林业科学  2003, Vol. 39 Issue (1): 173-176   PDF    
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杨家驹, 齐国凡, 徐瑞瑚, 范士凯.
Yang Jiaju, Qi Guofan, Xu Ruihu, Fan Shikai.
武汉市出土古木油杉的研究
STUDIES ON ANCIENT WOOD OF KETELEERIA SP.EXCAVATED IN WUHAN, HUBEI PROVINCE
林业科学, 2003, 39(1): 173-176.
Scientia Silvae Sinicae, 2003, 39(1): 173-176.

文章历史

收稿日期:2001-07-26

作者相关文章

杨家驹
齐国凡
徐瑞瑚
范士凯

武汉市出土古木油杉的研究
杨家驹1, 齐国凡2, 徐瑞瑚2, 范士凯3     
1. 中国林业科学研究院木材工业研究所 北京 100091;
2. 湖北大学地理系 武汉 430062;
3. 煤炭部武汉设计研究院 武汉 430070
关键词: 武汉市    古木    针叶树材    
STUDIES ON ANCIENT WOOD OF KETELEERIA SP.EXCAVATED IN WUHAN, HUBEI PROVINCE
Yang Jiaju1, Qi Guofan2, Xu Ruihu2, Fan Shikai3     
1. Research Institute of Wood Industry, CAF Beijing 100091;
2. Department of Geography, Hubei University Wuhan 430062;
3. Wuhan Design and Research Institute, Ministry of Coal Industry Wuhan 430070
Abstract: This paper reports the studies on one soft(gymnosperm)wood, which have been excavated from the city of Wuhan, Hubei Province, is situated on northern bank of Changjiang River in China.The ancient wood lie hidden 31~32 m on the undergrond and 9300 years ago(Early Holocene).According to the observation of wood anatomical features, it was identified to be Keteleeria sp.
Key words: Wuhan    Ancient wood    Soft wood    
1 古木描述

有些树木由于地壳运动和河水冲刷等原因,被深埋在地下。因为树木是有机的生物体,虽然木材本身的天然耐腐性,对腐木菌的生存有抑制作用,但时日长久之后,仍然会发生腐朽的。在水中或深层地下缺氧的环境中,木腐菌根本无法生活,使得虽然历时久长的木材,仍然可以保存其完整的组织结构。

此古木出土于武汉市汉口境内,距地面31~32 m,粉砂及粉细砂层中,地质年代属第4纪全新世早期,用放射性C14测定为距今9 300年前的古木。该古木系树木的茎梢,呈不规则的圆柱状,长35 cm,大头直径15 cm,小头直径5 cm。虽见有部分菌丝,但组织结构保存完整无损。经比较观察,最后确定为:油杉。

现代油杉属树种分布于亚洲东部,1975年被定为9种,1983年定为12种、1变种,除越南有2种外,其余均产于中国(郑万钧,1983)。它们是:黄枝油杉(K.calcarea Chengas et L.K.Fu), 产于广西,贵州;江南油杉(K.cyclolepis Flous),产于云南、贵州、广东、广西、湖南、江西、浙江;铁坚油杉(K.davidiana Beissn), 甘肃、陕西、四川、湖北、贵州;青岩油杉(K.davidiana var.chin-peii Cheng et L.K.Fu), 产于贵州;云南油杉(K.evelyniana Mast), 产于云南、贵州、四川;台湾油杉(K.formosana Hayata), 产于台湾;油杉(K.fortunei Carr.),产于浙江、福建、广东、广西;海南油杉(K.hainanensis Chun et Tsiang), 产于海南岛;矩鳞油杉(K.oblonga Cheng et L.K.Fu), 产于广西;柔毛油杉(K.pubescens Cheng et L.K.Fu), 产于贵州;旱地油杉(K.xerophila Hsueh et S.H.Huo), 产于云南。

兹将中国林业科学研究院木材工业研究所木材材性研究室保存的7种、18号油杉属树种木材主要解剖特征列表如下。

表 1 油杉属树种主要木材特征比较 Tab.1 Comparative of anatomic feathers for Keteleeria sp.
2 木材宏观特征

外观深褐色;生长轮甚明显,很窄,宽度不匀,轮宽1~3 mm;早材带很窄,多数仅占生长轮的1/5~1/3,早材轴向管胞在放大镜下可见;早材至晚材急变(图版Ⅰ-1)。

图版Ⅰ   Plate Ⅰ   1.横切面,示早材至晚材管胞胞壁厚度急变、轴向树脂道及星散聚合状或星散状轴向薄壁组织,×50;2.横切面,示轴向树脂道及道周厚壁的泌脂细胞,×90;3.径切面,示早材轴向管胞径壁具缘纹孔1~2列,×350;4.径切面,示早材轴向管胞与木射线相交的交叉场纹孔式杉木型及木射线组织全由薄壁细胞组成,×400;5.径切面,示早材轴向管胞与木射线相交的交叉场纹孔式杉木型及木射线组织全由薄壁细胞组成,×250;6.弦切面,示单列木射线、轴向薄壁组织及晚材管胞弦壁上的具缘纹孔,×170。 1. Transverse section, showing moderately abrupt or abrupt transition from earywood to latewood, axial resin canals and diffuse or brief-zonate arranging axial parencnyma, ×50;2. Transverse section, showing axiai resin canals with thick-walled epithelial cells, ×90;3. Radial section, showing bordered pits 1~2 row on the Radial walls, ×350;4. Radial section, showing taxodioid pitting occuring in the cross-field and consisting entirely of ray parenchyma, ×400;5. Radial section, showing taxodioid pitting occuring in the cross-field and consisting entirely of ray parenchyma, ×250;6. Tangential section, showing uniscriate wood rays and bordered pits on the tangential section, ×170.

轴向薄壁组织略可得见,呈点状深褐色。

木射线在放大镜下可见;密度稀至中,宽度甚窄;径切面上有射线斑纹。

树脂道轴向者在横切面上可见,多分布于晚材带及早材带开始处,单独及2~3个弦列。

3 木材微观特征

早材管胞横切面为近方形、矩形或不规则的多边形,排列欠整齐;管胞最大弦径58 μm,多数36~40 μm; 径壁具缘纹孔1~2列(2列常见),圆形及椭圆形,直径17~22 μm;眉条粗长,明显,早材轴向管胞与木射线相交的交叉场纹孔呈杉木型(图版Ⅰ-4);晚材管胞横切面为矩形及多边形;径壁具缘纹孔1列,圆形;最后数列弦壁上具缘纹孔数多,明显(图版Ⅰ-6);螺纹加厚缺乏。

轴向薄壁组织略多(图版Ⅰ-6),星散聚合状或星散状(图版Ⅰ-1),多分布于晚材带;薄壁细胞端壁节状加厚明显,3~4个;通常含有深色树脂。

木射线3~5根·mm-1;通常单列,2列及成对者可见,高1~24个细胞或以上,多数高7~12个细胞。射线全由薄壁细胞组成(图版Ⅰ-456);弦切面上细胞主为长椭圆及椭圆形;径切面上水平壁薄,纹孔数少,略明显;端壁节状加厚明显或可见,2~3个;凹痕明显或可见。射线薄壁细胞与早材管胞,1~4个,多数2个;横列。

树脂道轴向者单独或2~3个弦列(图版Ⅰ-1),分布于生长轮开始处或晚材带,0~2(间或3)个·mm-2,最大直径201 μm,多数80~160 μm;道周围以泌脂细胞5~8个,壁厚(图版Ⅰ-2);径向树脂道缺乏。

4 结果及讨论

该古木生长轮甚明显、早材至晚材急变、早材轴向管胞径壁眉条粗长、明显。晚材管胞最后数列弦壁上具缘纹孔数多、明显;早材轴向管胞与木射线相交的交叉场纹孔式主为杉木型;木射线组织中无射线管胞,全由薄壁细胞组成,其径切面上水平壁薄,端壁节状加厚明显、凹痕明显或可见;轴向薄壁组织略多,星散状;特别是有具厚壁泌脂细胞的轴向树脂道而无径向树脂道。经与中国裸子植物化石木的命名和鉴定(杨家驹等,2000)的现代裸子植物木材解剖特征属的检索表名、微机辅助木材识别系统WIP-89(杨家驹等,1990)和中国木材志(郑万钧等,1983)比较,确定为松科(pinaceae)油杉属(Keteleeria)木材。

值得提出,木材构造的进化滞后于植物的花、果实和枝、叶。油杉属树种的轴向树脂道和松属(Pinus),特别是云杉属(Picea)和落叶松属(Larix)木材中的轴向树脂道是有点差异的,尽管它们的泌脂细胞是厚壁的。前者创伤树脂道较多,且泌脂细胞的规整性不够强,不如后者容易计数。以中国林业科学研究院木材工业研究所的保存的CAF8262号的木材最为显著。尽管如此,油杉属木材的轴向树脂道,除典型的创伤树脂道外,仍然要以正常树脂道看待。

此外,根据树木学的形态性状,1948年M.Van Campo-Duplan和H.Gasussen认为原定名的长苞铁杉(Tsuga longibracteata Cheng)是铁杉(Tsuga chinensis Pritz)和云南油杉(Keteleeria evelyniana Mast.)的杂交种,而定为铁油杉属(Tsuga keteleeria Campo-Duplan et Gasussen)。就木材解剖特征而论,该木材如同油杉属木材一样具有轴向树脂道(比油杉属树种的轴向树脂道少得多,且无径向树脂道);铁杉属木材无树脂道。笔者认为,这个问题的提出有助于油杉属、铁油杉属和铁杉属树种木材的辨认。

综上所述,根据古木的木材特征已定为隶于油杉属,很难确定树种。从表 1来看,该古木的树脂道较多,单独或2~3个相连、创伤树脂道未见,木射线中的对列或2列者偶见,早材轴向管胞径壁具缘纹孔主为2列,与铁坚油杉相似。6株铁坚油杉木材的轴向管胞径壁具缘纹列数稍有差异。虽然由于树木的立地条件和木材标本所在的树高、树径部位不同,影响上述一些特征量的变化,但也不宜定为铁坚油杉(感依据不足),还是定为油杉属(Keteleeria sp.)的一种树木木材为好。1986年作者在大别山北侧的河南的信阳、罗山地区还发现了晚白垩纪晚期地质时代(距今约7 000万年)的油杉化石(杨家驹等,1990);1992年3月国家地震局地质研究所送鉴的木材和1997年2月湖北省沙市博物馆送鉴4块木材之一(编号为周M30)的木牍也是油杉。据美国北卡罗来拉纳州博物馆的非正式出版的综合报告“MYSTERY BOAT 2001”报道,美国加利福尼亚州萨克拉门托河(Sacramento river)流入圣弗朗西斯科湾(San Francisco Bay)已干涸河底在打井时,于地下数英尺处发现深埋了一艘木船。根据木船中发现有中国的金属盔甲等和当地柑橘种植者S.Louis在树下发现的证据,认为系先于欧洲人的中国探险者在当地遇难的木船。去年对送来该船的小木样鉴定,经切片观察研究:其早材至晚材急变、交叉场纹孔式主为为杉木型、射线全由薄壁细胞组成,特别是仅具轴向树脂道而无径向树脂道等,初步确定为油杉属树种的木材,但由于制片或木样的原因而未见轴向树脂道周边的厚壁泌脂细胞,有待重新取材制片。

现今油杉属树木分布于我国秦岭以南、雅砻江以东、长江下游以南以及海南、台湾等南方温暖山区(杨家驹等,1990);因此,此古木的出土证明了万年以前武汉地区的气候是炎热多雨的。

参考文献(References)
成俊卿, 杨家驹, 刘鹏. 1992. 中国木材志. 北京: 中国林业出版社.
杨家驹, 程放. 1990. 微机辅助木材识别系统WIP-89. 北京林业大学学报, 12(4): 88-94.
杨家驹, 齐国凡, 徐瑞瑚. 1990. 大别山硅化木的研究. 林业科学, 26: 379-383.
杨家驹, 衣铁梅, 赵彩云. 2000. 中国裸子植物化石木的命名和鉴定. 植物学通报, 17: 117-129.
郑万钧主编.中国树木志(第一卷).北京: 中国林业出版社, 1983