Struktur-Funktions-Modelle von Pflanzen

Präsentation zum Thema: "Struktur-Funktions-Modelle von Pflanzen"—  Präsentation transkript:

1 Struktur-Funktions-Modelle von Pflanzen
- Sommersemester Winfried Kurth Morphologische Messungen, bitte mitzubringen: Digitalkamera farbige Stifte Lineal, Geodreieck (sofern vorhanden) Schublehre (sofern vorhanden) kleine Haftetiketten (sofern vorhanden), alternativ Tesafilm Notebook zum Eingeben der dtd-Dateien

2 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

3 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)

4 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!)

5 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)

6 entsprechende dtd-Datei:
T1 L75 ## O D2.3 T2 L50 #T1 V D1.9 T3 L67 #T2 V D1.5 T4 L31 #T3 V D1.1 S1 L40 #T W65 D1.1 S2 L36 #T W60 D0.9 S3 L20 #T3 S315 W50 D0.8 B1 L45 #S1 V R5 W C4 < B30 > B2 L57 #S2 V R5 W C4 < B35 > B3 L28 #S3 V R5 W 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).

7 Qn anstatt der Längenangabe Lx
Kurztriebketten: zusammenfassende Angabe möglich durch Qn anstatt der Längenangabe Lx steht für Kurztriebkette aus n Kurztrieben (keine Längenangabe vorgesehen)

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

9 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

10 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

11 Beispiele: Trend der Blattlängen entlang der Stammachse (für Pappel)
(aus Hausarbeit von René Degenhard, 2008)

12 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.