Struktur-Funktions-Modelle von Pflanzen- Sommersemester 2012 -

Winfried Kurth

Morphologische Messungen, 22. 5. 2012

bitte mitzubringen:

• Digitalkamera

• farbige Stifte

• Lineal, Geodreieck (sofern vorhanden)

• Schublehre (sofern vorhanden)

• kleine Haftetiketten (sofern vorhanden), alternativ Tesafilm

• Notebook zum Eingeben der dtd-Dateien

Untersuchungsobjekte:

junge Buchenpflanzen (Fagus sylvatica)

bereits für Photosynthesemessung verwendet

Vor den Detailmessungen:• Baum mit einem Namen versehen (Namensschild!)

• auf Besonderheiten überprüfen

• Referenzrichtung (auf dem Boden / im Topf) festlegen

• den Baum von mehreren Seiten fotografieren (mit Referenzrichtung und Namensschild)

• gesamtbaumbezogene Messgrößen aufnehmen

gesamtbaumbezogene Messgrößen:

• Höhe• Durchmesser an der Basis• Anzahl der Blätter• Anzahl der Seitenzweige 1. Ordnung• Datum der Messung

Maßeinheiten:

für Längen und Durchmesser: mm (Achtung: dtd-Dateien werden im Attributeditor von GroIMP zur Zeit nicht korrekt interpretiert! Dortige Angaben sind durch 10 zu teilen.)

für Winkel: Grad

für Massen: g (aber in GroIMP i.d.R. SI-Einheiten: kg, m)

Vorbereitung der topologischen und geometrischen Detailvermessung des Baumes:

Auffinden der Jahrestriebgrenzen (Triebbasisnarben), soweit möglich!

Nummerierung der Internodien der Hauptachse (trunk) von unten nach oben (mit Berücksichtigung der Jahrestrieb-Zuordnung); entsprechend auch der (apikal abgehenden) Seitenzweige, Kurztriebe und Blätter

bei Seitenzweigen: innerhalb jedes Seitenzweigs weiternummerieren

topologische Skizze des gesamten Baumes mit allen Blättern auf großem Zeichenbogen (evtl. mehrere Bögen verwenden – genügend Platz für Längen- und Winkelangaben vorsehen!)

Rot: Namen der Internodien, (Blattstiele und) Blattspreiten

Schwarz: Längen (L), Durchmesser (D), Breiten (bei Blattspreiten; B)

Grün: Winkelangaben. Divergenzwinkel (Abweichung von der Wuchsrichtung der Mutterachse): W (in Grad), Azimutwinkel (bez. auf Referenzrichtung am Boden): S (in Grad); beachte: zur Zeit keine negativen Winkel-angaben möglich.

optional: Winkel zwischen zwei aufeinanderfolgenden Inter-nodien (W-Angabe)

entsprechende dtd-Datei:

T1 L75 ## O0 D2.3T2 L50 #T1 V D1.9T3 L67 #T2 V D1.5T4 L31 #T3 V D1.1S1 L40 #T1 - W65 D1.1S2 L36 #T2 + W60 D0.9S3 L20 #T3 S315 W50 D0.8B1 L45 #S1 V R5 W30 C4 < B30 >B2 L57 #S2 V R5 W10 C4 < B35 >B3 L28 #S3 V R5 W45 C4 < B19 >

# Name des Muttersegments,

V steht für „Verlängerung“ (der Achse),

+ für S90 (Wuchsrichtung rechts),

– für S270 (Wuchsrichtung links),

R5 für Richtung nach unten (= S180),

C4 für rote Farbmarkierung (willkürl.).

Die B-Angaben für die Blattspreiten sind in Kommentarklammern geschrieben (z.Zt. keine automatische Verarbeitung durch GroIMP).

Kurztriebketten:

zusammenfassende Angabe möglich durch

Qn anstatt der Längenangabe Lx

steht für Kurztriebkette aus n Kurztrieben (keine Längenangabe vorgesehen)

Beispiel für kleine Buche:

T1 L33 ## D2.8T2-1 L3 #T1 V d2.4T2-2 L6 #T2-1 V D2.4T2-3 L9 #T2-2 V d2.4T3-1 L3 #T2-3 V d2.4T3-2 L5 #T3-1 V D2.4T3-3 L5 #T3-2 V d2.4T4-1 L2 #T3-3 V - w1 d2.2T4-2 L5 #T4-1 V + w2 d2.2T4-3 L9 #T4-2 V - w2 d2.2T4-4 L15 #T4-3 V + W10 D2.2T4-5 L12 #T4-4 V - W30 d2.2T5-1 L4 #T4-5 V d1.9T5-2 L7 #T5-1 V + W15 d1.9T5-3 L15 #T5-2 V - W10 D1.9T5-4 L12 #T5-3 V + W20 d1.9T6-1 L1 #T5-4 V d1.6T6-2 L4 #T6-1 V - w2 d1.6T6-3 L9 #T6-2 V + w3 d1.6T6-4 L11 #T6-3 V - W20 D1.6T6-5 L12 #T6-4 V + W20 D1.4T7-1 L4 #T6-5 V d1.5T7-2 L8 #T7-1 V + w1 d1.5T7-3 L13 #T7-2 V - w2 D1.5T7-4 L20 #T7-3 V + W5 D1.2T7-5 L18 #T7-4 V - W15 D1.1S1 L2 #T4-3 - W70 D1.7S2 L1 #S1 V d1.7S3-1 L1 #S2 V d1.7S3-2 L1 #S3-1 V d1.5S4-1 L2 #T4-4 + W60 d1.5S4-2 L3 #S4-1 V D1.5S5-1 L2 #S4-2 V d1.5S5-2 L1 #S5-1 V D1.5S5-3 L3 #S5-2 V d1.5S6-1 L1 #S5-3 V d1.2S6-2 L1 #S6-1 V d1.2S6-3 L2 #S6-2 V D1.2S7-1 L2 #T5-3 - W70 d1.2S7-2 L3 #S7-1 V D1.2S8-1 L1 #S7-2 V d1.2S8-2 L1 #S8-1 V d1.2S8-3 L2 #S8-2 V d1.2S9-1 L1 #T6-3 + W40 D1.1S9-2 L0.5 #S9-1 V d1.1S10-1 L5 #T6-4 - W60 d1.3S10-2 L5 #S10-1 V D1.3B1 L29 #S3-1 - W50 C4 <B19>B2 L32 #S3-2 + W15 C4 <B21>B3 L23 #S6-1 + W120 C4 <B15>B4 L43 #S6-2 - W80 C4 <B29>B5 L52 #S6-3 + W0 C4 <B33>B6 L24 #S8-1 - W100 C4 <B15>B7 L40 #S8-2 + W40 C4 <B23>B8 L50 #S8-3 - W30 C4 <B34>B9 L29 #S9-1 - W30 C4 <B17>B10 L44 #S9-2 + W20 C4 <B26>B11 L54 #S10-1 - W60 C4 <B31>B12 L59 #S10-2 + W0 C4 <B38>B13 L46 #T7-1 - W80 C4 <B31>B14 L66 #T7-2 + W60 C4 <B43>B15 L70 #T7-3 - W60 C4 <B45>B16 L67 #T7-4 + W35 C4 <B41>B17 L56 #T7-5 - W20 C4 <B30>

dtd-Datei:

zu den geometrischen Detailmessungen:• Länge von Internodien und Blattstielen: auf mm genau• Durchmesser von Internodien (pro Jahrestrieb mind. 1 mal) : auf 1/10 mm genau; mittig gemessen• Länge eines Blattes: gemessen vom Stielanfang bis zur Blattspitze, auf mm genau• Breite eines Blattes: gemessen an der breitesten Stelle• Blattfläche (nur bei destruktiver Messung): gemessen über Blattkopien mit speziellem Messgerät nach Zerlegung des Baumes, oder fotogrammetrisch• Winkel: auf 5° genau (Azimutwinkel: 10°); Messung zwischen Internodium und Mittelrippe der Blattspreite.

Massen:Internodien, Blätter: Trockenmassen für gesamten Baum

zur Analyse der gemessenen Buchendaten

dtd-Datei:

- in GroIMP laden, visuelle Überprüfung auf Plausibilität

- Darstellung der Blätter mit Breite und Fläche derzeit nicht möglich (Blattdaten in Extra-Tabelle übertragen)

- erste Analysen: Erzeugung von Tabellen mit GroIMP (elementare Analyse; Längen und Winkel); auch mit Queries von der GroIMP-Konsole aus möglich- statistische Auswertung der Tabellen (R, Statistica oder SAS) (vgl. Beschreibung auf Grogra-CD, anzupassen!)

Ziele: Verläufe von morphologischen Größen entlang der Achsen und bei Verzweigung; Korrelations- und Regressionsanalyse der Größen untereinander; Mittelwerte und Standardabweichungen; nichtlineare Anpassung einer Lichtantwortkurve an die Photosynthesedaten

Beispiele:

Trend der Blattlängen entlang der Stammachse (für Pappel)

(aus Hausarbeit von René Degenhard, 2008)

Korrelation zwischen Blattlänge und –breite (Pappel)

(aus Hausarbeit von René Degenhard, 2008)

Die Durchführung der Datenanalysen wird Teil der Hausarbeit sein und wird hier nicht weiter spezifiziert.