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球果下垂,近四棱状球形或矩圆状球形,成熟前绿色,熟时深褐色,长1.8-2.5厘米,径1.6-2.5厘米,梗长2-4厘米,其上有交对生的条形叶; 种鳞木质,盾形,通常11-12对,交叉对生,鳞顶扁菱形,中央有一条横槽,基部楔形,高7-9毫米,能育种鳞有5-9粒种子;种子扁平,倒卵形,间或圆形或矩圆形,周围有翅,先端有凹缺,长约5毫米,径4毫米;子叶2枚,条形,长1.1-1.3厘米,宽1.5-2毫米,两面中脉微隆起,上面有气孔线,下面无气孔线;初生叶条形,交叉对生,长1-1.8厘米,下面有气孔线。花期2月下旬,球果11月成熟。
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。
为保持通风透光,给树木健壮生长创造良好的空间,成林后进行适度修枝,宜选在水杉落叶后至立春前进行,修枝强度为树冠总长度的1/4~1/3,具体视树木生长情况而定。蔷薇叶蜂1年可发生2代,以幼虫在土中结茧越冬。有群集习性,常数十头群集于叶上取食,严重时可将叶片吃光,仅留粗叶脉。雌虫产卵于枝梢,可使枝梢枯死。