长白松( Pinus sylvestris var. sylvestriformis )为松科(Pinaceae)松属( Pinus )裸子植物,又名美人松、长白赤松 ,常绿乔木 ,仅分布于中国吉林长白山北坡800~1600米,阳性树种,喜光性强,抗寒,耐旱,适应性强,能够在土壤水分较少的山脊、向阳山坡、干旱的砂地和石砾砂土地区生长 ,适合生在温带湿润季风气候地区 。
成年长白松高达20-30米,胸径约25-40厘米;树干通直,平滑,基部树皮稍粗糙,棕褐色带黄,中部以上树皮黄褐色至金黄色,呈薄鳞片状剥落;一年生枝淡黄褐色,无白粉,二至三年生枝灰褐色;冬芽卵圆形,红褐色,有树脂。针叶较粗硬,横切面扁半圆形,单层皮下层细胞,维管束之间距离较宽,树脂道4-8个,多为边生,少数角部1-2个或背面1个中生,边缘有细齿。雌球花暗紫红色,幼果淡褐色,下垂。球果卵状圆锥形,成熟时淡灰褐色;种鳞背部深紫褐色,基部种鳞鳞盾隆起,部分向下弯;鳞脐深褐色,疣状突起,有易落短刺。种子长卵圆形或三角状卵圆形,灰褐至灰黑色;种翅淡褐色,有少数褐色条纹。花期5-6月;果期翌年9-10月。
长白松因成年个体根系较浅,常受较大风速的影响而常常倒伏死亡, 且易受 落叶松毛虫 的虫害影响 ,总体数量稀少,总共不足20000株 ,2021年被列为国家二级重点保护植物 。长白松的株形优美,树干通直,可作为观赏植物;其木材较硬,不易扭裂,可作木材 。
林分起源
长白松 天然林 按世代可分为两类:一类为 长白山 最后一次 火山喷发 后,长白松作为 先锋树种 侵入,在火山灰上发育形成的林分;另一类是曾于1946年前后遭滥砍滥伐和火灾等的严重破坏后,残留植株经天然下种更新而形成的林分 ;目前分布于中国白河林业局的长白松天然纯林,起源于 赤松 ( Pinus densiflora )× 樟子松 ( Pinus sylvestris var. mongolica )的天然杂种,它们是在经过了长期 自然选择 后所保存下来的优良杂种后代 。
物种命名
长白松名称的确定几经变更,且常常与赤松混淆:
1941年, 日本 植物学家 竹内亮 在 长白山 区拾到长白 松球 果,将其鉴定为赤松( Pinus densiflora )的变型, 学名 为 Pinus densifolora S.et Z.f. sylvestriformis . Takenouchi ;再次研究之后, 竹内亮 在1943年将其认为是 欧洲赤松 ( Pinus sylvestris ),命名为: Pinus sylvestris L ;1978年, 中国 著名植物学家 郑万钧 与 朱政德 认为,长白松应为欧洲赤松地理变种,将长白松定名为: Pinus sylvestris L.var. sylvestriformis (Takenouchi) Cheng et .C.D. Chu (由于信息不畅,这个名称现在仍在使用);1983年,长白松被提升为一个独立的种,命名为 Pinus sylvestriformis (Takenouchi)T.wang ex 成姓 。又由于当地人多年来始终叫其美人松,出于旅游观光需要,美人松(俗名)逐渐代替了长白松名称。
形态特征
枝干
长白松高达30米,胸径约40厘米,树干通直,平滑,基部树皮稍粗糙,呈棕褐色带着黄色,由多层薄片组成,树皮呈龟裂状,下中部以上树皮呈棕黄色至金黄色,并且裂成鳞状 薄片 剥落;冬芽卵圆形,芽鳞红褐色,有树脂;一年生枝呈现淡褐色或淡黄褐色,没有白粉,二至三年生枝则为淡灰褐色或灰褐色 。
叶
长白松的叶子为 针叶 ,针叶两枚为一束,长约5~8厘米,叶径达1~1.2厘米,比较粗硬,边缘有细齿,基部有宿存 叶鞘 。
球花
长白松的 球花 为雌雄球花;雄球花淡棕黄色,圆筒形,雌球花暗紫红色,单生或2~3个聚生。
球果与种子
长白松一年生的小球果近似球形,生有短梗且弯曲下垂 ,成熟的球果为卵状圆锥形,淡灰褐色,长度为4~5厘米,其直径达3~4.5厘米,基部 种鳞 鳞盾隆起,鳞脐深褐色,疣状突起,有易落短刺 ;种子为长卵圆形或者倒卵圆形,灰褐至灰黑色 ,有直伸的短刺鳞,长度约4毫米,连翅长度约2厘米,种翅呈淡 褐色 并且有少数褐色条纹,宽度约长7毫米 。
物种分布
长白松是 欧洲赤松 分布最东的一个地理变种,也是中国吉林 长白山 地区特有物种,主要生长于长白山北坡东经128°7'~1288,北纬4206‘~42°32 ,海拔800~1600米的狭小范围内 ,其中数量很是稀少,总共不足20000株,长白松集中分布在中国 吉林省 吉林长白山国家级自然保护区 (100h㎡)和 安图县 二道白河镇 (100h㎡),其余散生在二道白河和三道白河沿岸的针阔混交林和 针叶 林中 。 纯林 只在二道白河以上的林中出现,其余的长白松在林中与 果子松 ( Pinus koraiensis Siebold et Zuccarini)、 长白鱼鳞云杉 ( Picea jezoensis var. komarovii (V.Vassil.) Cheng et L.K.Fu)等混生 ,天然纯林面积很小,约200公顷左右 。
生长习性
长白松属于 阳性树种 ,喜光性强,长白松叶片具有较厚的角质层,使其具有耐寒耐旱的特性从而对气候条件有较大幅度的适应能力 ,能适应土壤水分较少的 山脊 及向阳山坡,以及较干旱的砂地及石砾砂土地区,适宜在阳光充足、排水良好的沙质地栽种。长白松还是一个 速生树种 ,高生长速生期可持续到65年以后,但由于立地环境和气候条件的不同,长白松生长过程中表现出明显差异。温度和光照等因子是影响长白松生长发育的重要限制因素 。长白松生长区积雪时间长,年平均温4.4℃;1月份平均温-15℃-18℃,7月份平均温20-22℃以上,极端最高温37.5℃,极端最低温-40 ℃左右;年降水量600~1340毫米,相对湿度70%以上,无霜期90-100天;土壤为发育在火山 灰土 上的山地暗棕色森林土及山地棕色针叶森林土 。适合于总体特点为冬季漫长寒冷、夏季短暂温凉、春季风大干燥、秋季多雾凉爽且具有季风影响的 温带 大陆性山地气候 。
繁殖方式
一般为种子繁殖,长白松种子既可秋采春播,也可在低温干燥条件下长期保存。长白松的花期在5月下旬至6月上旬, 球果 在第二年8月中旬成熟,并且结实间隔期为3~5年 。长白松的球果在自然条件下 果鳞 分裂进行种子脱粒,但长白松株间种子脱粒难易程度差别很大,有些球果在自然条件下易开裂有些则不易开裂。
栽培技术
播种
播种前用 高锰酸钾 溶液将催芽处理后的种子消毒几分钟,再进行播种。播前要整平床面,施足底肥。采用撒播,保持床面水分。
苗木移植
播种后3~5天开始陆续出苗,15天左右基本出齐。幼苗培育两年后,第3年春季起培育容器苗用于造林试验,容器采用 聚乙烯 塑料袋 ,正常进行防冻、浇水、除草等管理。
引种造林
造林地选择在平缓丘地,分为撂荒地和耕地2种类型, 土壤类型 为黑钙土,栽植时用小刀片把容器袋从一侧轻轻划开后脱去塑料袋,把带土坨的长白松苗轻轻放入坑中摆正,然后培土、踩实,以保证成活率。
病害防治
为防止立枯病,出苗期每周喷1次 波尔多液 。
物种保护
物种现状
长白松数量很是稀少,总共不足20000株,集中分布在中国 吉林省 长白山国家级自然保护区 (100h㎡)和 安图县 二道白河镇 (100h㎡),其余散生在二道白河和三道白河沿岸的针阔混交林和 针叶林 中 。
保护等级
在《中国珍稀濒危保护植物名录(第一册)》(1987年)中定为 渐危种 ;
在《 中国植物红皮书 》(1991年)中定为濒危种(NE) ;
在《吉林省重点野生植物保护目录》(1999年)中列为重点保护植物 。
在《国家重点保护野生植物名录》(2021年)中定为国家二级重点保护植物 ;
致危因素
虫害
落叶松毛虫 ( Dendnolimus superans Butler)属 鳞翅目 、 枯叶蛾科 、 松毛虫属 ,是一种以 针叶 树 叶片为食的害虫,通常在春季开始上树啃食嫩叶,使树木生长缓慢甚至枯死,造成的经济损失和生态影响十分巨大 。 吉林长白山国家级自然保护区 以原始林为主,森林结构复杂,稳定性较好,自建立自然保护区以来,仅在2019年大规模暴发了 落叶松 毛虫灾,整体上成灾区发生比例不大,但局部受灾程度很重,研究表明,长白山自然保护区林分结构和气象气候条件可能导致松毛虫 周期性 爆发 。
种间压力
长白松成年个体根系较浅,由于 种间竞争 的劣势而使得个体根系的附着力下降,加之群落中较大风速的影响而常常倒伏死亡 。
保护措施
在长白松分布地区划分保护区,并将其列为重点保护树种,中国 长白山自然保护区 采取了严防死守保护管理方式,不允许任何形式的人为干预长白松 种群 ,以保护长白松自然资源繁衍及自然生境 。由二道白地区管理站建立到长白山自然保护区建区以来,国家与白河林业局,先后共投资300多万元,建成15公里的保护围墙,基本形成了封闭式的管理,并建成一定规模的后备发展基地 。
主要用途
长白松的株形优美,树干通直,四季长青,常用作园景树、行道树、庭荫树,可在公园、庭院、四旁及草坪上孤植、丛植或群植 ,是著名的园林观赏植物 ;长白松木材较硬,耐腐蚀,不易扭裂,可作木材;其树干割取树脂,供提取松香及松节油;针叶可提取松针油。
相关研究
为更好地经营和保护 天然林 和珍稀古树 ,卜军、 邹春静 、徐文铎研究了长白松生长发育与生态条件的关系,结果表明:长白松是一个 速生树种 ,其生长发育会受到温度和光照等因子的限制;刘征、 赵士杰 、 杨金龙 等人通过引种育苗的方式对长白松进行造林试验说明:长白松具有较强可塑性,对 伊春市 和 黑龙江省 西部的土壤条件适应性强,但不易在 河北省 的气候条件下进行引种造林; 邹春静 、卜军、徐文铎对长白松 种群 针叶 性状 的研究中报道:长白松种群在对不同的环境及气候条件的长期适应过程中,其针叶性状形成了不同的变异类型 ;满文慧团队对天然长白松 生物量 的研究说明:长白松喜光不耐阴,经营时要给 林冠 良好的生长空间,也要及时进行下层抚育 。
物种对比
长白松和 樟子松 ( Pinus sylvestris var. mongolica Litv.)都是 欧洲赤松 ( Pinus sylvestris )的变种,欧洲赤松抗旱、耐寒、耐瘠薄,适宜在多种土壤上生长,所以其分布范围广,长白松和樟子松之间的差异是由它们所处地理位置和气候条件的不同而逐渐形成的 。