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Autor Thema: Küstenmammutbaum Sequoia sempervirens - Frosttoleranz der Herkünfte und Klone ?  (Gelesen 19110 mal)

Tuff

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Die Bilder machen sehr deutlich daß die Nadelverbraunung direkt von der Sonnenbestrahlung abhängt. Der genaue Mechanismus ist aber immer noch nicht wirklich geklärt. In Frage kommen Austrocknen aber auch direkte Zerstörung durch UV, sowie interne Prozesse in den Zellen welche durch das Sonnenlicht in Gang kommen und die Nadel kältempfindlich machen.

Zu letzterem eine kurze Erläuterung. Es liess sich in vergleichenden Untersuchungen zeigen, daß (Nadel-) Bäume sich auf den Winter 'einstimmen' indem sie ihr Gewebe durch biochemische Veränderungen abärten. In Frage käme zb. die Anreicherung mit Stoffen die ein Gefrieren verhindern, oder / und das Auslagern von Wasser.

Es wurde zb. gezeigt, daß Sommer-Zweige auf Minusgrade herabgekühlt schwere Schäden davontrugen, Winterzweige desselben Baumes aber nicht.

guckst du: Senser & Beck 1977: "On the mechanisms of frost injury ..." Planta 1977, mit vielen interessanten Referenzen ... sogar ein paar Deutsche :D

Daher ist es auch denkbar, daß die Reihenfolge der Ursachenkette anders läuft: Zuerst warme, sonnige Tage welche den zellulären 'Winterschlaf' aufheben (und dazu bedarf es wohlgemerkt keiner Wurzelaktivität) und DANN kommt die erneute Frostkeule. Gerade ein KM, unter allen Nadelbäumen, wäre dem quasi wehrlos ausgeliefert.

Es ist nur eine von vielen Möglichkeiten und ich hoffe im Laufe der Jahre noch dahinter zu kommen. Oder die treffende Untersuchung dazu ausfindig zu machen.
« Letzte Änderung: 06-April-2021, 01:12 von Tuff »
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Tuff

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Vielleicht ist es Zeit für eine Seite mit Referenzen ? Die ich ab und zu mal updaten werde.

Ich habe diese Artikel nicht gelesen, wenn sie kostenpflichtig sind und ich keinen Zugang zum PDF habe. Aber manchmal helfen einem schon die 'abstracts' auf die richtigen Sprünge ...



Pisek, A., Larcher, W. Zusammenhang zwischen Austrocknungsresistenz und Frosthärte bei Immergrünen. Protoplasma 44, 30–46 (1954).
https://doi.org/10.1007/BF01248211
https://link.springer.com/article/10.1007/BF01248211


Senser, M., Beck, E. On the mechanisms of frost injury and frost hardening of spruce chloroplasts. Planta 137, 195–201 (1977).
https://doi.org/10.1007/BF00388150
https://link.springer.com/article/10.1007/BF00388150


Weitere Quellen:

*  Ursprüngliche mbreg Diskussion im Jahr 2012
« Letzte Änderung: 16-April-2021, 23:51 von Tuff »
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Joachim Maier

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Genau genommen ist diese Farbe nicht braun, sondern orange! ;)
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Teo

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Die Fotos von Matzes KM sind ja wirklich krass. Dieser Kontrast  :o

Dass die Nadelverbraunung direkt von der Sonnenbestrahlung abhängt scheint wirklich offensichtlich zu sein. Tuff, danke für deine Analyse und Recherche.
Klar sind unsere heimischen Fichten, Tannen etc. nicht unmittelbar vergleichbar mit KM aber grundsätzlich sollte dieser Prozess unter Sonneneinstrahlung ebenfalls stattfinden. Wieso weisen diese dann aber keine Verbraunung der Nadeln auf? Eventuell sollte man dass mal hinterfragen um der Ursache auf den Grund zu kommen. Tuff, du hast dazu sicherlich schon Info.
« Letzte Änderung: 06-April-2021, 23:13 von Teo »
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Tom E

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Da ich mich ohnehin nur wiederhole, ein letzter Beitrag hierzu.

Rein optisch reagiert ein KM hauptsächlich mit einer Zelldruckreduktion auf Frost, die Flüssigkeit friert vermutlich. In kalten Zeiten hängen KM-Triebe schlaff und zugleich starr am Baum. Vielleicht hat mal jemand einen tief gefrorenden KM im Wind wackelnd zugesehen? Falls nein, einfach mal beobachten.

Interessant finde ich diesen Titel: Zusammenhang zwischen Austrocknungsresistenz und Frosthärte    ... schade, dass für dieses pdf ein solch horrender Preis verlangt wird. Dieser Titel beschreibt eigentlich den Grund, wieso manche KM-Triebe z.B. kompakte/sehr blaue/allgemein exponierte (Spitze) im Winter besonders glänzen können. Wie schon oft geschrieben, die Nadeln erfrieren nicht zwingend, sondern trocknen aus. Das kann unter ungünstigen Bedingungen sogar in warmen Wintern passieren, aber mehr will ich dazu gar nicht mehr schreiben.

Gruß
Tom

Genau genommen ist diese Farbe nicht braun, sondern orange! ;)
Im Sommer sind sie richtig braun, danach fallen sie ab.  ::) Die Bäume werden durchaus wieder grün, die alten Nadeln in diesen Fällen allerdings nicht, tot statt verfärbt.

Klar sind unsere heimischen Fichten, Tannen etc. nicht unmittelbar vergleichbar mit KM aber grundsätzlich sollte dieser Prozess unter Sonneneinstrahlung ebenfalls stattfinden. Wieso weisen diese dann aber keine Verbraunung der Nadeln auf?
Weil sie es können?  8) Im Gegensatz zum wenig kälteliebenden Küsten-Mammutbaum, haben sich unsere Bäumchen im Laufe der Zeit tolle Sachen einfallen lassen um in kalten Gebieten zu überleben. Sei es nur der Frostschutz, oder auch die Bauart der Nadeln, so sind die Spaltöffnungen in der Regel recht tief in der Außenhaut versenkt. Mal als Vergleich ein Laubblatt und eine Kiefer-Nadel. Das hier soll eine KM-Nadel sein, hier liegen die Stomata - ähnlich eines Laubblattes - ziemlich ungünstig, wenn man sie mit an Kälte angepassten Nadelbäumen vergleicht.


Jetzt aber wirklich Schluss hier von meiner Seite. Euch noch viel Spaß.
« Letzte Änderung: 06-April-2021, 23:32 von Tom E »
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Gartenwetter: Awekas von den Bäumchen und der Heidi.

Joachim Maier

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Auf den vor meinem Kommentar gezeigten Fotos sind die Nadeln Orange wie bei meinem größeren Baum. Braun fällt ab, orange nicht und wird wieder grün. Hab das schon viele Jahre beobachtet. Ich hatte auch schon braune Nadeln, aber das ist definitiv kein Braun!!
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Tuff

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Teo, deine Frage ist berechtigt.

Ich möchte an dieser Stelle einmal eine Lanze brechen für die Frage "warum".

Vor über 350 Jahren fiel einem Menschen der im Sommer im Gras lag und 'chillte' vom Apfelbaum ein Apfel auf den Kopf. Und er fragte sich auf einmal: "Warum eigentlich?"

Ich möchte auf die revolotionäre, ja geradezu unerhörte Dimension dieser Frage hinweisen, in einer Angelegenheit die 99,99999999999999999 % aller Menschen so absolut selbsverständlich vorkommt, daß es einfach nur lächerlich wäre sie überhaupt zum Gegenstand einer Betrachtung zu  machen. Und eines Geistes der zu solch einer Frage fähig ist.

Heute basieren auf Newtons Geist Hochgeschwindikeitszüge, Flugzeuge, Raumschiffe, der Sextant, panzerbrechende Geschosse, Ferngläser und Spiegelteleskope, und ein paar ähnlich unwesentliche Kleinigkeiten mehr.

Man kann nun argumentieren daß uns all diese Dinge aber nicht glücklicher gemacht haben, jedenfalls nicht die panzerbrechenden Geschosse und vielleicht auch nicht die Raumschiffe; und daß die Menschen die Bäume niemals hätten verlassen sollen.

Es lässt sich aber nicht bestreiten, daß Netwons Neugier erhebliche Auswirkungen auf das Schicksal der Menschheit hatte.

Es steht außerdem auch jedem frei, auf den nächstbesten Baum zu klettern und dort fraglos glücklich zu werden! *)

"In der Sprache seiner Zeit, die zwischen natürlicher Theologie, Naturwissenschaften, Alchemie und Philosophie noch nicht scharf trennte, wurde Newton als Philosoph bezeichnet." (wikipedia)


*) Butterfly Julia Hill hats jedenfalls glücklich gemacht!
**) Donald Trump hat ihren Wald aber dann vor Amtsabtritt doch noch zum Abholzen freigegeben.
 
« Letzte Änderung: 07-April-2021, 00:58 von Tuff »
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Tuff

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Joachim, kann es nicht sein daß überall in der Welt, beim KM über Winter verschiedene Farben auftreten ? Darunter auch orange, und braun.

Ich gebe aber zu daß ich salopp gerne von 'verbraunen' spreche obwohl man es auch vergilben oder verorangenen nennen könnte. Oder verröten ?? Du siehst, die ersten 2 Worte sind zu ungenau und das dritte zu sperrig zum Schreiben und Sprechen. Und das letzte ...
So what ?

Es klingt auch nicht abwegig daß Orange die Farbe des Lebens (junger Nadeln) ist und Braun die des Todes (alter Nadeln). Ich hoffe ja sehr das wir hier auch Berichte über die Regeneration erhalten und dann können wir das vielleicht im Einzelnen klären.
« Letzte Änderung: 07-April-2021, 00:54 von Tuff »
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Joachim Maier

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braun ist trocken und tot.

orange ist glänzend und lebendig.
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heiquo

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Meine KM´s sind von Orange jetzt in Richtung Braun unterwegs.

Bericht folgt im Thread!
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Bernhard

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orange ist glänzend und lebendig.

Mein Eindruck, Jo :

Zuviel Farbenlehre, zuwenig zum Threadthema......
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It's better to be a warrior in a garden
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Joachim Maier

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Mein Eindruck:

braun ist trocken und tot.

orange ist glänzend und lebendig.

Mein Eindruck, Jo :

Zuviel Farbenlehre, zuwenig zum Threadthema......

Um die Kurve zum Thema zu bekommen Bernhard :) , aus meiner Erfahrung ist der Verlust der grünen Farbe ein Frostschutz der Pflanze, um das Chlorophyll zu schonen, welches in dieser Zeit im Holz eingelagert wird. Im Frühjahr werden die Nadeln bei meinem KM von der auch im Winter grünen Zentralader wieder mit Chlorophyll versorgt.
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Tuff

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Etwas Ahnliches ist von den Herbstlaubblättern bekannt, aus denen vor dem Blatfall noch wertvolle Stoffe 'evakuiert' werden. Es fällt aber das KM-Blatt nicht ab, daher habe ich meine Zweifel ob man von eine Evakuierung sprechen darf. Eventuell wird das Chlorophyll aber einfach in eine andere biochemische Form überführt ? Also nicht vorab, sondern erst durch die Kältewirkung selber. Nicht 'proaktiv'. Man könnte das dann auch als 'Degradation' sehen, die dem KM eher gar keinen Spaß macht. So wie erfrorene Zehen und Finger sich verfärben ...

Für das Thema hier, ich sags nochmal, zählt eher nicht ob und wie ein KM sich verfärbt, sondern ob und wie er überlebt, und zwar ohne kritische Schäden: Zu denen in erster Linie mal das Absterben der Spitze zählen würde, mit nachfolgendem Zwieselwuchs. Und langfristig, trotz Frostwinter, ohne massive Einbußen in der Wuchsleistung.

Wenn ein KM (Klon) das schafft, dann wäre es egal ob er orange oder gelb oder lila wird !
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Tuff

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Hier geht es um Frost und den Windchill, ein Begriff den ich glaube ich öfters genannt habe, und ich möchte das hier weiter besprechen.

Es stimmt, Windchill ist für den Menschen erfunden bzw. Körper die ohne den Wind langsamer abkühlen bzw. sich sogar aufwärmen würden.

Die Frage ist also eigentlich, welche Wärmezufuhr kann es bei Pflanzen denn überhaupt geben ?

Mir fallen da auf Anhieb drei Quellen ein:

(1) Abstrahlung der Erde (welche generell ein sehr nachhaltiger Wärmespeicher ist)
(2) Sonneneinwirkung tagsüber
(3) Verdunstungswärme

Vielleicht kann man noch ergänzen daß unter Schirm eines Altbestandes die Wärmeabstrahlung / Auskühlung stark gebremst ist, während ein Wind der durch diesen Bestand hindurchfegt den positiven Effekt zunichte machen kann ?

Es ist jedoch klar daß sich eine Pflanze in einer kalten Winternacht, ob mit oder ohne Wind, nachts recht schnell der Standard-Außentemperatur angleicht. Aber das Tempo in dem dies geschieht kann doch sehr wohl etwas ausmachen ? Wenn die gespeicherte Wärme nämlich bis zum nächsten Vormittag noch 'vorhält' an dem es dann hoffentlich wieder etwas wärmer wird, wäre doch schon viel gewonnen ?

Es scheint aber auch plausibel daß das Austrocknen (bei tiefer Temperatur) durch den kalten Wind für Pflanzen schädlicher ist, als die reine Kälte.

Also sollte ich vielleicht nicht mehr vom Windchill sprechen, sondern von ... was ? Vielleicht "Frost-Dürre" ?

Hmmmm .... "Gründe im Zellstoffwechsel .... welche wir niemals ergründen werden" ?  Sag niemals nie :D Es ist sicher auch hierzu einiges untersucht worden, und wahrscheinlich kann man das dann mindestens lesend "ergründen".

Erst wenn man alle beteiligten Aspekte einmal richtig angeschaut hat, kann man sagen daß man die Frostwirkung wirklich verstanden hat. "Das habe ich doch gleich gewusst" ist auch nicht das richtige Prinzip, wenn es um Lernen geht, finde ich.
« Letzte Änderung: 08-April-2021, 00:20 von Tuff »
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Tuff

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Ich möchte noch einmal auf die oben angegebene Untersuchung an Fichten von Senser & Beck 1977 zurückkommen.

Hier steht in der Zusammenfasung, nochmal zusammengefasst, folgendes:

Es wurde die Photosyntheseaktivität von isolierten Chloroplasten (der 'grüne Stoff' in den Nadeln) unter idealen Laborbedingungen gemessen. Aus Sommerzweigen isoliert, war diese (logisch) hoch. Aus Winterzweigen war sie sehr niedrig. Die Chloroplasten sind also im Winter irgendwie anders als im Sommer, und reagieren kaum noch auf Sonnenlicht.

Ferner wurden die zu unterschiedlichen Jahreszeiten geernteten Zweige im Labor -20°C ausgesetzt. Während die Winterzweige dies ohne größere Probleme überstanden, wiesen die Sommerzweige Frostschäden auf: Trotz vorsichtigem Auftauen 'degradierte' das Chlorophyll der Sommerzweige. Die aufgetauten Sommer-Chloroplasten waren zudem allesamt 'tot' (inaktiv). Die Winterchloroplasten überstanden den Prozess ohne Schaden.

Die Forscher gehen davon aus, daß Frostschäden bei Fichtenchloroplasten nicht auf direkte Schädigung durch die Temperatur zurückzuführen ist, sondern durch toxische Stoffe bewirkt wird, welche die Chloroplastenmembran ('Haut') angreifen und zersetzen. Diese Stoffe entstehen in den Zellen erst beim Auftauen. Also nicht die Chloroplasten selber werden durch die Kälte angegriffen, sondern andere Zellbestandteile, und deren Zerfallsprodukte greifen die Chloroplasten an.

Die Frosthärte der Fichte sei, in Auswertung ihrer Versuche, auf mindestens 2 Faktoren zurückzuführen: 1. Eine Veränderung in den biochemisch aktiven Membranen der Chloroplasten (was für eine Veränderung die meinen erschliesst sich mir aus der Zusammenfassung aber nicht) und 2. zusätzlich eine Stabilisierung dieser Membranen durch isolierende Schichten, welche sie vor besagten aggressiven Substanzen schützen (cryoprotecting compounds).

Letztere Annahme wird durch den Versuch unterstützt, Chloroplasten mit Salzsäue zu behandeln. Danach waren die Winterchloroplasten deutlich besser in Schuß als die Sommerchloroplasten.

Die Veränderung der Nadeln und Chloroplasten gegen den Winter hin ist den Autoren zufolge nicht auf direkte Frosteinwirkung (freezing injuries) zurückzuführen, sondern die Folge eines Abhärtungsprozesses (frost hardening process). Hier gehts um die kausale Reihenfolge: Nicht der erste Frost bewirkt die Frosthärte, sondern die gesamten Witterungs-Bedingungen über den Herbst bis zum Winter bewirken eine (langsame) Anpassung.

Was bedeutet das für den KM - falls es vergleichbar wäre ?

Sollten die Mechanismen prinzipiell übertragbar sein, dann wäre ein KM wohlberaten im Herbst zeitig 'Ladenschluss' zu machen und im Rahmen seiner wohl eher bescheidenen Möglichkeiten eine Abhärtung zu durchlaufen. Man kann sich dann vorstellen, welches Klima *mit Winter* für den KM am besten wäre: Zum Winter hin langsam immer kälter und kein ständige hin-und-her. Und Nordhang besser als Südhang ! (Fas gilt wohl für die meisten Koniferen.)

Es wäre dann auch gut möglich, daß die Verfärbung ins Orange-Rote (egal auf welche Art das 'Grün' nun tatsächlich verschwindet) eine Möglichkeit der Anpassung sein kann, die den KM zur Verfügung steht, und also positiv zu sehen wäre. Allerdings ist die Verfärbung - je nach Temperaturen - anscheinend nicht zwingend notwendig, wie andere Beispiele hier bald zeigen werden.

Es ist aber leider alles nur spekulativ, weil Fichten und Mammutbäume eben doch sehr verschieden sind: Fichten verfärben sich ja normalerweise gar nicht. Die typische KM-Verfärbung fand außerdem, soweit ich das mitbekommen habe, überwiegend erst _nach_ dem tiefen Frost statt. Eine langsame Frosthärtung hätte doch eher vorer bereits stattfinden sollen - es hätten sich die KM also bereits Dezember - Janur langsam orange färben müssen. -> Hat irgendjemand hier mal so etwas beobachtet ?

Und es fehlen Vergleiche: Vor allem die Frage, haben orange gefärbte KM in der Folge weitere tiefe Fröste gut überstanden -- oder wurden sie dann doch noch dürr ? Wenn es so wäre, dann wäre die Verfärbung die allerletzte Notrettungs-Bastion nach der dann aber nichts schlimmes mehr passieren darf. Quasi mit dem Rücken zur Wand.

Ich hoffe wir können dazu hier mal Beobachtungen sammeln !

Wichtig bleibt aber festzuhalten, daß zum Winter hin ein biochemischer Anpassungsprozess auch innerhalb der Koniferennadel stattfindet.
« Letzte Änderung: 08-April-2021, 23:31 von Tuff »
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