水杉属于稀有种。水杉是世界上珍稀的孑遗植物。远在中生代白垩纪,地球上已出现水杉类植物,并广泛分布于北半球。冰期以后,这类植物几乎全部绝迹。在欧洲、北美、和东亚,从晚白垩至新世的地层中均发现过水杉化石,二十世纪四十年代中国的植物学家在湖北、四川交界的谋道溪(磨刀溪)发现了幸存的水杉巨树,树龄约400余年。后在湖北利川县水杉坝与小河发现了残存的水杉林,胸径在20厘米以上的有5000多株,还在沟谷与农田里找到了数量较多的树干和伐兜。随后,又相继在四川石柱县冷水与湖南龙山县珞塔、塔泥湖发现了200~300年以上的大树。
水杉有“活化石”之称。它对于古植物、古气候、古地理和地质学,以及裸子植物系统发育的研究均有重要的意义。
在湖北利川设立了水杉种子站,建立了种子园,加强了母树的管理,对5000多株林木进行逐株建档,采取了砌石岸、补树洞、开排水沟、防治病虫害等保护措施,并加速育苗和造林。龙山、石柱对水杉大树采取了挂牌保护。水杉天然更新弱,应特别注意保护幼苗,促进其生长,避免残存的水杉林被其它树种所更替。全国许多地区都已引种,尤以东南各省和华中各地栽培最多。亚洲、非洲、欧洲、美洲、拉丁美洲等50多个国家和地区已引种栽培。
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