Biologische Optimierung in Baumstämmen und Holzqualität

Description: Die Fichte (Picea abies (L.) Karst.) ist eine der wirtschaftlich bedeutendsten Baumarten Europas. Der ständig steigende Bedarf an Holzprodukten erfordert die Entwicklung von Strategien, um den Rohstoff Holz möglichst effizient zu nutzen. Ein Ausweg wäre dabei die Selektion von Fichten mit möglichst einheitlichen Holzeigenschaften entlang des gesamten Stammes. Das Holz erfüllt jedoch für den Baum wichtige Funktionen, wie beispielsweise den Wassertransport und die mechanische Stabilität, die sein Überleben garantieren. Die Erfüllung dieser Funktionen erfordert bestimmte Holzstrukturen. Die Kenntnis dieser Zusammenhänge ist nötig, um die Züchtung von Pflanzen zu vermeiden, die zwar ausgezeichnete Holzqualität besitzen, jedoch nur bedingt überlebensfähig sind. 1) Die Holzstruktur innerhalb eines Baumes und von verschiedenen Bäumen ist unterschiedlich, weil die Anforderungen an die hydraulische Effizienz und Sicherheit und an die mechanische Stabilität variieren. 2) Ein bestimmter Aufbau aus Frühholz mit weitlumigen Zellen und Spätholz mit englumigen Zellen ist nötig, um Wasser effizient zu transportieren, gleichzeitig ein Trockenfallen des Wasserleitsystems zu verhindern und mechanische Stabilität zu garantieren. Der Zusammenhang beruht jedoch nicht auf dem Zelldurchmesser an sich, sondern auf bestimmen Eigenschaften der 'Schleusen' (Tüpfel), welche die einzelnen Zellen verbinden. 3) Ausgezeichnete Holzqualität, wie Uniformität entlang des Stammes und hohe Dichte, implizieren nicht immer ausgezeichnete hydraulische und mechanische Eigenschaften. Unser Ziel ist es, die anatomischen und chemischen Grundlagen der natürlichen Holzfunktionen zu untersuchen und deren Konsequenz für die Holzqualität zu prüfen. Um diese Hypothesen zu verifizieren, sind umfassende anatomische und chemische Analysen in Verbindung mit hydraulischen und mechanischen Testverfahren an frischen Holzproben geplant. Die Holzproben unterscheiden sich im Alter der Jahrringe, in der Entnahmehöhe und in ihrer jahreszeitlichen Ausbildung (Früh- und Spätholz). Außerdem werden Fichtenklone, die auf Standorten mit unterschiedlichem Feuchteregime stocken, untersucht.

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Origins: /Bund/UBA/UFORDAT

Tags: Dendrochronologie ? Fichte ? Baustoff ? Jahresring ? Baumstamm ? Norwegen ? Holzrohstoff ? Baum ? Baumfällung ? Schleuse ? Chemische Analyse ? Pflanzenart ? Pflanzenproduktion ? Stress ? Topographie ? Dürre ? Bergwerk ? Holz ? Qualitätsmanagement ? Forstprodukt ? Chemikalien ? Jahreszeit ? Karstgebiet ? Pflanzenzüchtung ? Prüfverfahren ? Rohstoff ? Ausbildung ? Zelle ? Lebensalter ? Europa ? Bewässerung ? Wasserknappheit ? Holzprodukt ? Forstwirtschaft ? Züchtung ? Probenahme ? Bedarf ? Strategische Aspekte ? Wachstum [biologisch] ? Druck ? Funktion ? Wasertransport ? Zielkonflikt ? Überlebensfähigkeit ? Art [Spezies] ? Altersabhängigkeit ? Auslese ? Leistungsfähigkeit ? Dichte ? Verarbeiten ? Verfrachtung ? Alterung ? Holzqualitäten ? Klon ?

License: cc-by-nc-nd/4.0

Language: Deutsch

Organisations

• Fonds zur Förderung der Wissenschaftlichen Forschung (Geldgeber*in)
• Umweltbundesamt (Bereitsteller*in)
• Universität Innsbruck, Institut für Botanik (Mitwirkende)
• Universität für Bodenkultur Wien, Institut für Botanik (Betreiber*in)
• Universität für Bodenkultur Wien, Institut für Holzforschung (IHF) (Mitwirkende)

Time ranges: 2003-03-01 - 2006-06-30

Alternatives

• Language: Englisch/English
  Title: Tradeoffs between wood functions in tree stems
  Description: Norway spruce (Picea abies (L.) Karst.) is one of the commercially most important tree species across Europe. Under the pressure of the growing demand for wood products, strategies have been developed to use wood more efficiently. A main strategy is to grow wood with more uniform properties along the stem. Secondary xylem (wood) fulfills many of the functions required for tree survival, e.g. water transport and mechanical support. The evolutionary process has optimized tree structure to maximize survival of the species, but has not necessarily optimized the wood proper-ties needed for lumber. Breeding trees without understanding the relationships between wood structure and tree survival may result in enhanced wood properties, but poor survival prospects. Within the proposed project we state three main hypotheses: 1) Wood structure within and between trees differs due to changing demands on hydraulic effi-ciency, safety and mechanical performance. The optimum structures for achievement of these essential functions will most likely differ, leading to conflicting demands on wood structure for physiological fitness. 2) A tradeoff exists between hydraulic safety and efficiency at the pit level. Earlywood and late-wood in Picea abies may operate with different strategies of xylem safety, obviously related to pit anatomy. The question is raised how the arrangement of earlywood and latewood tracheids both guarantee high hydraulic efficiency under high water supply and xylem safety under a sudden drought stress event. 3) Superior wood quality is not always paralleled by superior hydraulic properties, xylem safety and mechanical performance. Uniformity and high wood density (thus more 'mature-like wood) are the most desired solid-wood properties. Our intention is to evaluate wood functions as to their anatomical and chemical implications and their consequence for wood quality. To test the hypotheses we will perform comprehensive investigations on anatomical and chemical parameters defining wood quality and their relevance for hydraulic efficiency, drought vulnera-bility, and mechanical performance within a stem, with reference to xylem characteristics that change with cambial age, tree height (juvenile vs. adult wood), season (earlywood vs. latewood), and with the influence of drought and growth stresses. https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=1006304

Status

Aktiv

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