全世界总共有大约40种云杉,基本上都分布于北温带,包括欧洲、小亚细亚、高加索山脉、西伯利亚、中国、日本、喜马拉雅山脉和北美洲。中国是云杉属植物种类最多的国家,共有16种9变种,在甘肃分布有云杉(P.asperata)、青海云杉(P.crassifolia)、青杆(P.wilsonii)、大果青杆(P.neoveitchii)、麦吊云杉(P.brachytyla)及紫果云杉(P.purpurea)6种,主要分布于甘肃中部、东部、南部。在甘肃连城国家级自然保护区分布有青杆和青海云杉,在保护区生长的被当地人称为“麻衣松”的树种,经与有关专家交流后,初步认为是青杆和青海云杉的杂交种,究竟“麻衣松”是否为杂交种,需要做进一步的科学研究来判断,本研究对“麻衣松”的分类地位进行了确定。另外,当地人人为地将青杆分为“黑铁栏(青杆)”和“白铁栏”,对二者的关系,本研究也进行了探讨。本研究主要采用形态学、解剖学、微形态学、蛋白质电泳、化学分类学、细胞分类学、数值分类学和性状变异等对麻衣松是否为杂交种进行了鉴定,并对麻衣松的分类地位进行确定,另外对青杆和“白铁栏”的关系进行了研究,研究结果如下:(1)形态学:对表型性状的比较发现,青杆和白铁栏只是树皮性状稍有不同,麻衣松与青杆和白铁栏的绝大多数性状都不同,麻衣松与青海云杉除数值性状略有不同外,最明显的区别是球果形状和树皮形状的不同,麻衣松果形系数为2.88,青海云杉果形系数为2.07,麻衣松的球果形状比青海云杉略狭长一些,麻衣松的树皮裂块较小,很薄,基本上没有裂沟,青海云杉裂块大,很厚,裂沟很深。通过形象化散点图可以看出麻衣松与白铁栏和青杆在绝大多数性状上都不重叠,与青海云杉在大多数性状上也有重叠,但在少数性状如树皮、球果等性状上又有区别,这和当地人区分4种类型主要依靠树皮性状有一致性,青杆和白铁栏的树皮性状虽然也有差别,但二者的树皮性状存在交错现象,如青杆的树皮横裂范围为11.00～21.00mm,白铁栏的树皮横裂范围为8.00～18.00mm,因此,二者的树皮性状虽然有一定差异,但都有一定的变异幅度范围,而且相互交错,所以在青杆种内,树皮性状是不稳定的性状,从该性状难以将二者截然区分。Anderson杂种指数法证实麻衣松既不是青杆和青海云杉的杂交种,也不是白铁栏与青海云杉的杂交种,而很可能是青海云杉的种下类型。(2)解剖学:白铁栏、青杆和青海云杉的针叶横切面接近于正四方形,而麻衣松则略扁平,接近于菱形;麻衣松和青海云杉的针叶横切面面积均大于白铁栏和青杆;树脂道的结构没有区别,但出现的频率不同,白铁栏和青杆2个树脂道同时出现的频率远远大于麻衣松和青海云杉。对针叶解剖和管胞的部分性状做Anderson杂种指数分析,结果说明麻衣松也不是青杆与青海云杉、白铁栏与青海云杉的杂交种。(3)微形态学:4种类型的花粉都由1个花粉体和2个气囊构成,白铁栏和青杆的花粉凹角明显,麻衣松略微形成凹角,青海云杉的凹角不明显。木材扫描表明4种类型的管胞都是孔纹管胞。对针叶进行扫描后发现4种类型的针叶都是四棱状条形,白铁栏和青杆的叶尖较尖,麻衣松和青海云杉的叶尖微钝;腹背面气孔线的数目白铁栏和青杆的数目比较接近,麻衣松和青海云杉的数目较接近;白铁栏和青杆叶表面蜡质较少,麻衣松和青海云杉较多。种子扫描没有明显区别。(4)蛋白质电泳:种子水溶蛋白SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳结果表明,无论从谱带的颜色深浅,还是每条带蛋白质含量的多少来看,青杆和白铁栏的谱带很相近,麻衣松和青海云杉的谱带颜色深浅以及蛋白质含量非常接近,麻衣松与青杆和青海云杉、白铁栏和青海云杉没有表现出明显的谱带居间性。另外,麻衣松和青杆的不相似值最高,与青海云杉的不相似值最低,说明麻衣松与青海云杉的谱带比较相似,再综合针叶水溶蛋白SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳结果,我们认为将麻衣松定为青海云杉的种下类型比较合适,至于白铁栏和青杆,综合种子和针叶水溶蛋白SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳结果,难以将二者截然区分开来。(5)化学分类学:黄酮类和鞣质类化合物薄层色谱说明4种类型间,叶和枝均有差异;鞣质类化合物薄层谱表明青海云杉和麻衣松的枝在0.52～0.67间有区别于其它两种的斑点。总之,不论是黄酮类化合物还是鞣质类化合物,不论是枝还是叶,青杆和白铁栏的差别很小;青海云杉、麻衣松与青杆、白铁栏的差别较大;青海云杉与麻衣松在叶片的黄酮类化合物和鞣质类化合物有较大差别。因此,我们认为麻衣松可能是青海云杉的种下类型,白铁栏与青杆化学成分差别微小,难以区分。(6)细胞学:白铁栏没有长染色体L、青杆有4条长染色体L、麻衣松和青海云杉均为2条;中长染色体(M2)4种类型各有8～14条;中短染色体(M1)4种类型各有6～10条;短染色体(S)白铁栏和青杆均为4条,麻衣松和青海云杉均为2条。4种类型的核型公式均为2n=2x=24=24m,白铁栏和青杆的核型为1B,麻衣松和青海云杉的核型为1A。(7)数值分类学:依据Q分析树形图,可将4种类型分为两支:青杆和白铁栏为一支,麻衣松和青海云杉为一支。就树形图反映的情况来看,青杆和白铁栏很相似,麻衣松和青海云杉相比起青杆和白铁栏在树形图上的距离较远。R分析及主成分分析对各性状间的关系进行了讨论,结果表明一年生枝是否有毛、二年生枝、三年生枝的颜色、小枝上有无白粉、冬芽的形状、冬芽基部的芽鳞有无纵脊、是否有毛、芽鳞是否卷曲、苞鳞形状等二态性状和多态性状属于种间分类特征,数值性状如球果长、球果宽等则是种内分类特征。(8)性状变异:通过对性状变异的分析可知,球果、花粉、针叶和管胞宽度的24个性状及可作为4种类型的分类依据,除了性状1(针叶长)、9(球果长)和23(花粉体宽)在4种类型中大小差异较大导致麻衣松和其它3种类型有所区别外,4种类型多角形图彼此十分相似,只是大小略有不同。从总体来看,白铁栏和青杆的多角形图非常相似,麻衣松和青海云杉的相似度也很高,只是性状9和23大小有所不同导致二者有区别。对标准差和变异系数的比较发现针叶、球果、树皮性状的离散程度比管胞、花粉和木射线小,对每个性状的变异系数比较后发现白铁栏和青杆分别有23和27个性状的变异系数比麻衣松和青海云杉大,这说明白铁栏和青杆的性状变异丰富且不稳定,麻衣松和青海云杉的大多数性状尤其是球果(包括种子、种翅、种鳞、苞鳞)性状很稳定,适合做分类性状。最终综合所有结论,我们认为一年生枝是否有毛、二年生枝、三年生枝的颜色、小枝上有无白粉、冬芽的形状等二态和多态性状是云杉属种间的分类依据,而数值性状如球果长、树皮纵裂等是种内的主要分类依据。从上述的所有试验中均得出白铁栏和青杆非常相似的结论,虽然二者的树皮性状有区别,但存在交错现象,且变异系数较大,所以在青杆种内,树皮性状是不稳定的性状,从该性状难以将二者截然区分。麻衣松和白铁栏、青杆的相似度很低,和青海云杉有很多相似之处,但也存在一定的区别,最主要的区别在于球果和树皮性状,另外,从解剖学、蛋白质电泳、化学分类学、核型分析等方面可看出麻衣松和青海云杉既相似,又有区别,因此,麻衣松不是青杆和青海云杉的杂交种,而是青海云杉的种下类型,根据麻衣松与青海云杉的区别及其分布区域,我们认为麻衣松是青海云杉的变种。