“岂不罹（lí）凝寒，松柏有本性”北方的冬日与灰色总是难以割离，而冬日的寒冷则更加衬托出松柏类植物的生命力。面对寒冷，我们总是失去认真观察的耐心，殊不知错过很多精彩的瞬间。很多松柏类植物，在秋末春初“开花”，而它们作为裸子植物强大群体，因为不具备亮眼的花而被人忽略其别样的美。
本期国家植物园科普馆特邀高级工程师欧阳芳群，带大家一起领略松柏类植物之美。
专家简介
欧阳芳群，国家植物园（北园）高级工程师，负责云杉等园林植物遗传育种研究。主持参与国家自然基金等多项科研课题。获得梁希奖等5项科技奖，发表论文30余篇，选育新良种10个，鉴定成果、制定标准、授权发明专利多项。
春天百花齐放，通常人们往往只关注欣赏花色艳丽的花草树木，而忽略了松柏类植物。在国家植物园里有很多松柏类植物，有我们熟悉的松科(Pinaceae)油松(Pinus tabuliformis)、华山松(Pinus armandii)、白皮松(Pinus bungeana)等，也有大家不太熟悉的柏科(Cupressaceae)的北美香柏(Thuja occidentalis)，还有美誉世界的红豆杉科(Taxaceae)的红豆杉(Taxus wallichianavar. chinensis)、矮紫杉(Taxus cuspidata var. nana)等，每一种植物都有自己独特的美。
首先，带大家识别认知国家植物园里部分松柏类植物。
北美香柏
Thuja occidentalis
柏科崖柏属（Thuja）乔木，原产北美，我国多地引种栽培。北美香柏树冠优美整齐，色泽鲜艳，园林上常作行状或点状栽植，或作绿篱。树冠塔形，树皮红褐色，纵裂成条状块片脱落；枝条开展，当年生小枝扁；叶鳞形，先端尖，小枝上面的叶绿色，下面的叶淡黄绿色；花期2-3月上旬。雄球花是黑色镶嵌红色的椭圆形，像“黑美人”。雌球果幼时绿色，成熟时红褐色，长椭圆形。种子扁，两侧具翅。
△北美香柏-球果
△北美香柏-雄球花
侧柏
Platycladus orientalis
柏科侧柏属（Platycladus）常绿乔木，北京市市树，全国大部分地区均有分布。寿命很长，常有百年和数百年以上的古树。侧柏耐旱，是优良绿化用材及观赏树种。树冠广卵形，树皮薄，浅灰褐色，纵裂成条片；小枝扁平，排成1个平面；叶鳞形，先端微钝，紧贴小枝上，呈交叉对生排列；雌雄同株，花单性，花期是2-3月中旬。雄球花是黄色镶嵌棕色的椭圆形，由交互对生的小孢子叶组成，每个小孢子叶生有3个花粉囊。雌球花近球形，蓝绿色，被白粉。球果当年成熟，种子不具翅或有棱脊。
△侧柏-雌球花
△侧柏-雄球花
圆柏
Juniperus chinensis
柏科刺柏属（Juniperus）常绿乔木，分布于中国、朝鲜、日本。在庭园中用途极广，作绿篱，行道树，还可以作盆景材料。树皮深灰色，纵裂，成条片开裂；幼树的枝条通常斜上伸展，形成尖塔形树冠，老则下部大枝平展，形成广圆形的树冠；叶二型，即刺叶及鳞叶；鳞叶三叶轮生，近披针形，先端微渐尖；刺叶三叶交互轮生，披针形，先端渐尖。雌雄异株，稀同株。花期是3月末4月初。雄球花是椭圆形，未成熟时黄绿色，成熟后变成黄色。球果近圆球形，两年成熟，熟时暗褐色。
△圆柏-雌球花
△圆柏-雄球花
白杄
Picea meyeri
松科云杉属（Picea）常绿乔木，为我国特有树种。产于山西、河北、内蒙古，北京庭园多有栽培。树皮灰褐色，针叶绿色、蓝绿色，微弯，先端钝尖或钝，横切面四棱形；雌雄同株，花期4月中旬，雄球花和雌球花都是紫红色，球果圆柱形，幼果紫色，熟前绿色，熟时褐黄色。
△白杄-雌球花
△白杄-雄球花
青杄
Picea wilsonii
松科云杉属常绿乔木，为我国特有树种，产于内蒙古、河北、山西、陕西、湖北、甘肃、青海和四川。树皮灰色或暗灰色；针叶绿，近辐射排列，先端渐尖，横切面四棱形或扁菱形。雌雄同株，花期4月中旬，雄球花熟前绿色，熟后黄色，雌球花紫红色，球果卵状圆柱形，中部种鳞先端圆，熟前淡紫红色，熟时黄褐色或淡褐色，有树脂。
△青杄-雌雄球花
长叶云杉
Picea smithiana
松科云杉属常绿乔木，分布在中国西藏南部吉隆等地，在喜马拉雅山海拔2300-3600米的地区。国家植物园南、北园均引种栽培。树皮暗灰色、淡褐色；一年生枝淡黄褐色，无毛，二、三年生枝灰褐色；冬芽圆锥形，有树脂；针叶细长，先端渐尖，刚长出是黄绿色，木质化后深绿色，辐射状排列，四面有白色气孔线，横切面菱形或微扁；雌雄同株，花期4月下旬，雄球花和雌球花都是绿色，球果圆柱形，熟前绿色略带紫红色，熟后深褐色。
△长叶云杉-雌球花
△长叶云杉-雄球花
蓝粉云杉
Picea pungens
松科云杉属常绿乔木，原产北美洲，树形优美，色彩独特，是优良彩叶树种。中国黑龙江、内蒙、吉林、辽宁、山东、河北、甘肃、山西等大部分地区均可栽植，北京、上海及河南遂平、商丘等地已引种栽培。非常耐寒，可忍受-40℃的低温，也耐旱，适应性特别强。树形柱状至金字塔状，结构紧凑；树皮灰色，一年生小枝棕褐色。针叶幼时柔软，簇生，之后尖或钝，较硬。叶色呈蓝色、蓝绿色、银白色。雌雄同株，花期4月下旬，雄球花熟前紫色，熟时黄色；雌球花紫色，雌球果圆柱形，熟后黄褐色。
△蓝粉云杉-雌球花
△蓝粉云杉-雄球花
油松
Pinus tabuliformis
松科松属（Pinus）常绿乔木，为中国特有树种。油松的英文名“Chinese pine”，英文名翻译为中国松，名字相当大气呢，意思即在中国的分布很广，是用材和园林树种。树皮灰褐色或褐灰色，裂成不规则较厚的鳞状块片；大枝平展或斜向上；针叶两针一束，横切面半圆形。雌雄同株，花期4月，雄球花圆柱形，幼时绿色，熟时黄绿色；雌球花单生或2-4个生于新枝近顶端，幼时浅红色，以后变绿。球果卵形或卵圆形，第二年10月成熟。
△油松-雌球花
△油松-雄球花
白皮松
Pinus bungeana
松科松属（Pinus）乔木，为中国特有树种，分布于中国华北、西北、西南等地。树姿优美，树皮白色或褐白相间、极为美观，为优良的庭园树种。幼树树皮光滑，灰绿色，老则树皮呈淡褐灰色或灰白色，裂成不规则的鳞状块片脱落，露出粉白色的内皮，白褐相间成斑鳞状；一年生枝灰绿色，无毛；针叶三针一束，先端尖，边缘有细锯齿；横切面扇状三角形或宽纺锤形。雌雄同株，花期5月，雄球花卵圆形或椭圆形，黄色，雌球花绿色，球果通常单生，初直立，后下垂，成熟前淡绿色，熟时淡黄褐色。
△白皮松-雄球花
华山松
Pinus armandii
松科松属常绿乔木，原产于中国。高大挺拔，针叶苍翠，姿态奇特，为良好的绿化风景树。幼树树皮灰绿色或淡灰色，平滑，老则呈灰色，裂成方形或长方形厚块片；枝条平展，形成圆锥状或柱状塔形树冠，一年生枝绿色或灰绿色；冬芽近圆柱形，褐色，微具树脂。针叶五针一束，横切面三角形；雌雄同株，雄球花卵状圆柱形，熟前绿色，熟时黄色；球果圆锥状长卵圆形，幼时紫色，成熟时黄色或褐黄色。花期5月，球果第二年9-10月成熟。
△华山松-球果
△华山松-雄球花
雪松
Cedrus deodara
松科雪松属（Cedrus）常绿乔木，产于亚洲西部、喜马拉雅山西部和非洲，地中海沿岸。中国只有一种喜玛拉雅雪松，分布于西藏南部及印度和阿富汗。中国多地有栽培，作庭园树。树冠塔形，树皮深灰色，裂成不规则的鳞片块状；大枝平展，枝稍微下垂；针叶先端锐尖，常呈三棱状；多为雌雄异株，异株率高达95%，花期10-11月，雄球花为圆柱状，先是呈绿色，后来慢慢变黄，看上去就像一只只“蚕宝宝”静卧在雪松枝头。球果呈椭圆状卵形，第二年10月成熟，熟前绿色，熟时赤褐色。
△雪松-雄球花
△雪松-球果
矮紫杉
Taxus cuspidatavar. nana
矮紫杉是东北红豆杉（Taxus cuspidata）培育出来的一个具有很高观赏价值的品种。北京，吉林，辽宁、大连、沈阳，青岛、上海、杭州等地有栽培。半球状密纵灌木，树形矮小，树姿秀美，终年常绿。非常耐寒，耐阴，耐修剪，怕涝。叶线形，螺旋状着生，与小枝约成45°角斜展；雌雄异株，花期3月，雄球花圆圆的，颜色熟前淡黄色，熟后略偏紫色。种子卵形，假种皮鲜红色，异常亮丽。
△矮紫杉-雄球花
△矮紫杉-种子
粗榧（fěi）
Cephalotaxus sinensis
红豆杉科三尖杉属（Cephalotaxus）的常绿灌木或小乔木。粗榧属于第三纪孑遗植物，是我国特有树种。粗榧木材坚实，可作农具及工艺等用，也是庭园树种。树皮灰色或灰褐色，裂成薄片脱落；叶线形，排成两列，上面深绿色，中脉明显；雌雄异株或同株，花期3-4月，雄球花卵圆形，聚生成头状；种子卵圆形或近球形，8-10月种子成熟。
△粗榧-雌球花
△粗榧-雄球花
接下来，我们了解一下松柏类植物“花”的微观世界。
有些人会对松柏类植物的花粉过敏，这些花粉的形态到底什么样，不妨和我们一探究竟，并且了解一下引起我们过敏主要是什么松柏花粉。
为了弄清楚松柏“花朵”数量、花粉量，我们进行了花朵数计数、花粉采集及测量工作。
△采集的华山松雄球花
△华山松的雄球花
常绿针叶树花粉量很大，计算花粉量也相对较难。我们对14种常绿树种、品种经样方测量发现每100cm2样方小孢子叶球的数量是[酷金]圆柏(Juniperus chinensis‘Kuriwao Gold’，圆柏的一个品种)最多，约350个；其次是侧柏，约300个；圆柏约250个；粗榧80个。单个雄球花的小孢子计数发现粗榧最多，870×104个，[酷金]圆柏、圆柏约70×104个，侧柏较少，6×104个。
△圆柏花粉计数
△圆柏花粉形态
再综合植物种植面积，发现圆柏在北京地区种植非常广泛，根据北京世纪坛医院变态反应科的皮肤点刺试验结果，春季花粉中过敏率最高的是圆柏。北京的3-4月，圆柏雄株上的雄球花就会随风释放出花粉，多的时候宛如黄色烟雾弹。雄球花也叫小孢子叶球，里面装满了小孢子，成熟时，风一吹，这些小孢子囊就会释放大量孢子。圆柏的花粉可以分辨花粉的内壁和外壁，外壁极薄而内壁很厚。圆柏的花粉很轻，花粉直径大约20-25 μm，它们在空气中飘散时，极易被人吸进呼吸道内。由于花粉内含有丰富的蛋白质，其中某些成分就是产生过敏的主要致敏原。国家植物园技术人员提出通过选择雌株植物来解决花粉问题，其中就包括圆柏，矮紫杉和粗榧等，这将是一个解决花粉过敏的非常好的办法。
△专技人员统计花粉量
松柏类植物在严寒的冬季保持常青，郁郁葱葱，是冬日里的铁骑军，真可谓“沧海横流，方显英雄本色”。
参考文献：
[1]郑万钧，傅立国. 1978. 中国植物志(第七卷).科学出版社,北京.
[2]FARJON A, 2001. World Checklist and Bibliography of Conifers. Royal Botanic Gardens, Kew, England.
[3]FARJON A, 2010. A Handbook of the World's Conifers. Leiden, Netherlands: Brill Academic Publishers, 1-1073.
[4]FU L, LI N, ELIAS T S, 1999. Flora of China, 4: 25–32.
