武汉市出土古油杉的研究

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；2.湖北大学地理系；3.煤炭部武汉设计研究院）

一、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。在水中或深层地下缺氧的环境中，腐木菌根本无法生活，使得历时长久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粉砂及粉细砂层中，距地面31～32m，地质年代属第四纪全新世早期，用放射性14C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35cm，大头直径15cm，小头直径5cm。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），产于甘肃、陕西、四川、湖北、贵州；青岩油杉（K.davidianavar.chinpeii 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.xcrophila 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表述如下。

1.木材宏观特征

外观深褐色；生长轮甚明显，很窄，宽度不均，轮宽1～3mm；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。

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。

2.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58μm，多数36～40μm；径壁具缘纹孔1～2列（2列常见），圆形及椭圆形，直径17～22μm；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；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；螺纹加厚缺乏。

轴向薄壁组织略多，呈星散聚合状或星散状，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；通常单列，2列及成对者可见，高出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；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，分布于生长轮开始处或晚材带，0～2（间或3）个／mm2，最大直径201μm，多数80～160μm；树脂道周围有泌脂细胞5～8个，壁厚；径向树脂道缺乏。

二、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。

值得提出的是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（比油极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属于油杉属，很难确定树种。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，还是定为油杉属（Keteleeriasp.）的一种树木木材为好。1986年作者在大别山北侧的河南信阳、罗山地区还发现了晚白垩世晚期地质时代（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般木船。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。对送来该船的小木样进行鉴定，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。