前鰓亞綱
[拼音]:song ke
[英文]:Pinaceae
裸子植物門種類最多的 1科,約佔全部裸子植物的1/3。常綠或落葉(金錢松與落葉松)喬木,樹幹端直,枝不規則互生或輪生;小枝互生或對生(稀輪生),或兼有生長緩慢的距狀短枝(金錢松、落葉松、雪松),或有極度退化而不明顯的短枝(松樹)。葉、芽鱗、雄蕊、苞鱗、珠鱗和種鱗均螺旋狀排列。葉線形或針形;線形葉扁平,稀四稜形,在長枝上散生,在短枝上呈簇生狀;針形葉2~5針成一束,著生於退化的短枝頂端,基部包有膜質葉鞘。花單性,雌雄同株,雄球花單生葉腋(稀苞腋)或枝頂,稀簇生(金錢松、油杉),具多數雄蕊,每雄蕊具2花葯,藥室縱裂、橫裂或斜裂,花粉的兩側有顯著的氣囊或無氣囊(落葉松、黃杉),或具退化氣囊(鐵杉組);雌球花由多數苞鱗和珠鱗組成,每珠鱗的腹(上)面基部著生兩枚倒生胚珠,受精後珠鱗迅速增大發育成種鱗。球果直立或下垂,當年成熟或翌年(稀第三年)成熟;種鱗扁平,木質,稀近革質,宿存或熟後脫落(冷杉、雪松、金錢松);苞鱗生於種鱗的背面,彼此離生,僅基部合生,較長而外露或不露出,或短小而位於種鱗基部;種子具膜質長翅,稀無翅或近無翅(個別松樹),下面有樹脂囊或無;胚具2~16枚子葉,發芽時出土,稀不出土(油杉)。松科植物染色體少,基數基本一致,x=12,稀為13。
本科共10屬約230種,主產北半球(僅鬆屬的個別樹種分佈達南半球),為森林的主要樹種,亦是發展林業的主要造林樹種,如鬆屬、雲杉屬、落葉松屬、冷杉屬、鐵杉屬和黃杉屬。中國是松科屬種最多的國家,10屬均產,其中銀杉和金錢松為特有的單種屬植物,油杉屬亦主產中國;種數佔整個松科植物的1/2,分佈幾遍全國,在高緯度與高海拔山地幾乎都是松科植物所組成的單純林或混交林,森林資源豐富。
松科植物最早的化石出現在中生代早侏羅紀,白堊紀後屬種增加。第四紀隨全球性氣溫下降與回升,種類、數量和分佈範圍均有變化,繁衍至今,形成了現代的分佈格局。迄今在北半球的地層中發現了生存屬和絕滅屬的大小化石。
松科植物是北半球常見的森林樹種,各自在其適應的地帶組成單純林或混交林。其分佈規律大致為:多種冷杉、雲杉、落葉松和少數松樹喜氣候寒冷、生境潮溼或要求乾燥寒冷的氣候,分佈於高緯度的寒帶至寒溫帶,向南分佈到暖溫帶與亞熱帶的亞高山及高山,組成寒溫性針葉林。鐵杉、少數雲杉、冷杉、落葉松和部分松樹要求溫涼潮溼或溫和乾燥、四季分明、冬季寒冷的氣候,主要分佈於暖溫帶地區與亞熱帶中山以上,組成溫性針葉林。銀杉、黃杉、油杉、金錢松和部分松樹要求溫暖溼潤的氣候,主要分佈於亞熱帶中山以下,向南可分佈到熱帶地區地勢較高的涼溼山地,組成暖性針葉林。
松科是裸子植物門中一個十分自然的類群,在分類上有兩種意見:即根據葉線形單生枝上和針形成束著生極度退化的短枝頂端分松科為冷杉亞科 (Abietoideae)和鬆亞科 (Pinoideae)。或者根據有無生長緩慢的距狀短枝,再將上述的冷杉亞科分為兩個亞科,即冷杉亞科和落葉松亞科(Laricoideae)。
松科植物多為高大的喬木,生長通常較快,木材蓄積量多,為建築用材和工業用材的主要來源,而椿木、電柱、枕木、舟車、傢俱、器具等材亦多取自松科,故許多樹種是當今發展林業的主要造林樹種,有些樹種為著名的園林綠化與觀賞植物,如金錢松、雪松(見彩圖)等。松科木材具有正常的樹脂道(僅冷杉屬缺),木射線管胞內壁有鋸齒,紋孔託外緣曲折或貝殼狀或鋸齒狀,或不規則,鎖閉膜上有放射狀和絃向的棒狀加厚,晚材帶明顯,木射線細胞水平壁紋孔顯明(少數松樹除外)。松科植物的化學成分較複雜,其共同的特點是多含有樹脂及揮發油,缺乏生物鹼,缺少雙黃酮。樹脂貯存在樹脂道內,與揮發油共存。樹脂中含有多種有機酸(如松香中含有90%以上的樹脂酸),還有樹脂醇、樹脂酯及大量的樹脂烴類。揮發油含於針葉及樹脂中,揮發油中含有多種萜烯類。松科植物種子油中均含有不常見的3種共存的特徵脂肪酸,對順-5,9十八碳二烯酸(18:2)、順-5,9,12十八碳三烯酸 (18:3)和順-5,11,14,二十碳三烯酸。