1 Fagaceae Buchengewächse (Fagales) Dr. VEIT M. DÖRKEN, Universität Konstanz, FB Biologie 1 Systematik und Verbreitung Zur Familie der Fagaceae aus der Ordnung Fagales (Magnoliopsida, Dikotyledoneae) werden 7 Gattungen mit rund 1.000 Arten gestellt. Die Fagaceae werden in 2 Unterfamilien eingeteilt: 1. Quercoideae (z.b. Castanea, Lithocarpus, Quercus) und 2. Fagoideae (mit Fagus). Die ehemals zu den fagoiden Fagaceae gestellte südhemisphärisch verbreitete Gattung Nothofagus (Scheinbuche) wird heute in die eigenständige monogenerische Familie der Nothofagaceae (Scheinbuchengewächse) gestellt. Fagaceae sind überwiegend nordhemisphärisch verbreitet mit einem Schwerpunkt in N-Amerika und O-Asien. Sie kommen von den gemäßigten Breiten bis in tropische Gebirge vor. Arten der Fagaceae sind in vielen Laubwaldgesellschaften die dominierende Gruppe. Abb. 1: Verbreitungskarte (vgl. HEYWOOD, 1982); 2 Morphologie 2.1 Habitus Die Arten der Fagaceae sind entweder saisonal kahle oder immergrüne Holzgewächse. Es sind kleine Sträucher bis hin zu mächtigen, ausladenden Bäumen. 2.2 Blatt Die wechselständig angeordneten Blätter sind bei allen Arten einfach gestaltet. Der Blattrand ist ganzrandig, gezähnt bis stark oder tief gebuchtet. Bei einigen Arten z.b.
2 Quercus pubescens (Flaum-Eiche) sind die Blätter dicht filzig behaart. Die Blätter zahlreicher mediterraner Eichen-Arten sind stark sklerifiziert und erinnern an die Belaubung der Gattung Ilex (Stechpalme, Aquifoliaceae). Fagaceae haben Stipeln (Nebenblätter), die jedoch bei den meisten Arten rasch abfallen. Abb. 2: Fagus sylvatica, jedes Laubblatt mit 2 Stipeln; Abb. 3: Lithocarpus edulis mit immergrüner Belaubung; 2.3 Blüte Die überwiegend windbestäubten Blüten der Fagaceae (Ausnahme Castanea, diese ist sowohl insekten- als auch windbestäubt) sind eingeschlechtlich und stehen in hängenden Kätzchen oder Ähren. Abb. 4: Fagus sylvatica, männlicher Blütenstand; Abb. 5: Fagus sylvatica, weiblicher Blütenstand; Bei den meisten Arten stehen männliche und weibliche Blüten in getrenntgeschlechtlichen Blütenständen. Bei der Gattung Castanea (Ess- Kastanie) können jedoch an der Basis der männlichen Blütenstände weibliche Einzelblüten ausgebildet sein. Die Blüten sind aus 3-zähligen Wirteln aufgebaut. In den männlichen Blüten sind die 3+3 Perigonblätter stark reduziert. In den männlichen Blüten sind meist genauso viele oder doppelt so viele Staubblätter wie
3 Perigonblätter vorhanden. Artspezifisch können es jedoch auch bis zu 40 Staubblätter sein. Gelegentlich lassen sich in den männlichen Blüten verkümmerte Stempel finden. In den weiblichen Blüten baut sich das unterständige Gynoeceum aus 3, seltener 2 bis 9, Karpellen auf, die meist mehrere Samenanlagen enthalten. Von ihnen entwickelt sich letztendlich jedoch nur eine. Abb. 6: Quercus robur, Spross mit männlichen und weiblichen Blütenständen; Abb. 7: Quercus robur, Detail einer weiblichen Blüte mit 3 Narben; 2.4 Frucht Die unilokulären Früchte sind einsamige Nussfrüchte, die von einem Becher oder einer sich klappig öffnenden Hülle, der sog. Cupula, umgeben sind. Abb. 8 & 9: Fagus sylvatica, die Früchte sind bis zur Reife fest von der sich später 4-klappig öffnenden Cupula umgeben; Bei der Cupula handelt es sich um ein zymöses (dichasiales) Verzweigungssystem, bei dem die Achsen miteinander verschmolzen sind. Die deutlich zu erkennenden Schuppen oder Dornen an der Außenseite der Cupula sind Tragblattrudimente nicht fruchtender (steriler) Zweige. Bei Fagus (Buche), Castanea (Ess-Kastanie) und einem Großteil der Arten aus der Gattung Quercus (Eichen) erfolgt die Samenreife im ersten Jahr. Bei einigen Eichen-Arten erfolgt die Fruchtreife erst im zweiten Jahr.
4 Nach einem sehr produktiven Jahr (Mastjahr) folgt meist eine Pause von 1 bis 2 Jahren, bevor wieder massenhaft Früchte produziert werden. Abb. 10 & 11: Castanea sativa, eine sich 4-klappig öffnende Cupula umschließt die glänzend braunen Nüsse bis zur Reife; Abb. 12: Quercus macrolepis mit becherartiger Cupula; Abb. 13: Früchte der Gattung Lithocarpus ähneln Eicheln stark; 3 Inhaltsstoffe Besonders Eichenholz enthält hohe Gehalte an Tanninen. 4 Nutz- und Zierpflanzen Zu den Fagaceae gehören viele wichtige Nutzholzarten wie Fagus (Buche) und Quercus (Eiche). Das Holz wird aufgrund seiner Festigkeit und Beständigkeit als Konstruktions- und Bauholz verwendet. Aus Eichenholz werden zudem Zäune, Boote und Tore gefertigt. Auch in der Tischlerei und im Möbelbau ist Eichenholz ein gefragter Rohstoff. In Eichenholz-Fässern wird Whiskey und Sherry gelagert. Aus der Borke der Kork-Eiche werden Flaschenkorken, Fußbodenbeläge, Isoliermaterialien
5 u.a. hergestellt. Die Nussfrüchte von Castanea sativa (Ess-Kastanie, Marone) sind von wirtschaftlicher Bedeutung. Eicheln wurden früher zur Schweinemast verwendet. Daher bezeichnet man die Jahre, in denen massenhaft Früchte produziert werden, auch als Mastjahre. 5 Weiterführende Literatur DÜLL, R. & KUTZELNIGG, H. (2011): Taschenlexikon der Pflanzen Deutschlands und angrenzender Länder. 7. Auflage. Quelle & Meyer, Wiebelsheim. HEYWOOD, V. H. (1982): Blütenpflanzen der Welt. Birkhäuser Verlag, Basel. LEINS, P. & ERBAR, C. (2010): Flower and Fruit; Morphology, Ontongeny, Phylogeny; Function and Ecology. Schweizerbart Science Publishers, LIEBEREI, R. & REISSDORF, C. (2007): Nutzpflanzenkunde. 7. Auflage. Thieme, MABBERLEY, D.J. (2008): MABBERLEY s plant book, 3 rd Press, Cambridge. ed. Cambridge University STEVENS, P. F. (2001): Angiosperm Phylogeny Website. Version 12, July 2012. http://www.mobot.org/mobot/research/apweb/ STÜTZEL, TH. (2015): Botanische Bestimmungsübungen. 3. Auflage. Ulmer, WEBERLING, F. (1981): Morphologie der Blüten und der Blütenstände. Ulmer,