Sekundäres Dickenwachstum und Holzanatomie

Das sekundäre Dickenwachstum verdickt Stämme und Wurzeln durch die Bildung von Holz und Rinde aus zwei lateralen Meristemen. Dies ermöglicht Bäumen den Aufbau dauerhafter, wasserleitender Stämme, die Wälder dominieren und ihre Geschichte in Jahresringen festhalten.

Definition

Sekundäres Dickenwachstum ist die Zunahme des Umfangs, die durch laterale Meristeme erzeugt wird. Holzanatomie ist die Untersuchung des von ihnen gebildeten sekundären Xylems, einschließlich seiner Zelltypen und der Struktur der Wachstumsringe.

Scope

Dieses Thema behandelt das Gefäßkambium und das Korkkambium, die Produktion von sekundärem Xylem (Holz) und sekundärem Phloem sowie Periderm (Rinde), die Struktur von Nadel- und Laubhölzern und die Bildung sowie Interpretation von Wachstumsringen.

Core questions

• Wie tragen das Gefäßkambium und das Korkkambium zur Umfangszunahme von Stämmen und Wurzeln bei?
• Was unterscheidet das Holz (sekundäres Xylem) von Nadelbäumen von dem der Blütenpflanzen?
• Wie entstehen jährliche Wachstumsringe, und was zeichnen sie über das Leben und Klima eines Baumes auf?

Key theories

Laterale Meristeme und Umfang

Das Gefäßkambium produziert sekundäres Xylem nach innen und sekundäres Phloem nach außen, während das Korkkambium schützendes Periderm bildet. Der Umfang nimmt zu, wenn diese Zylinder aus sich teilenden Zellen neues Gewebe anlegen.

Wachstumsringe als Aufzeichnung

Saisonale Schwankungen der Kambiumaktivität erzeugen abwechselnd Frühholz und Spätholz, wodurch Jahresringe entstehen, deren Breiten das Alter eines Baumes und die von ihm erlebten Umweltbedingungen archivieren.

Mechanisms

Das Gefäßkambium ist ein Zylinder aus sich teilenden Initialen, der sekundäre Xylemzellen zum Stammzentrum hin und sekundäre Phloemzellen nach außen hin absondert; die Lignifizierung der Xylemzellwände erzeugt Holz. In gemäßigten Klimazonen bilden sich im Frühjahr große, dünnwandige Gefäße oder Tracheiden (Frühholz) und später in der Saison kleinere, dickwandige Zellen (Spätholz), wodurch die sichtbare Grenze eines Jahresrings entsteht. Das Korkkambium bildet derweil suberisiertes Periderm, das die Epidermis als Rinde ersetzt.

Clinical relevance

Die Holzanatomie ist die Grundlage für Forstwirtschaft, Holzbau und Papierproduktion, während die Datierung und Klimasignale in Wachstumsringen (Dendrochronologie) die Archäologie und die Rekonstruktion vergangener Klimata unterstützen.

History

Detaillierte Beschreibungen der Kambiumaktivität und Holzstruktur entwickelten sich in der Anatomie des 20. Jahrhunderts, während Douglass' Gründung der Dendrochronologie zeigte, dass Wachstumsringe Holzartefakte datieren und das Klima rekonstruieren können.

Key figures

• Katherine Esau
• Andrew Ellicott Douglass

Seminal works

• evert2006
• raven2013

Frequently asked questions

Warum bilden Bäume Jahresringe?

In saisonalen Klimazonen produziert das Kambium im Frühjahr weite, dünnwandige Zellen und später im Jahr dichtere, dickwandige Zellen; der abrupte Übergang zwischen dem Spätholz eines Jahres und dem Frühholz des nächsten Jahres erscheint als Ringgrenze.

Was ist der Unterschied zwischen Hartholz und Weichholz?

Weichholz ist das Holz von Nadelbäumen, das hauptsächlich aus Tracheiden besteht, während Hartholz das Holz von Blütenpflanzen ist und neben Fasern und Tracheiden auch Gefäße enthält; die Begriffe beschreiben botanische Gruppen, nicht die tatsächliche Härte.