喜气候温暖湿润,夏季凉爽,冬季有雪而不严寒,并且产地年平均温度在13℃,极端低温-8℃,极端高温24℃左右,无霜期230天;年降水量1500毫米,年平均相对湿度82%。土壤为酸性山地黄壤、紫色土或冲积土,pH值4.5~5.5。多生于山谷或山麓附近地势平缓、土层深厚、湿润或稍有积水的地方,耐寒性强,耐水湿能力强,在轻盐碱地可以生长为喜光性树种,根系发达,生长的快慢常受土壤水分的支配,在长期积水排水不良的地方生长缓慢,树干基部通常膨大和有纵棱。喜光,不耐贫瘠和干旱,净化空气,生长快,移栽容易成活。适应温度为零下8度~24度。
分布于湖北、重庆、湖南三省交界的利川、石柱、龙山三县的局部地区,垂直分布一般为海拔750~1500米。稀有种。水杉是世界上的孑遗植物。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。
球果成熟后即采种,经过曝晒,筛出种子,干藏。春季3月份播种。亩播种量0.75~1.5kg,采用条播(行距20~25cm)或撒播,播后覆草不宜过厚,需经常保持土壤湿润。在5月下旬至6月上旬进行。选择半木质化嫩枝作插穗,长14~18cm,保留顶梢及上部4~5片羽叶,插入土中4~6cm,每亩插7万~8万株。插后遮阴,每天喷雾3~5次。9月下旬后可撤去阴棚。圃地经常保持湿润通风,可促进插穗早日生根。苗期注意防治立枯病和茎腐病。
锄草松土即清除杂草、藤本,疏松土壤增强透气性,改善理化性能,创造舒适良好的土壤环境空间,提高根系生命功能,促进其健壮快速生长,为水杉丰产夯实基础。每年锄草松土2次,在5~6月、8~9月水杉旺盛生长前期抚育效果佳。
为充分利用林中空地,提高土地利用率,改善土壤结构,增强土壤肥力,造林1~2年内可适当套种豆类作物或绿肥,为不影响树苗生长,套种作物要与树苗保持30~40cm的距离。通过对作物的中耕除草尧施肥,既可起到以耕代抚的作用,又可增加收益,达到以短养长的目的。