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Simone MACK

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Der Baum

Der Baum ist in mancher Hinsicht dem Menschen überlegen.

Die meisten Bäume sind größer als der Mensch, haben einen größeren Umfang, werden bis 1000 Jahre alt und brauchen nichts als Sonne, Wasser und Erde, um zu leben .

 

Beispiel einer 80-jährigen, alleinstehenden Rotbuche

  • In diesem Lebensalter ist der Baum 25 Meter hoch und seine Baumkrone mit einem Durchmesser von 15 Meter bedeckt eine Standfläche von 160 m².
  • In ihren 2700 m³ Rauminhalt finden sich 800.000 Blätter mit einer gesamten Blattoberfläche von 1600 m², deren Zellwände zusammen eine Fläche von 160.000 m² ergibt.
  • Pro Stunde verbraucht diese Buche 2,352 kg Kohlenstoffdioxid, 0,96 kg Wasser und 25.435 Kilojoule Energie (das ist die in Form von Traubenzucker gespeicherte Energie)
  • im gleichen Zeitraum stellt sie 1,6 kg Traubenzucker her und deckt mit 
  • 1,712 kg Sauerstoff den Verbrauch von zehn Menschen. 
  • Die 15 m³ Holz des Baumes wiegen trocken 12.000 kg, allein 6000 kg davon sind Kohlenstoff)

Größe

Ausgewachsene Bäume können sehr hoch werden; zum Beispiel kann ein Mammutbaum, wie man ihn in Kalifornien findet,  bis zu 120 Meter hoch werden....In Europa heimischen Bäume, wie Buchen, Ulmen, Eichen oder Linden werden bis zu 40 Meter hoch,  ca. 20 mal so groß wie ein Mensch.

 

Dicke

Die Dicke eines Baumes kann beeindruckend sein.

Der dickste Baum der Welt ist eine Mexikanische Sumpfzypresse ...sie hat einen Stamm von rund 58 Meter Umfang; selbst die Eiche hat schon einen Durchmesser von bis zu 3 Metern.

 

Alter

Der extremste Unterschied zzum Menschen ist das Alter der Bäume. 

Einer der ältesten Bäume Deutschlands ist eine Linde von über 1200 Jahre. Ihr Leben begann um 800 n. Chr- im tiefsten Mittelalter.

Man m,uss sich vorstellen, welche Ereignisse unter diesem Baum sich ereigneten-welche Zeiten, Epochen, Kriege und Veränderungen in so einem langen Zeitraum während eines „Baumlebens“ .

....und darüber hinaus welchen Klimakatastrophen, wie vielen Dürren Starkfrost, Hagel und Stürmen.

 

 

Das natürliche Lebensalter  der Laub- und Nadelbaumarten ist sehr unterschiedlich. Allerdings gibt es imeuropäischen Raum kaum noch einen Wald, der ohne Einwirkung des Menschen entstanden ist oder sich entwickelt hat. Fast alle in diesenWäldern wachsenden Bäume werden genutzt, bevor sie ihr natürliches Lebensalter erreichen. Die Forstwirtschaft nennt diese, vor allem aus biologisch-wirtschaftlichen Erwägungen gesetzte Zeitspanne, "Umtriebszeit" 

 

Auch eine Fichte könnte bis zu 600 Jahren alt werden. In Deutschland sind die Fichten aber zur Holznutzung aufgeforstet worden und werden meist nach 80 – 120 Jahren gefällt; wie auch Eichen, Eschen oder Ahornbäume früher zur Holzgewinnung gefällt werden, als wie sie alt werden könnten.

Heute weiß man, dass es für ein intaktes Ökosystem Wald seht wichtig ist, Bäume verschiedenen Alters zu haben und besonders auch sehr alte Bäume. 

 

Baumarten

Es gibt in den deutschen Wäldern bis zu 51 Baumarten.

Den größten Flächenanteil nehmen 

  • die Fichten mit 26,0 Prozent ein, 
  • gefolgt von den Kiefern mit 22,9 Prozent, 
  • den Buchen mit 15,8 Prozent und 
  • den Eichen mit 10,6 Prozent. 

Häufige Baumarten in deutschen Wäldern sind außerdem die Hänge-Birke die Gemeine Esche die Schwarz-Erle ), die Europäische Lärche die Gewöhnliche Douglasie und der Berg-Ahorn.

 

 

Das „Leben“ des Baumes 

 

Ein Baum ist ein Holzgewächs, das aus Wurzel, Stamm und Ästen besteht. 

Die Äste teilen sich in der Krone oder verzweigen sich am Stamm in laub- oder nadeltragende Zweige.

Es gibt Bäume, deren Blätter zu langen spitzen Nadeln geformt sind. 

Andere tragen Blätter, die ganz unterschiedliche Formen haben. 

 

Bäume sind sehr weit entwickelte Pflanzen und gehören zu den größten Organismen. 

Von anderen Pflanzen unterscheiden sie sich vor allem durch ihr starkes Höhenwachstum.

Vor allem die hervorragenden statischen Eigenschaften des Holzes und die damit verbundene Fähigkeit der Bäume, ihre Krone weit über alle anderen Pflanzen zu erheben, hat Bäume zu der konkurrenzstärksten Lebensform unter den Pflanzen werden lassen. 

Damit besitzen Bäume im Kampf um das Licht den entscheidenden Vorteil. 

 

Baumleben

Bäume sind lebende Organismen. Als solche verdienen sie Respekt und sind Teil der Natur. Das Baumleben ist geprägt von verschiedenen Vorgängen in der Zelle. Es finden bestimmte Stoffwechselvorgänge statt. Der Stoffwechsel kann in der Ruhephase (Winter) stark herabgesetzt sein. Während der Vegetationszeit gibt es Wachstumsvorgänge. Die prägenden Eigenschaften von lebenden Bäumen bestehen somit aus Wachstum und Stoffwechsel.

Mit Hilfe des grünen Blattfarbstoffes in den Blättern wird Licht aufgenommen und mit Hilfe anderer Stoffe in für den Baum nutzbare Energie (Glukose/Zucker) und andere Stoffwechselprodukte umgewandelt (Photosynthese).

 

Wie Bäume wachsen

Stamm, Äste und Zweige verlängern sich jedes Jahr durch Austreiben von End- und Seitenknospen, verholzen dabei und nehmen kontinuierlich an Umfang zu.

An der Spitze jeder Knospe befindet sich ein spezielles Gewebe, das ständig neue Zellen bildet, selbst aber immer ganz an der Spitze bleibt. 

Der Stamm und die Äste wachsen also in die Breite und in die Länge, aber sie rücken nicht nach oben.

Aus der Zahl der Jahrestriebe und dem Grad der Verzweigung lässt sich das Alter eines Astes ermitteln. 

 

 

Die Produktion neuen Gewebes mit dem sekundären Dickenwachstum und die Anlage neuer Jahrestriebe bewirkt, dass sich ein Baum ständig von innen nach außen erneuert.

 

Computermodellierungen des Karlsruher Physikers und Biomechanikers Claus Mattheck konnten zeigen, dass Bäume durch adaptives Wachstum eine mechanisch optimale Gestalt anstreben und zum Beispiel Kerbspannungen in Verzweigungen vermeiden, so dass die Gefahr von Brüchen minimiert wird. Diese Erkenntnisse haben zu Optimierungen unter anderem im Maschinenbau geführt.

 

 

Die Baumkrone

Für Bäume – wie auch für andere Organismen – gilt, dass sie umso „besser” leben, je größer ihre Fähigkeiten sind, sich an ihre Umgebung anzupassen, beziehungsweise ihre Umgebung und ihren Standort optimal zu erschließen oder zu nutzen. Ein optimaler Nutzen und möglichst gutes Überleben (dieses Wort wird hier im Sinne von gut leben, weiterleben, etc. benutzt) bedeutet für sie, ihre Krone möglichst weit in die Höhe und Breite auszudehnen (möglichst viel Licht) und damit eine Optimalgestalt auszubilden. Es bedeutet aber auch, ihre Wurzeln so weit wachsen zu lassen, dass sowohl die Statikfunktionen erfüllt werden als auch eine möglichst gute Versorgung des Baumes mit Wasser und Nährstoffen gewährleistet ist.

 

In der Krone bzw. in den Blättern findet die eigentliche Nahrungsproduktion der Bäume statt.

 

Der Stamm, Rinde und Wurzel: 

 

Der Hauptholzkörper des Baumes ist der Stamm. Er verbindet die Wurzel mit der Krone, und trägt die Krone (statische Funktionen). DER STAMM transportiert verschiedene Stoffe (Wasser, Nährstoffe und Assimilate) und speichert Reservestoffe. 

 

Das Alter eines Baumes lässt sich an der Anzahl der Jahresringe ablesen, die sie in ihrem Holz bilden: Jedes Jahr entwickelt sich beim wachsenden Baum im Innern des Stammes eine neue Schicht

Die äußerste Schicht bildet die Baumrinde. Sie besteht aus der Bastschicht, die in Wasser gelöste Nährstoffe transportiert, und der Borke, die den Stamm vor Umwelteinflüssen (UV-Einstrahlung, Hitze, mechanische und biotische Schäden) schützt.

 

Zwischen der Bastschicht und dem Holz befindet sich bei Gymnospermen und Dikotyledonen das Kambium. Diese Wachstumsschicht bildet durch sekundäres Dickenwachstum nach innen Holz (Xylem) und nach außen Bast (Phloem). Das Holz zeichnet sich durch die Einlagerung von Lignin in die Zellwand aus. Dadurch werden die Zellen versteift und bilden ein festes Dauergewebe.

 

Bei den zu den Dikotyledonen oder Gymnospermen gehörenden Bäumen besitzt der Stamm schon in der frühesten Jugend als dünner Stängel einen unter der Rinde gelegenen Kreis von Leitbündeln, der den Rindenbereich vom innen liegenden Mark scheidet.

 

Dieser Leitbündelring stellt in seiner inneren, dem Mark anliegenden Hälfte das Holz und im äußeren, an die Rinde angrenzenden Teil den Bast dar; zwischen beiden zieht sich der Kambiumring hindurch. Dieser wird aus zarten, saftreichen, sich ständig teilenden Zellen gebildet und vergrößert durch seinen laufenden Zellvermehrungsprozess die beiderseits ihm anliegenden Gewebe. So wird alljährlich an der Außenseite des Holzringes eine neue Zone Holzgewebe angelegt, wodurch die Jahresringe des auf diese Weise erstarkenden Holzkörpers entstehen, die als konzentrische Linien am Stammquerschnitt wahrnehmbar sind.

 

Die WURZEL

Die Wurzel dient der Verankerung der Pflanze (vor allem die stärkeren Wurzeln) und nimmt Wasser und Nährstoffe auf (vor allem mit Hilfe der Haarwurzeln).

 

Die BLÄTTER

Bäume tragen Laubblätter oder Nadelblätter, die entweder mehrjährig am Baum verbleiben (immergrüne Arten) oder am Ende einer Vegetationsperiode abgeworfen werden (laubabwerfende Arten). 

Die Gestalt der Blätter (Laub) ist ein wichtiges Bestimmungsmerkmal. Anordnung, Form, Größe, Farbe, Nervatur und Zähnung sowie haptische Eigenschaften können zur Differenzierung herangezogen werden. 

Ein europäischer Laubbaum trägt durchschnittlich 30.000 Blätter, die zusammen eine enorme Transpirationskapazität haben. An warmen Sommertagen kann der Baum mehrere hundert Liter Wasser verdunsten

 

PHOTOSYNTHESE (die Atmung des Baumes)

Durch die Spaltöffnungen der Blätter findet auch der Gasaustausch des Baumes mit der Atmosphäre statt. 

Der Baum nimmt, wie alle grünen Pflanzen, Kohlendioxid (Treibhausgas CO2) aus der Atmosphäre auf und verarbeitet es mithilfe der Lichtenergie zu Zucker/Glykose, das er als Energielieferant für seine Wachstums- und Stoffwechselprozesse braucht. Der Vorgang, Zucker aus Kohlendioxid herzustellen, ist sehr komplex und wird als Photosynthese bezeichnet.

Als Abfallprodukt der Photosynthese gibt der Baum Sauerstoff frei, den alle Lebewesen zum Atmen brauchen. Ein einzelner Baum produziert pro Stunde bis zu 1200 Liter Sauerstoff. Oder anders gerechnet: Während seiner Wachstumsperiode im Sommer produziert er die Atemluft für zehn Menschen.

Auch der Baum atmet und verbraucht hierfür Sauerstoff. Allerdings weitaus weniger, als er produziert.

 

 

 

Der Wassertransport der Bäume geschieht durch Saugspannungen in den Leitgeweben (im Stamm) infolge der Verdunstungsarbeit an den  Blätter (Kohäsionstheorie). 

Aufgrund der hohen Bindekraft der Wassermoleküle zieht diese Kraft die Flüssigkeit von der Wurzel bis zur Baumkrone. Durch Verdunstung wird der Saft bis zu 100 Meter Höhe gesogen.

Wie es wirklich möglich ist,100 Mater hoch einen Druck auszuüben, ohne dass die Kapillare bersten, ist letztendlich noch nicht wirklich erforscht. 

Der Wassertransport erfolgt passiv: Stellen wir uns eine Pfütze vor. Aus dieser verdunstet das Wasser durch die Sonnenenergie; umso mehr, je trockener und wärmer die Luft ist. ... Werden die Spaltöffnungen geöffnet, verdunstet Wasser und es entsteht ein Sog in den Leitungsbahnen durch den das Wasser nach oben steigt.

Als gesichert gilt, dass im Frühjahr Zucker in den Speicherzellen mobilisiert werden und durch den aufgebauten osmotischen Druck Wasser aus den Wurzeln nachfließt. Dabei werden im Bodenwasser gelöste Nährsalze (vor allem K, Ca, Mg, Fe) vom Baum aufgenommen. 

Die Wurzeln des Baumes nehmen Wasser und gelöste Mineralstoffe aus dem Boden auf. Nun muss das mineralhaltige Wasser durch das gesamte Sprosssystem des Baumes transportiert werden – also über den Stamm in die einzelnen Zweige und Blätter.

Dabei nehmen die Blätter eine besondere Funktion ein, da sie in ihrer Gesamtheit eine riesige Verdunstungsoberfläche bilden. Da ständig Wasser an den Blättern verdunstet, muss der Baum immer für Nachschub aus den Wurzeln sorgen.

So entsteht ein stetiger Wasserstrom von den Wurzeln in die Blätter. Das Wasser verdunstet hauptsächlich durch die Spaltöffnungen der Blätter. Irgendwann fällt es wieder als Niederschlag auf die Erde und kann erneut durch die Wurzeln des Baumes aufgenommen werden.

 

 

NÄHRWERT/ STICKSTOFF

neben Kohlendioxid und Sauerstoff benötigt der Baum Stickstoff zum Leben. 

Den gasförmigen Stickstoff in unserer Atmosphäre kann der Baum aber nicht direkt aufnehmen. Stickstoffbakterien im Boden wandeln den gasförmigen Stickstoff in eine für den Baum verwertbare Form um und legen einen Stickstoffvorrat an.

 

HUMUSSCHICHT

Im Herbst verlieren unsere heimischen Laubbäume ihre Blätter und legen eine Ruhepause ein, in der kaum Wachstum stattfindet. Die herabfallenden Blätter werden am Boden zusammen mit anderen organischen Abfällen von Bakterien und Pilzen zersetzt und bilden die sogenannte Humusschicht, die als Mineralstoffspeicher dient.

Regnet es, werden die Mineralstoffe aus der Humusschicht ausgewaschen. So bekommt der Boden nach und nach seine Mineralstoffe zurück, die dann zusammen mit Wasser wieder durch die Wurzeln in den Baum gelangen können.