树木学

李家湘、喻勋林、徐永福、吴磊

目录

  • 1 教学要求与学习方法
    • 1.1 教学目的
    • 1.2 教学要求
    • 1.3 教学结构和时间
    • 1.4 学习树木学的方法
  • 2 树木学总论
    • 2.1 学习任务
    • 2.2 树木学基本概念及研究对象
    • 2.3 树木分类学概要
      • 2.3.1 植物分类系统
      • 2.3.2 树木分类依据
      • 2.3.3 植物分类的等级及命名
      • 2.3.4 检索表
    • 2.4 树木分布区
      • 2.4.1 树木分布区的定义
      • 2.4.2 分布区的类型
      • 2.4.3 分布区的研究
    • 2.5 树木的特性
      • 2.5.1 树木的生物学特性
      • 2.5.2 树木的生态学特性
        • 2.5.2.1 气候因素
        • 2.5.2.2 土壤因素
        • 2.5.2.3 地形因素
        • 2.5.2.4 生物因素
    • 2.6 树木学的发展与展望
    • 2.7 植物学拉丁语基础
  • 3 裸子植物
    • 3.1 裸子植物的一般特征
    • 3.2 苏铁科Cycadaceae
    • 3.3 银杏科Ginkgoaceae
    • 3.4 南洋杉科Araucariaceae
    • 3.5 松科Pinaceae
    • 3.6 杉科Taxondiaceae
    • 3.7 柏科Cupressaceae
    • 3.8 罗汉松科Podocarpaceae
    • 3.9 三尖杉科Cephalotaxaceae
    • 3.10 红豆杉科Taxaceae
  • 4 被子植物Angiospermae
    • 4.1 被子植物的一般特征
    • 4.2 双子叶植物Dicotyledoneae
      • 4.2.1 木兰科Magnoliaceae
      • 4.2.2 八角科Illiciaceae
      • 4.2.3 番荔枝科Annonaceae
      • 4.2.4 樟科Lauraceae
      • 4.2.5 蔷薇科Rosaceae
      • 4.2.6 含羞草科Mimosaceae
      • 4.2.7 苏木科Caesalpiniaceae
      • 4.2.8 蝶形花科Papilionaceae
      • 4.2.9 绣球花科、安息香科、山矾科
      • 4.2.10 山茱萸科、蓝果树科、五加科
      • 4.2.11 忍冬科、水青树科、金缕梅科
      • 4.2.12 悬铃木科、黄杨科、虎皮楠科、杨柳科
      • 4.2.13 杨梅科、桦木科、榛科
      • 4.2.14 壳斗科Fagaceae
      • 4.2.15 胡桃科Juglandaceae、榆科Ulmaceae
      • 4.2.16 桑科Moraceae、大风子科Flacourtiaceae
      • 4.2.17 椴树科Tiliaceae、杜英科Elaeocarpaceae、梧桐科Sterculiaceae
      • 4.2.18 锦葵科Malvaceae、大戟科Euphorbiaceae
      • 4.2.19 山茶科Theaceae、猕猴桃科Actinidiaceae
      • 4.2.20 杜鹃花科Ericaceae、越橘科Vacciniaceae
      • 4.2.21 桃金娘科Myrtaceae、野牡丹科Melastomataceae
      • 4.2.22 红树科Rhizophoraceae、海桑科Sonneratiaceae、使君子科Combretaceae
      • 4.2.23 冬青科Aquifoliaceae、卫矛科Celastraceae、胡颓子科Elaeagnaceae、鼠李科Rhamnaceae
      • 4.2.24 葡萄科Vitaceae、紫金牛科Myrsinaceae、柿树科Ebenaceae
      • 4.2.25 芸香科Rutaceae、苦木科Simaroubaceae、楝科Meliaceae
      • 4.2.26 无患子科Sapindaceae、漆树科Anacardiaceae
      • 4.2.27 槭树科Aceraceae、木犀科Oleaceae、夹竹桃科Apocynaceae
      • 4.2.28 茜草科Rubiaceae、紫葳科Bignoniaceae、千屈菜科Lythraceae、玄参科Scrophulariaceae
    • 4.3 单子叶植物Monocotyledones
      • 4.3.1 单子叶植物的一般特征
      • 4.3.2 棕榈科Palmae
      • 4.3.3 禾本科Gramineae—竹亚科Bambusoideae
  • 5 中国森林树种分布概要
    • 5.1 主要森林树种分布区
    • 5.2 各分布区的特征概述
柏科Cupressaceae
  • 1 教学内容
  • 2 教学课件


常绿乔木或灌木。叶交互对生或3~4轮生,细小鳞形或刺形或二者兼有,基部下延或有关节。球花雌雄同株或异株,雄蕊及珠鳞均交互对生或3枚轮生;苞鳞与珠鳞合生,仅尖头分离,胚珠直立。球果小,种鳞革质、木质或肉质结合;子叶2,稀5~6


19属,125种,广布于南北半球。我国8属,46种,其中引入栽培13种。多为用材及园林树种。


 


1. 种鳞木质或近革质,熟时张开,种子常有翅,稀无翅。


2. 种鳞扁平或鳞背隆起,但不为盾形,球果当年成熟。


3. 鳞叶小,长1~2mm,鳞叶小枝直立,两面同色,同形;种鳞4对,背部具1尖头,种子无翅·······················


············································································································1.侧柏属Platycladus


3. 鳞叶较大,长2~4mm,鳞叶小枝平展,两面同形;种鳞3对,顶端下方有短尖头,种子上部具2不等的翅········································································································2.翠柏属 Calocedrus


2. 种鳞盾形,木质,球果当年或翌年成熟。


4. 鳞叶大,两侧鳞叶长4~610mm,中间叶与侧叶并生成节···································3. 福建柏属Fokienia


4. 鳞叶细小,长2mm以内,中间叶与铡叶交叉互生。


5. 鳞叶小枝下垂或直立,横断面圆形;球果翌年成熟···········································4.柏木属Cupressus


5. 鳞叶小枝呈水平开展,横断面扁平;球果当年成熟·····································5. 扁柏属Chamaecyparis


1. 种鳞肉质,熟时不张开或微张开,具1~2无翅种子。


6. 全为刺叶或全为鳞叶,或二者兼有,刺叶基部无关节,下延;冬芽不显著,球花单生枝顶···············································································································6.圆柏属Sabina


6. 全为刺叶,基部有关节,不下延;冬芽显著,球花单生叶腋·································7. 刺柏属Juniperus


 


1. 侧柏属Platycladus Spach


乔木。鳞叶小枝直展侧立,扁平,两面均为绿色,鳞叶小,背面有腺点。雌雄同株,球花单生枝顶;雄球花具6对雄蕊,雌球花具4对珠鳞。球果当年成熟种鳞4对,木质,扁平,背部顶端的下方具一弯曲的钩状尖头,中部2对种鳞各具1~2种子;种子长卵形,无翅,子叶2,出土。


1种,产我国北部及西南部。栽培几遍全国。


 


侧柏Platycladus orientlisL.Franco  44


20m,胸径1m;树皮淡灰褐色,条片状纵裂。鳞叶长1~3mm,先端微钝。球果卵圆球形,种鳞长1.5~2cm,成熟时褐色;种子长4~6mm。花期3~4月,球果9~10月成熟。


产内蒙古、东北以南,经华北向南达两广北部,西部自陕西、甘肃以南至西南,主产华北、西北,南方仅为园林种植。温带干冷至暖湿生境树种,产区年均温8~16,极端低温至-30,年降水量300~1000mm。喜光,耐干脊,在钙质土上生长良好,亦适酸性土;华北、西北石质荒山,黄土高原低地、沙荒地及轻碱地均可种植。木材结构细,材质略重,密度0.58g•cm-3[LU1] ,易加工,不翘不裂,有香气,耐水湿亦耐腐朽,供材用;木屑、枝叶磨粉后可作香料。


图44 侧柏


44侧柏


 


2. 翠柏属 Calocedrus Kurz.


常绿乔木;生鳞叶的小枝直展、扁平,排成一平面,两面异形。鳞叶二型,交叉对生,4叶(前后左右)排成明显的节,中央的鳞叶扁平,两侧的鳞叶对折,瓦覆于中央之叶的侧边及下部。雌雄同株,球花单生枝顶,雄球花具6~8对交叉对生的雄蕊,每雄蕊具2~5下垂花药;雌球花具3对交叉对生的珠鳞,珠鳞具2胚珠。球果种鳞3对、扁平木质、外部顶端有短尖头,熟时张开、最下面一对不生种子,中间一对各具2粒种子,最上面一对合生,不具种子;种子上部具一长一短之翅;子叶2,发芽时出土。


2种,分布我国及北美。我国一种。


 


翠柏 Calocedrus macrolepis Kurz. 45:1~3


35m,胸径2m;树皮红褐色、灰褐色。鳞叶枝扁平,水平开展,两面异形,鳞叶长3~4mm,下面有白粉。球果矩圆形或长卵状圆柱形,长1~2cm,熟时红褐色;种鳞3对;种子近卵圆形或椭圆形,微扁,长约6mm,暗褐色,上部有两个大小不等的膜质翅,长翅连同种子几与中部种鳞等长;


产云南(海拔1000~2000m)、贵州、广西、海南岛;越南、泰国及缅甸北部亦产。生长缓慢,寿命较长,寿命可达200300年。边材淡黄褐色,心材黄褐色,纹理直,结构细。树种姿优美,叶色苍翠,多栽于公园、绿地作观赏。


翠柏 福建柏correct


45 1~3.翠柏 6~9.福建柏


 


3. 福建柏属Fokienia Henry et Thomas


乔木。鳞叶小枝扁平,平展。鳞叶扁宽,中央叶与左右侧叶紧贴生于枝,4叶并生成节,中央叶较小,两侧之叶较大,鳞叶下面有白色气孔带。雌雄同株,球花单生枝顶;雌球花具6~8对珠鳞,每珠鳞具2胚珠。球果翌年成熟,近球形;种鳞木质,盾形,顶端中央微凹,有一凸起的小尖头,熟时张开,种鳞具2种子;种子卵形,上部具大小不等的翅,子叶2,出土。


1种,主产我国中南、华南至西南部。越南北部亦产。


 


福建柏Fokienia hodginsiiDunnHenry et Thomas 45:6~9


20m,胸径80cm;树皮紫褐色,浅纵裂。鳞叶长4~7mm,幼树及萌芽之叶可长达10mm,先端尖或钝尖。球果径2~2.5cm,熟时褐色;种子长约4mm。花期3~4月,球果10~11月成熟。


产浙江、江西、湖南、华南及西南(南岭山脉中山为主);海拔600~1800m。湖南都庞岭分布有大面积混交林及纯林,与长苞铁杉、甜楮栲、马蹄荷、深山含笑等混生;幼树耐荫,适山地温暖多雨潮湿气候,宜富腐殖质层酸性黄棕壤;母树林下可天然更新。生长中速,30年天然林,树高12.9m,胸径29.2cm14年人工林,树高8.1m,胸径18.3cm。木材黄褐色,略轻,密度0.45 g•cm-3,细致有弹性,芳香耐久。大枝平展,树姿优美,鳞叶扁宽浓绿,现已引入园林种植,但是在干燥低平地种植效果并不理想。


 


4. 柏木属Cupressus L.


乔木,稀灌木。鳞叶小枝四棱形或圆柱形,不呈水平面开展,稀扁平,鳞叶小,幼苗及萌芽枝上具刺叶。雌雄同株,球花单生枝顶;雄球花具多数雄蕊,雌球花具4~8对珠鳞。球果翌年成熟,球形或近球形;种鳞木质,盾形,背部具一尖头,成熟时张开,每种鳞具5至多数种子;种子长圆形或矩圆状倒卵形,微扁,有棱脊,两侧具窄翅,子叶2~5


17种,分布北美、东亚、喜马拉雅山和地中海等温暖地带。我国产5种,引入栽培4种。


 


1. 鳞叶小枝圆形或四棱形,不排成平面;球果径1.6~3cm,每种鳞具多数种子················1. 干香柏C.duclousiana


1. 鳞叶小枝扁平,排成平面,下垂;球果径0.8~1.2cm,每种鳞具5~6种子····························2. 柏木C. funebris


 


1. 干香柏Cupressus duclousiana Hickel46分布图8


25m,胸径80cm;干端直;树皮灰褐色;枝密集;树冠近球形或广圆形;小枝细圆,不下垂。鳞叶不排成平面,长约1.5mm,先端微钝,蓝绿色,微被白粉。球果球形,径1.6~3cm,种鳞4~5对,熟时暗褐色或紫褐色,被白粉,顶部中央有短尖头,发育种鳞具多数种子;种子长3~4.5mm,褐色或紫褐色。


产云南中部及西北部、四川西南及贵州;海拔1400~3000m;生于疏林或散生于干热稀疏林中。中亚热带西部树种。喜光,适生于我国西南季风地区,干湿季明显、冬春干旱而无严寒,夏秋多雨而无酷热的气候条件;可生于酸性土壤及石灰性土壤,尤以石灰性土壤生长良好。西南地区石灰岩低山可选用造林。木材重量和强度逊于柏木,但纹理直,结构细,不翘裂且易加工。


              分布图8  干香柏、柏木分布图


46干香柏                                  分布图8  干香柏、柏木分布图


 


2. 柏木Cupressus funebris Endl. 47;分布图8


35m,胸径2m;树皮淡褐灰色。鳞叶小枝扁平,排成一平面,下垂,两面绿色鳞叶1~1.5mm,先端锐尖,中部之叶的背部有腺点,两侧之叶背部有棱脊。球果球形,0.8~1.2cm,熟时暗褐色,种鳞4对,顶端为不规则的五边形或近方形,发育种鳞具5~6种子;种子近圆形。花期3~5月,球果翌年5~6月成熟。


产秦岭、大巴山、大别山以南,西至川、滇,南达华南北部,以四川、贵州、湘西、鄂西为中心产区;海拔1000~2000m以下。北亚热带及中亚热带西部树种。喜光,产区年平均气温13~19,年降水量1000m以上;中性、微酸性及钙质土上均能生长,尤宜于钙质土壤;耐干旱瘠薄,为石灰岩、紫色砂页岩荒山造林先锋树种,由于天然更新能力强,易形成“绿色沙漠”。木材有香气,纹理直,结构细,坚韧耐腐,用途同干香柏且较其略优;枝叶、根部皆可提取柏干油,为出口物资。树姿优美,可栽作庭园观赏,似更适于陵墓地种植,昔成都武侯词曾有丞相词堂何处寻,锦州城外柏森森之景。 


图47 柏木


47 柏木


 


5. 扁柏属Chamaecyparis Spach


乔木。鳞叶小枝通常扁平,排成一平面水平开展,稀为刺叶。雌雄同株,球花单生枝顶;雌球花具3~6对珠鳞,胚珠1~5球果当年成熟,球形,稀长圆形;种鳞木质,盾形,发育种鳞各具1~5种子;种子卵圆形,微扁,有棱角,两侧具窄翅,子叶2,出土。


6种,分布北美、日本和我国。我国2种,产台湾,引种栽培3种。


 


1. 鳞叶先端钝;球果圆球形,长8~10mm,种鳞4················································1.日本扁柏C. Obtusa


1. 鳞叶先端尖;种鳞5~6对。


  2. 球果圆球形,长宽6mm··········································································1a.日本花柏C. pisifera


2. 球果长圆形或长圆状卵形,长10~12mm·························································2.红桧C. formosensis


 


1. 日本扁柏Chamaecyparis obtusaSieb. et Zucc.Endl. 48


在原产地高40m,胸径1.5m;树冠尖塔形。鳞叶肥厚,长1~1.5mm先端钝,下面被白粉或微被白粉。球果球形,长宽(径)8~10mm,红褐色,种鳞4对,顶部五边形或四方形,平或中央微凹,凹中有小尖头;种子长2.5~3mm。花期4月,球果10~11月成熟。


原产日本。我国南方城市公园、风景区及台湾等地引种栽培。较耐荫,喜温暖湿润气候,稍耐干燥,适生于年平均温度10左右的地区(能耐-20低温),浅根性,要求较湿润、排水良好和较肥沃的土壤。木材较轻软,有光泽,芳香,供材用。树姿优美,为名贵的观赏树种。


图48 日本扁柏


48 日本扁柏


 


 []1a. 日本花柏Chamaecyparis pisiferaSieb. et Zucc.Endl.  与日本扁柏的主要区别在于鳞叶先端锐尖,球果球形,径约6mm,种鳞5对。原产日本。我国南北城市风景区多有种植。


 


2. 红桧Chamaecyparis formosensis Matsum. 49


57m,胸径6.5m;树皮红褐色。鳞叶小枝下面有白粉鳞叶长1~2mm,先端锐尖,背面有腺点和纵脊。球果长圆形或长圆状卵圆形,10~20mm×6~9mm;种鳞5~6对,顶部有少数条纹,中央微凹,有小尖头;种子长约2mm,红褐色。


产台湾中央山脉、阿里山等地;海拔1050~2000m。喜光,产区为气候温和湿润、年降水量1500mm的酸性黄壤地带。为亚洲最大的树木,被誉为东亚第一神木。边材淡红黄色,心材淡黄褐色,较轻软,易加工,芳香,供材用。为台湾组成大面积森林的重要树种。


图46 红桧Chamaecyparis formosensis


49 红桧


 


6. 圆柏属Sabina Mill.


乔木、灌木或匍匐灌木。枝及其分枝不排成一平面。叶刺形或鳞形,或同树上兼二型,刺叶常3枚轮生,下延,基部无关节,鳞叶小,交互对生,背部有腺点。多雌雄异株,或同株,球花单生枝顶;雌球花具2~4对珠鳞,胚珠1~3。球果通常翌年成熟,稀当年或第三年成熟;种鳞合生,肉质,不开裂,背部有苞鳞小尖头;种子无翅,坚硬骨质,子叶2~6


50种,分布北半球高山地带,北至北极圈,南至热带高山。我国17种,引入栽培2种。本属多数种极耐寒冷和干旱,常在高山、极地、树木线地带等严酷条件下聚生成林。


 


1. 叶全为刺叶,长5~10mm,下面拱凸,具纵脊;球果具1种子····································1. 高山柏S. squamata


1. 叶全为鳞叶,或兼有鳞叶或刺叶,或幼龄植株全为刺叶。


2. 鳞叶先端锐尖,刺叶交互对生;生鳞叶小枝细,四棱形;球果具1~2种子···············2. 北美圆柏S. virginiana


2. 鳞叶先端钝或钝尖;生鳞叶小枝圆柱形或微呈四棱形;球果具2~3种子······················3. 圆柏S. chinensis


 


1. 高山柏Sabina squamataBuch.-HamiltAnt. 50


灌木,高3m,或匍匐状,或为小乔木,高5~10m,稀达16m或更高,胸径1m;树皮褐灰色;小枝直或弧状弯曲,下垂或直伸。叶全为刺形,3叶轮生,披针形或窄披针形5~10mm×1~1.3mm,先端具刺状尖头,上面微凹,具白粉带,下面拱凸,具钝纵脊。球果卵圆形或近球形,熟时黑色或蓝黑色,无白粉,内1种子


产西南各省区、陕西、甘肃南部、福建、安徽及台湾;缅甸北部亦产;海拔1600~4000m;生于高山地带,多出现于石灰岩山地的顶部。


图50 高山柏              北美圆柏Juniperus Virginiana


50高山柏                                               51 北美圆柏


 


2. 北美圆柏(铅笔柏)Sabina virginianaL.Ant. 51


在原产地高30m;树皮红褐色,裂成长条片;树冠圆锥形或柱状圆锥形。鳞叶和刺叶并存,生鳞叶小枝细,四棱形鳞叶长1.5mm先端急尖或渐尖,刺叶长5mm,交互对生。雌雄异株。球果当年成熟,近圆球形或卵圆形,长5~6mm,蓝绿色;种子1~2,卵圆形。


原产北美。我国华东、华中地区引种栽培作观赏树。在立地较优的地区生长良好,较当地圆柏生长迅速。材质优良,边材黄白色,心材淡红褐色,纹理美,有香气,易加工,耐腐性强。树姿优美,可供观赏。


 


3. 圆柏Sabina chinensisL.Ant. 52


20m,胸径3.5m;树皮灰褐色,裂成长条片。鳞叶小枝近圆形或近四棱形鳞叶尖或微尖,上面近中部具微凹的腺体,刺叶长6~12mm3叶交互轮生,下面稍凹,有2条白粉带。球果近球形,径6~8mm,熟时暗褐购,被白粉,翌年成熟;有2~3种子11月球果成熟。


产华北各省、长江流域至两广北部、西南各省区;朝鲜、日本亦产;垂直分布为北方500m海拔以下,南方至海拔1000m山地。喜光,喜温凉气候,耐干旱瘠薄,在酸性、中性、钙质土上均能生长。华北湿润山地造林树种,亦为南方石灰岩和紫色岩山丘造林树种,通常种植为园林观赏树或行道树。木材有香气,坚韧致辞密,纹理斜,耐腐朽。    


图52 圆柏


52 圆柏


 


7. 刺柏属Juniperus L.


乔木或灌木。冬芽显著。叶刺形3枚轮生,基部有关节,不下延,披针形或近条形。雌雄异株或同株,球花单生叶腋;雌球花具3对珠鳞,胚珠3,生于珠鳞之间。球果2~3年成熟,近球形;种鳞合生,肉质,不开裂或仅顶端张开,背部有苞鳞小尖头;种子3,有棱脊及树脂槽。子叶2~6


10余种,分布亚洲、欧洲及北美。我国3种,引入栽培1种。


 


刺柏Juniperus formosana Hayata53


12m;树皮褐色;树冠窄塔形呀窄圆锥形。小枝下垂。叶条形或条状披针1.2~2cm×1~2mm,先端渐尖,具锐尖头,上面中脉两侧各有1条较绿色边缘宽的白粉带,在先端汇合。球果近球形,长6~10mm,径6~9mm,熟时淡红色或深红褐色,被白粉。


图53 刺柏


53剌柏

       产全国大部分省区。喜光,喜温暖湿润气候,常生于干旱瘠薄生境,如岩山、丹霞地貌红砂岩及水土流失的荒坡。木材纹理直,结构细致,芳香,耐水湿,供材用。