1.2. Семейство Буковые (Fagaceae). Род Каштан (Castanea).

1.2.1. Общая характеристика рода Каштан (Castanea).

Систематика:

Царство – Растения (Plantae)

Отдел – Покрытосеменные (Magnoliophyta)

Класс - Двудольные (Magnoliopsida)

Подкласс – Гамамелидиды (Hamamelidae)

Порядок – Букоцветные (Fagales)

Семейство – Буковые (Fagaceae)

Род - Каштан (Catanea)

Род каштан (Castanea) является северной ветвью секции кастанопсис рода кастанопсис и весьма близок к последнему роду; некоторые авторы и в настоящее время объединяют оба эти рода в один. Действительно, нет ни одного вполне устойчивого и существенного признака (по-видимому, кроме летнезелености многих каштанов), который был бы характерен только для этого рода, однако можно выделить ряд тех, которые преобладают у каштана и менее часто встречаются у кастанопсиса. Это, помимо вышеупомянутой летнезелености, присутствие у него обоеполых соцветий, 6—9-гнездной завязи, симметричность плюски[3].

Каштаны — большие, высотой до 35 м, листопадные деревья или кустарники, иногда это карликовые кустарники высотой до 30 см. Форма кроны – шатровидная. Ствол с глубоко-бороздчатой, коричневато-бурой, толстой корой. Около 11—12 морфологически довольно близких и иногда трудноразличимых видов каштана распространены, как и виды бука, в Средиземноморье, на Кавказе, в Восточных Гималаях, Восточной Азии и приатлантической Северной Америке[3].

Верхушечная почка отсутствует. Листья эллиптические, острозубчатые, с многочисленными параллельными боковыми жилками, покрыты снизу микроскопическими головчатыми железками, с парой опадающих прилистников. Цветки в колосовидных соцветиях. Мужские цветки на жестких прямостоячих осях в 3— 7-цветковых дихазиях, с 6—20 тычинками; строение пыльников и пыльцевых зерен сходно с таковым у кастанопсиса. Женские дихазии по 1—3 в основании обоеполых соцветий. Плюска у каштана, в отличие от кастанопсиса, появляется уже во время цветения, вполне развитая, покрытая, за исключением шовных зон, только ветвистыми шипами, при созревании плодов раскрывается 4 или 2 створками. Плоды — орехи (каштаны) яйцевидной формы, иногда деформированные благодаря сжатию в плюске, с тонким сухим околоплодником и широким плодовым рубцом при основании.

Каштаны, как и прочие роды семейства, — растения однодомные, но, как исключение, встречаются экземпляры с соцветиями только одного пола. Такие деревья могут давать плоды, если по соседству имеются экземпляры с цветками противоположного пола[3].

Последовательность функционирования полов каштана бывает различной: одни деревья являются протандричными, другие — протогиничными, и пыльца последних служит для опыления первых, и наоборот. Цветки американского каштана зубчатого обнаруживают двойную дихогамию: нижние соцветия цветоносных побегов с мужскими цветками развиваются первыми, а женские цветки у основания более молодых соцветий, расположенных выше на цветоносном побеге, цветут в следующую очередь, а еще позже наступает цветение другой партии мужских цветков, расположенных на тех же обоеполых соцветиях. Одни авторы считают, что функцию опыления выполняют позднораспускающиеся цветки второго поколения, другие, а это более вероятно, что рано раскрывающиеся мужские цветки доставляют пыльцу для рано созревших женских, позднее — для запоздавших в своем развитии[4].

Иногда одиночно стоящие деревья оказываются бесплодными, требуя, по-видимому, для оплодотворения перекрестного опыления. Исключение составляет лишь низкорослый американский каштан карликовый, он может размножаться и партеногенетически, т. е. развивать нормальные плоды без всякого опыления.

Несмотря на обилие производимой каштаном пыльцы, он, по-видимому, является более энтомофильным, чем анемофильным растением, о чем свидетельствует небольшая, в виде маленькой точки, поверхность слегка клейкого рыльца и большое количество насекомых, посещающих его ароматные соцветия, — пчел, мелких мух, жесткокрылых, в основном потребляющих его пыльцу. Пчелы в каштановом лесу собирают много меда, несмотря на небольшое количество нектара, выделяемого мужскими цветками[5].

Период созревания плодов у каштана посевного продолжается с конца сентября до середины ноября, у каштана зубчатого — с конца августа до начала сентября, у каштана карликового — с конца сентября до конца октября. При созревании плодов орехи обычно выпадают из треснувшей плюски, но иногда опадают в плюсках или даже с осями соцветий. Прорастают орехи весной или в начале лета[4].

На корнях каштана, как и на корнях других буковых, имеется эктомикориза.

Каштаны часто достигают огромных размеров и доживают до 1000 лет и более: были описаны деревья до 26 м в окружности. Знаменитый каштан Этны, состоявший из 5 стволов, имел 64 м в окружности и возраст около 3000 лет[5].

Каштаны сильно страдают от грибковых заболеваний, самым страшным из которых является завезенная в Америку из Китая в начало XX в. болезнь коры и ствола, вызываемая грибком Endothia parasitica. Этот грибок уничтожил почти все насаждения американского каштана зубчатого.

Для нормального развития каштан требует непрерывной теплой погоды, но не выносит сильной жары и длительной засухи. Цветение каштана происходит при наступлении устойчивой температуры +15...+18 °C, а для полного созревания плодов средняя температура сентября должна быть около +15 °C, а октября — около +9 °C[6].

Кроме тепла, каштан требователен к влажности воздуха и почвы, лучше всего он развивается в областях, где выпадает не менее 1000 мм осадков и относительная влажность воздуха достигает 60—70%; большее количество осадков не приносит каштану вреда.

Обычно каштан избегает известковых почв, а также плотных глинистых, болотистых или кислых, встречаясь на почвах, образованных на гранитах, гнейсах, порфирах, сланцах и песчаниках.

Благодаря хорошо развитой и глубоко идущей корневой системе каштан хорошо противостоит ветровалу, но избегает открытых мест из-за того, что сильно страдает от иссушающих ветров, которые особенно вредят ему во время цветения.

В большинстве местообитаний каштан растет вместе с буком, грабом, дубом, ясенем, ольхой, пихтой. При произрастании вместе с буком быстрый рост каштана в первые годы позволяет ему обогнать бук, который служит ему хорошим подгоном, но в дальнейшем бук может сменить каштан, темп роста которого сильно замедляется к 50 годам, если не будет каких-либо благоприятствующих каштану условий[3].