植物學史
在世界各地不同地史時期的
地層中,不斷地找到包括印痕、花粉等各類化石的本科植物。第三紀時,本科植物的分布區遠超過現今的活植物的分布界限。以中國而言,在東北各地,山東,雲南和四川西部,先後發現屬於第三紀各個時期的櫟屬、柯屬和栗屬的葉化石。在西藏
昂仁縣、
日喀則市和
南木林縣境內也先後找到屬於晚
白堊紀至
第三紀的多種櫟屬化石。在西藏
希夏邦馬峰北坡海拔5700-5900米屬於中至晚新世的
植物化石層中找到與現今活植物同種的許多高山櫟類的葉子化石。
形態特徵
葉
常綠或落葉喬木,稀
灌木。單葉,
互生,極少
輪生(Trigonobalanus屬的一個種),全緣或齒裂,或不規則的羽狀裂(落葉櫟類多數種);托葉早落。
花
花單性同株,稀異株,或同序(Lithocarpus屬的多數種),
風媒或蟲媒;花被一輪,4-6(-8)片,基部合生,乾膜質;雄花有雄蕊4-12枚,花絲纖細,花葯基著或背著,2室,縱裂,無退化雌蕊,或有但小且為卷叢毛遮蓋;雌花1-3-5朵聚生,有時伴有可育或不育的短小雄蕊,子房下位,花柱與子房室同數,柱頭面線狀,近於頭狀,或淺裂的舌狀,或幾與花柱同色的窩點,子房室與心皮同數,或因隔膜退化而減少,3-6室,每室有倒生胚珠2顆,僅1顆發育,中軸胎座。雄花序下垂或直立,整序脫落,由多數單花或小花束,即變態的二岐
聚傘花序簇生於花序軸(或總
花梗)的頂部呈球狀,或散生於總花序軸上呈穗狀(catkin),稀呈
圓錐花序;雌花序直立,花單朵散生或3數朵聚生成簇,分生於總花序軸上成穗狀,有時單或2-3花腋生。
果
由
總苞(involucre)發育而成的
殼斗(cupula)脆殼質,木質,角質,或木栓質,形狀多樣,包著堅果底部至全包堅果,開裂或不開裂,外壁平滑或有各式姿態的
小苞片(bracteole),每殼斗有
堅果1-3(-5)個;堅果有稜角或渾圓,頂部有稍凸起的柱座(stylopodium),底部的果臍又稱疤痕(cicatrix),有時占堅果面積的大部分,凸起、近平坦,或凹陷,胚直立,不育胚珠位於種子的頂部(胚珠懸垂),或位於基部(胚珠上舉),稀位於中部,無胚乳,子葉二片,平凸,稀腦葉狀或鑲嵌狀,富含澱粉或及鞣質。
生長環境
地理
自沿海低丘陵至海拔約3700米高山地區都有本科植物生長。
地形
是組成常綠闊葉或
針葉闊葉混交林的主要樹種,也是
照葉林或山地水源林的重要樹種。有時以本科不同屬種組成的小片純“櫟林”。本科植物常有
桑寄生科植物寄生於其枝幹上。
分布範圍
據不同學者的觀點,本科含7-10屬,多至12屬。
《中國植物志》認許7屬,約900餘種。除
熱帶非洲和南非地區不產外幾全世界分布,以亞洲的種類最多。Nothofagus自然分布限於南半球
澳大利亞至
南美大陸。Fagus除1種見於美洲大陸外余均見於北半球
歐亞大陸。Castanopsis屬除1種見於美國西部外余均產亞洲南部及東南部。至於Trigonobalanus屬,則為洲際間斷分布,1種見於南美,2種產亞洲南及東南部。Lithocarpus屬僅1種分布至美國加利福尼亞州,其餘均產亞洲南部及東南部。Castanea屬的種類以中國最多。中國有7屬約320種。
殼斗科植物分布範圍較廣,分布於中國。從最西端的西藏吉隆縣到最東端的黑龍江虎林市,從最南端的海南三亞市到最北端的內蒙古額爾古納市。北方地區殼斗科植物分布較為分散,南方地區分布較為聚集。北方地區殼斗科植物的屬、種分布地點相同,但種數明顯多於屬數,它們零星分布於北方地區的中東部,西北的東部、華北及東北,間斷分布於大、小興安嶺、長白山、太行山、秦嶺北部,但在新疆、青海的大部分地區、內蒙古和甘肅的西部沒有殼斗科植物分布,與西部相鄰國家在空間上沒有聯繫。
下級分類
錐屬Castanopsis(D.Don)Spach
主要價值
研究價值
殼斗科植物的各部大多含
鞣質,以樹皮和殼斗的含量較高,鞣質分解產物通常為
鞣花酸、
沒食子酸、
兒茶酸和去氫雙沒食子酸(dehydrodigallicacid)。有栓皮的種類含有一種脂類化合物,稱栓皮蠟,栓皮蠟的主要成分為無羈萜(ffiedelin),有些種類尚含
樺木酸(betulicacid)和
樺木醇(betulin)。葉和木材含
黃酮類化合物,其提取物經
水解得到櫟酮(quercetin)、楊梅酮(myricetin)等化合物。有些種類尚含櫟素(quercitrin)、
柚皮苷(naringenin)等。
水青岡屬和
櫟屬等的種仁含以油酸和
亞油酸為主的脂肪油。廣布於長江以南各地的
多穗柯的嫩葉含一種查耳酮類化合物,稱為三葉苷(trilobatin),它是一種甜味物質,呈淡黃色結晶。
經濟價值
栗屬和錐屬的多數種的種子,自古視為木本糧食。含鞣質較高的種類,經加工處理後,其澱粉可作備荒食料、飼料或作釀造原料。木材紅褐色的青岡屬和柯屬的種類,它們的木材結構十分相似,在南方一些木材商場中,常統稱之為木類,列為一級材。錐屬也有多種,其心材也是紅褐色,常稱之為紅錐類,或稱紅犁。五嶺以北常被稱為紅栲的種,只是其葉片背面被紅褐色粉末狀鱗秕,其木材並非紅褐色,不屬於一級材。
水青岡屬的心材大都紅褐色,但其硬度稍次於木類,而韌性則頗強。
石櫟屬有石櫟、綿石櫟、
多穗石櫟、包石櫟等種,它們的樹葉革質,有光澤、深綠色,不但好看,而且抗火力強,因此,是良好的防火樹種,也是優良的用材樹種,材質堅硬,用途很廣。經濟價值高。上述木材,是中國南部各地常見的主要用材,為碼頭、坑道樁柱、車、船、器械、地板、家具、農具及建築用材。
保護現狀
保護級別
列入《瀕危野生動植物種國際貿易公約附錄Ⅰ、附錄Ⅱ和附錄Ⅲ》
瀕危原因
而由於自然災害發生頻繁、人類活動和城市發展等環境因素的影響,全球範圍內殼斗科植物正面臨滅絕的威脅(Carreroetal.,2020)。2020年全球樹木專家小組對可收集的535種殼斗科植物分布進行了風險評估,指出有36%的物種處於瀕危狀態,6.9%極度瀕危,對殼斗科植物的保護已刻不容緩。報告還詳細描述了世界430種櫟屬植物的分布,其中將近三分之一處於滅絕狀態,中國受威脅種為36種,由此可見對殼斗科植物分布進行全面評估並開展保護工作十分必要。