[科普中国]-香脂冷杉

形态特征

常绿乔木，平均树高18m，胸径达0.45m。

木材浅白至浅褐色，无明显气味，木理通直，木肌粗或疏。生长轮明显，早晚材移行渐进。不具树脂沟，具伤愈树脂沟。交叉区壁孔杉木型，小，大小均匀；纵向薄壁细胞稀疏或缺少；木质线单列，高1-30个细胞，全由木质线薄壁细胞组成。

木材轻软，加工容易，不易劈裂或撕裂，钉著力低，机械性质较白云杉佳(White spruce,Picea glauca)，与红云杉Red spruce (P. rubens)、黑云杉Black spruce (P. mariana)相近。

春季雄花和雌花可以辨别，雄花开放较早，叶芽在6月展叶。雄花红黄色，微带紫色，生长在一年生枝条叶腋处，树冠下5m之内；雌花紫色，通常在树冠下1.5m范围内，位于上年生小枝的上部，成熟时，雄花大约3mm长，雌花约25mm长。花粉粒黄色；当发育时，平均直径90μm。成熟果实直立，5～10m长，圆锥形，具有短、圆鳞片，顶端尖。鳞片接近圆锥的中心，密集重叠呈扇形，8月末或9月初成熟，鳞片同种子一起脱落。通常树龄20～30年时结实，最早结实树龄是15年，树木只有2m高。每隔2～4年有一次结实大年。平均16kg球果能生产1000～1200g的纯净种子，每公斤纯净种子数6.6万～20.8万粒，平均13.1万粒，每个球果大约134粒种子。8月末种子开始散落，高峰期在9月和10月，持续到11月。有些种子散落持续整个冬季，直到翌年早春。1

生长环境1. 气候

香脂冷杉在加拿大东南部和美国的东北部生长最好。加拿大东南部和美国的东北部气候凉爽、降水充沛。年均温度2~4℃，1月平均温度-18~-12℃，7月平均温度16~18℃，年平均降水量760~1100mm。在香脂冷杉天然分布区内，年均气温-4~7 ℃，年均降水量390~1400mm，生长季节降水150~620mm，无霜期80~180d。

2. 土壤和地形

香脂冷杉在有较厚的、轮廓分明的粗腐殖质层的灰土和始成土上生长良好。在砾质沙壤和泥炭沼泽中，生长缓慢。纽芬兰岛的研究表明，土壤水分是立地指数中最重要的因子，土壤养分和地形是次要因子。香脂冷杉对土壤酸性的适应范围较宽,在其分布区北部，在气候凉爽、湿润中生的生境，土壤pH值为5.1~6.0，最适宜的土壤pH值为6.5~7.0。1

分布范围在加拿大，香脂冷杉分布从纽芬兰岛和拉布拉多开始，遍及奎北克省和安大略省，从马尼托巴湖和萨斯喀彻温省到艾伯塔省西北部的安宁河谷有零星分布。在美国，香脂冷杉的分布从明尼苏达州北部开始，向东南到艾奥瓦州、威斯康星州中部和密歇根州中部，再到纽约州和宾夕法尼亚州。1

主要价值木材用于圣诞树、浆纸材、制材品、轻结构材；

从树皮切口流出的液体树脂有麦加香脂、加拿大松油等名称，现称加拿大香油。常用于显微、医疗用之胶黏剂或芳香剂。它曾加在安息香酊中，是治疗喉咙最好的漱口水。树脂可以治疗粘膜炎；也可以做敷剂，治疗关节炎、切伤和瘀伤。还用于裱贴切片标本，以产生细致的漆涂层。香脂胶可以咀嚼。具有树脂的针叶、球果和冬芽可加到百花香（干燥的花瓣和香料的混合物）中。

繁殖生长1. 开花和结实

香脂冷杉雌雄同株，光能显著地影响香脂冷杉开花和结实。在新布仑司维克，雌花在优势木中占83%，在亚优势木中占59%，在中等木中占6%，被压木则没有雌花。春季雄花和雌花可以辨别，雄花开放较早，叶芽在6 月展叶。雄花红黄色，微带紫色，生长在一年生枝条叶腋处，树冠下5 m之内；雌花紫色，通常在树冠下1.5 m范围内，位于上年生小枝的上部，成熟时，雄花大约3 mm长，雌花约25mm长。花粉粒黄色；当发育时，平均直径90μm。成熟果实直立，5~10 cm长，圆锥形，具有短、圆鳞片，顶端尖。鳞片接近圆锥的中心，密集重叠呈扇形，8月末或9 月初成熟，鳞片同种子一起脱落。通常树龄20~30年时结实，最早结实树龄是15年，树木只有2m高。每隔2~4年有一次结实大年。平均16kg球果能生产1000~1200g的纯净种子，每公斤纯净种子数6.6 万~20.8 万粒，平均13.1万粒，每个球果大约134粒种子。在安大略省，种子产量5.6~20.2kg/hm²。8 月末种子开始散落，高峰期在9月和10月，持续到11月。有些种子散落持续整个冬季,直到翌年早春。

2. 幼苗发育

对于香脂冷杉种子萌发，水分比光更重要，播种的香脂冷杉发芽率低，部分原因可能是在调制过程中损伤种子。树龄对种子的发芽率有影响，在密歇根州开展的一项研究，41年生的母树种子萌发率最高，达到68%，30林龄的母树种子发芽率为57%，而155年生的树木最低，为8%。一旦种子落到地面，种子的活力迅速降低，并在一年内完全丧失。大多数的萌发发生在5月下旬至7月初，如果萌发发生在7 月中旬，则在第一个冬季苗木不可能存活。只要具有充足的水分，任何苗床都能萌发，但是矿质土苗床，砂质既不太多，也不太黏重，并适度遮阴，是最适应种子萌发的。香脂冷杉幼苗具有主根，生长到腐殖质层后，分为几条侧根。通常，香脂冷杉根系生长迅速，根系比红云杉长。香脂冷杉幼树季节性的根生长在腐殖质中为10.6cm，红云杉为7.6cm。当有高温、干旱或冻拔时，幼苗会大量死亡。当幼苗发育时，需要50%的全光照，晚霜对幼苗新叶的伤害较小。香脂冷杉幼苗达到15cm高时发育完全。生长早期主要的竞争植物是欧洲蕨、悬钩子和槭树，特别是槭树，在有些生境处于优势地位10~25年。香脂冷杉和云杉在受压状况下能够生存多年，并在解除压迫后迅速生长。

3. 幼树生长

香脂冷杉树木成熟时，通常树高12~18m，胸径30~46cm。在最佳的生长条件，在新布仑司维克格林河流域，树高可达27m，胸径达75cm。香脂冷杉的生长速度和林分的生长量同气候、土壤及树龄、林分组成和结构有关。在缅因州的一项研究中，直径生长与树木的活力和冠高比有关，具有高生长势和至少0.7 冠高比的树木胸径每10年增长6.1cm，具有较低活力和较小的冠高比的树木胸径生长量每十年仅增长1.0cm，具有较高生长势和生长空间的树木胸径在树龄50年时至少达到25cm。在缅因州不同密度的异龄林中，香脂冷杉的生长速度比云杉和铁杉快。从缅因州北部香脂冷杉的树干解析数据看出，树高生长曲线是变化的，香脂冷杉与林分中生长的云杉存在着强烈的竞争关系。1

危害因子许多生物和非生物因子影响香脂冷杉的生长，病虫害最具有破坏性。此外，地面易燃的针叶，浅层的根系和较薄的皮部使香脂冷杉对火特别敏感,易造成巨大的损失。生长在湿润的浅层土较难经营的成熟林易受风的危害。各种鼠类和鸟类采食香脂冷杉种子，也食用萌芽，黑熊能环状剥取成熟树木的树皮。

香脂冷杉存在几种虫害，最重要的是云杉卷叶蛾。云杉卷叶蛾能够危害云杉和香脂冷杉，而且更倾向于食用香脂冷杉，能够导致树木活力降低和死亡。在北美东部，曾大规模的爆发了食心虫，造成了数千立方米香脂冷杉的损失。落叶病导致大规模的根死亡。冷杉绵球蚜，在加拿大的东南部和美国东北部都有发现，能严重的侵食树干，使树木在3 年内死亡，也侵食小枝和芽，冷杉绵球蚜唾液还能引起树木管胞的异常生长，使木材颜色变暗、易碎。根腐还能使树势变弱，使其易受风害。根腐病在香脂冷杉40年林龄时开始发生，随着树木树龄的增加而危害严重，树龄至70 年时，大约一半的树木染病。香脂冷杉叶病、溃疡病和丛枝病没有对树木生长和林分产量造成太大的影响。1