀散布的颗粒，除圆柏属具一不明显的小圆孔外，其他各属均无萌发孔；雌球花有3～16枚交叉对生或3～4枚轮生的珠鳞，全部或部分珠鳞的腹面基部有1至多枚直生胚珠，稀胚珠生于珠鳞之间（刺柏属），珠鳞全部或部分（澳大利亚柏松属）发育成种鳞；苞鳞与珠鳞完全合生，仅顶端多少分离。球果圆球形、卵圆形或圆柱形，当年或翌年成熟；种鳞扁平或盾形，彼此覆瓦状倚状或镊合状靠合，木质或近革质，成熟时开裂，彼此离开或展开，或肉质、成熟时彼此不离开或仅顶端微离开，合生成浆果状。发育种鳞有1至多粒种子；种子具2或3窄翅或无翅，或上端有一长一短的膜质翅；胚具2枚（稀5～6枚）子叶。染色体基数x=11，稀12。
2.分布范围
柏科约22属，南北半球各产一半；种数次于松科（Pinaceae），近150种，分布几遍全球，部分种类为森林的主要树种或重要的造林树种，或为园林绿化树种。其中种类最多的为圆柏属（Sabina），主要分布于北半球；单种属近1/2，它们是罗汉柏属（Thujopsis，产于日本）、侧柏属（Platycladus，产于中国与朝鲜）、福建柏属（Fokienia，产于中国）、小侧柏属（Microbiota，产于俄罗斯远东）、Arceuthos（产于欧洲南部至西亚）、四斜柏属（Tetraclinis，产于地中海马耳他、西班牙与非洲西北部摩洛哥、阿尔及利亚、突尼斯）、智利柏属（Fitzroya，产于智利）、智利南部柏属（Pilgerodendron，产于智利）、南美雪松属（Austrocedrus，产于智利与阿根廷）、Octoclinis（产于澳洲）、新喀里多尼亚柏松属（Neocallitropsis，产于新喀里多尼亚）及塔斯曼柏属（Diselma，产于塔斯马尼亚）。中国产8属，约30种，分布几遍全国，其中福建柏为特有的单种属植物，单种属侧柏亦主产中国；另引入栽培1属15种。柏科植物早期的化石发现在缅甸、日本与埃及等地的侏罗纪地层之中，而较多的化石几乎都出现在北半球的第三纪沉积物中。分布于南半球的11个属除柏松属（Callitris，在澳洲东部白垩纪与中新世）、甜柏属（Libocedrus，在新西兰中新世）、南非柏属（Widdringtonia，非洲南部第三纪）3属发现化石外，其它各属均未发现。
柏科植物是裸子植物中广泛分布于南北两半球的唯一的科，除刺柏属（Juniperus）和圆柏属广布于北半球（北纬17°～70°，后者在非洲东部北纬14°至南纬12°亦有分布），柏木属（Cupressus）分布于北美南部、亚洲东部、喜马拉雅山及小亚细亚外，其他各属均呈微域分布，为各地的特有属。分布于北半球的属除上述各属外，还有崖柏属（Thuja，约6种，分布于北美与东亚）、翠柏属（Calocedrus，2种，1种产北美，1种产东亚）、扁柏属（Chamaecyparis，约6种，分布于北美与东亚的日本和中国台湾）。
分布于南半球的属除上述单种属外，尚有甜柏属（约6种，分布于新西兰与新喀里多尼亚）、 巴布亚柏松属（Papuacedrus，3种，分布于新几内亚及摩鹿加岛）、澳大利亚柏松属（Actinostrobus，2种，产澳洲东南部）、柏松属（约20种，分布于澳洲、塔斯马尼亚与新喀里多尼亚）与南非柏属（约5种，分布于非洲南部与东南部）。
世界范围内，柏科属的3个地理分布中心是: (1) 东亚，有柏木属、圆柏属、扁柏属、崖柏属、翠柏属、福建柏属、海参威柏属、罗汉柏属和侧柏属9个属; ( 2 )北美西南部, 有柏木属、圆柏属、扁柏属、崖柏属和翠柏属5 个属; ( 3) 澳大利亚及其周边群岛(新西兰、塔斯马尼亚、新喀里多尼亚、巴布亚新几内亚), 有西澳柏属、澳洲柏属、巴布亚柏属、甜柏属、杉叶柏属和塔斯曼柏属6个属。此外, 地中海沿岸有柏木属、圆柏属和香漆柏属3个属, 智利南部和阿根廷有智利柏属、南美柏属和白智利柏属等3个属。
柏科植物在中国多零散分布，成林植物通常为圆柏属的某些种类和柏木（Cupressus funebris）、台湾扁柏与福建柏。圆柏属植物通常喜光、耐寒、耐旱、抗风、耐碱性土壤，多形成高山针叶林向高寒灌丛或高草甸过渡性疏林，常分布于云杉、冷杉、落叶松林的上限地带或它们不能生长的恶劣地带，往往是这些树种的阳坡替代种。柏木分布于泰岭以南、五岭以北的广阔地区，有天然林，也有人工林，喜温暖、湿润的气候和石灰岩发育的钙质土。台湾扁柏喜温和湿润、雨量充沛，湿度较大的生态环境，在台湾中央山脉海拔1300～2800米的中山至亚高山形成纯林或混交林。福建柏要求温暖湿润的气候与酸性黄壤和红黄壤，分布于华东、华中至西南，多零星生长，在局部地区（如广西都庞岭东坡）有较大面积的森林，主要分布在海拔700～1800米的常绿阔叶林或针阔混交林中。
3.世界之最
柏科植物包括世界上最大的、最高的、木材最硬的和第二长寿的物种：
最大的 – 巨杉属的世界爷；
最高的 – 红杉属的红杉；
最粗的 - 落羽杉属的墨西哥落羽杉；
寿命第二长的 - 智利肖柏属的智利柏（仅次于刺果松）。
4.用途
柏科植物很多种类是主要的木材原料，其中重要的是柳杉属、杉属、落羽杉属、翠柏属、红杉属、柏木属、扁柏属和崖柏属的品种。此外在园艺上也是重要的植物种群，尤其是刺柏属植物，被培植出蓝色、灰色、黄色的各种品系；崖柏属的植物也被培植出多种矮化品种；水杉、美国扁柏和侧柏等也是被广泛种植的园艺品种，还有些品种被种植作为圣诞树。日本柳杉 (Cryptomeria japonica)是日本的国树；墨西哥落羽杉 (Taxodium mucronatum)是墨西哥的国树；巨杉和红杉是加利福尼亚州的并列的州树；落羽杉（Taxodium distichum）是路易斯安那州的州树；北美白松（Juniperus virginiana）木材可以防虫蛀，用来做家具；刺柏浆果（杜松子）是造金酒的原料。
北美翠柏（Calocedrus decurrens）的木材是制造铅笔的主要用材；福建柏的根可以提炼芳香油，用于药和化妆品生产。
柏科植物的花粉容易让部分人产生过敏致病，日本柳杉曾经造成问题。
刺柏是胶锈菌属（Gymnosporangium）真菌的宿主，这种菌可以造成苹果、梨等果树发生锈病。
柏科植物的木材有香气，结构细致、均匀、纹理直，质地较重而坚韧；加工容易，刨面光滑，耐腐性较强；心边材区别明显，心材色深，为建筑、家具、门窗、舟车、柱材、椿木、桥梁、细木工及美术工艺等用材。其中扁柏、圆柏、侧柏、柏木、崖柏等属的木材，均为世界上高级商用材。有些种类为造林、固沙及水土保持的优良树种。不少种类的树形优美，叶色翠绿或浓绿，常被栽培作园林绿化或庭园观赏树。柏科木材具有树脂细胞，无树脂道，管胞无螺纹加厚、纹孔为单列，但南半球的柏松属的一些树种具特殊的加厚，木薄壁组织通常存在并数量极多，交叉场纹孔多为柏木型，木射线管胞通常存在，但多数难于识别，木射线高数在针叶林中是最低的一科，管胞长度较短。柏科植物含有桧黄素、榧黄素、西阿多黄素、苏铁黄素和柏黄素；此外黄醇和二氢栎精在柏科叶中广泛分布。
还有些品种被种植作为圣诞树。
日本柳杉是日本的国树；
墨西哥落羽杉是墨西哥的国树；
巨杉和红杉是加利福尼亚州的并列的州树；
落羽杉是路易斯安那州的州树；
北美白松木材可以防虫蛀，用来做家具；
刺柏浆果（杜松子）是造金酒的原料；
北美翠柏的木材是制造铅笔的主要用材；
福建柏的根可以提炼芳香油，用于药和化妆品生产。
柏科植物的花粉容易让部分人产生过敏致病，日本柳杉曾经造成问题。
刺柏是胶锈菌属真菌的宿主，这种菌可以造成苹果、梨等果树发生锈病。



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