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Forstbotanik (Subject) / Holz (Lesson)

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  • Was sind die Unterschiede/Gemeinsamkeiten von Tracheiden und Gefäßen als wasserleitende Zellen im Holz? Tracheiden (Nadelholz) Tote, verholzte Zellen des Splintholzes Axiale Wasserleitung erfolgt über Hoftüpfel (Lücken in der sekundären Zellwand) von Zelle zu Zelle An den oberen und unteren Enden der Zellen befinden sich die meisten Hoftüpfel. Bei Nadelhölzern gibt es den Torus in der Mitte der Membran, der bei Bedarf die Öffnung blockiert und so Embolien verhindert. Die oberen und unteren Enden verlaufen zugespitzt (größere Verbindungsfläche zur nächsten Zelle). Tracheen (Laubholz) Tote, verholzte Zellen des Splintholzes Zellwände in axialer Richtung teilweise aufgelöst: dort bilden sie eine Perforationsplatte röhrenförmige Vereinigungen axial verlaufender Gefäßglieder (im Vergleich zu Tracheiden eine lange durchgehende Röhre)
 Viel weitlumigere Zellen als bei Nadelholz Faserförmig (meist im Spätholz) bis tonnenförmig (im Frühholz).
  • Charakterisieren Sie Veränderungen in der Rinde eines Baumstammes anhand der Abfolge durch die Abschlussgewebe Epidermis, Periderm und Borke. Das Periderm ist das sekundäres Abschlussgewebe der Sprossachse. Es ersetzt die Epidermis (mit einsetzten sekundären Dickenwachstum wird der Epidermismantel zu eng und reißt).
 Strukturell besteht es aus drei Teilen: Phellogen (Korkkambium), Meristem, aus dem die übrigen Gewebe des Periderms entstehen Phellem (Kork), das vom Phellogen nach außen abgegeben wird Phelloderm, Gewebe, das aus den nach innen abgegebenen Derivaten des Phellogens besteht. Periderm entstehttief im Rindengewebe durch eine Schicht toter Korkzellen werden verschieden große Abschnitte Achsengewebes vom innen liegenden Gewebe abgetrennt. Die abgetrennten Gewebeschichten sterben ab, und bilden mit den Korkschichten die Borke. >> von innen nach außen: Holz > Kambium > Bast (lebende innere Rinde) > Rinde/Borke (nicht lebende äußere Rinde)
  • Erläutern Sie grundlegende Zusammenhänge zwischen Pilzen und Bäumen im Ökosystem Wald. Berücksichtigen Sie hierbei symbiontische und pathologische Beziehungen. Alle Bäume in Europa leben mit Mykorriza-Pilzen in Symbiose der Pilzpartner erhält vom Baum Zucker
 der Pilz macht Nährstoffe wie P und N für den Baum verfügbar
 Mykorrhizen können Bäume vor giftigen Schadstoffen schützen. (Filterfunktion) Mykorrhizierte Pflanzen weisen erhöhte Toleranz gegenüber manche Stressfaktoren auf. (weniger Frostanfälligkeit, erhöhte Abwehrkraft gegen krankheitserregende Bodenorganismen). Mykorrhizapilze bewirken eine Förderung des Pflanzenwachstums.Pilze sind aber nicht zwangsläufig positiv für den Baum, z.B. saprophytische Pilze, die sich von Lignin (Weißfäule) oder Zellulose (Braunfäule) der Bäume ernähren und so zu einer langsamen inneren Abtötung ihre Wirtsbäume führen.
  • Erläutern Sie die Bedeutung von Blatterkrankungen. Es kommt darauf an, wie stark der Baum befallen ist und ob er die eingeschränkte Photosynthese kompensieren kann die meisten Blatterkrankungen gehen auf Pilze zurück Mehltau, Blattflecken, Gallenbildung, Blattroste, Blattwelke, vorzeitigen Blattfall verstärkt Anfälligkeit des Baumes, Zuwachsverluste, vermindertes Trieb- und Wurzelwachstum können die Folge sein Sporenlager von Rostpilzen sind oft von einem Hyperparasiten besiedelt da die Sporenlager der Pilze oft auf den Blättern sitzen, lohnt sich eine Beseitung des abgefallenen Laubs, wo möglich nicht alle Blattkrankheiten sind für den Baum lebensbedrohlich, bisweilen kann ein einmaliger Befall und vorzeitiger Blattverlust kompensiert werden
  • Erläutern Sie am Beispiel der Baumart Fichte die Bedeutung einer Erkrankung durch die Pathogene Wurzelschwamm (Heterobasidion annosum) und Hallimasch (Armillaria mellea). Hallimasch
 Rindenrhizomorphen breiten sich in Form einer dünnen Schicht zwischen Rinde und Holz aus und töten das Kambium ab >> Pilz dringt tiefer in das Holz ein 
 lebenskräftige Bäume sind meistens in der Lage, eine Hallimasch-Infektion abzuwehren, gestresste Bäume kaum. 
 verursacht aus wirtschaftlicher Sicht erhebliche Qualitäts- und Stabilitätseinbussen. kann zum Absterben stehender Bäume führen. 
 aus ökologischer Sicht ist der Pilz ein Nützling >> Abbau toter Holzmasse >> spielt eine wichtige Rolle als Verjüngungsfaktor im natürlichen Waldökosystem. 

 Wurzelschwamm
 einer der wichtigsten Erreger der Rotfäule 
 Pilz besiedelt frische Baumstümpfe, wächst von dort aus über Wurzelverwachsungen mit einer Geschwindigkeit von ca. 50 cm pro Jahr auf gesunde Bäume über. 
 Dort verursacht er intensive Kernfäule, die oft mehrere Meter eines Stammes entwertet. Die finanziellen Verluste durch diesen Pilz werden für Baden-Württemberg auf ca. 10 Mio. Euro pro Jahr geschätzt. 
 Begünstigt wird der Fichtenbefall durch
> enge Pflanzverbände
> Erstaufforstungen auf kalkhaltigen Böden (Antagonisten des Pilzes fehlen hier)
> Durchfsrtungen im Herbst, wenn viele Sporen des Pilzes in der Luft sind
> Schälschäden
  • Wurzelmetamorphosen – welche Möglichkeiten kommen bei Gehölzen neben den primären Wurzeln für die Bodenverankerung und Nährstoffaufnahme noch vor? Welche Aufgaben übernehmen diese? Luftwurzeln: Festigung (Efeu), Gasaustausch (Mangroven)Atemwurzeln (Pneumatophoren): Gasaustausch (bei Mangroven)
  • Welche Vorteile bietet eine Mykorrhiza (für den Baum, für den Pilz)? Austausch von Nährstoffen Mykorrhiza übernimmt die Aufgaben der Feinwurzeln: Aufnahme von Wasser und Nährstoffen (Stickstoff, Phosphor) >> Pilzfäden können feinere Bodenporen erschließen. Mykorrhiza ist angewiesen auf Assimilate des Baums: Kohlenhydrate Mykorrhizen können Bäume vor giftigen Schadstoffen schützen (z.B. Schwermetalle) Bäume erhalten eine erhöhte Toleranz gegenüber Stressfaktoren 
>> weniger anfällig für Frost >> erhöhte Abwehrkraft gegen krankheitserregende Bodenorganismen. 
>> Förderung des Pflanzenwachstums.
  • Vergleichen Sie strukturelle Unterschiede im Aufbau eines typischen Laubblattes mit dem eines Nadelblattes: Laubblatt Laubblatt: meist dorsiventral gebaut, (Ober- und Unterseite unterschiedlich Der äußerste Abschluß besteht aus einer einschichtigen Epidermis, deren Zellen lückenlos miteinander verzahnt sind, keine Chloroplasten besitzen und nach außen einen dünnen Film bestehend aus Cutin und Wachsen, die Cuticula, ausscheiden. Zwischen der Epidermis der Blattober- und Unterseite liegt das Mesophyll, das nach oben in das Palisaden-, nach unten in das Schwammparenchym differenziert ist Die chloroplastenreicheren Palisadenzellen sind langgestreckt und senkrecht zur Oberfläche ausgerichtet die Zellen des Schwammparenchyms sind unregelmäßig gestaltet und weisen Interzellularräume auf, die über Stomata mit der Außenluft in Verbindung stehen.
  • Vergleichen Sie strukturelle Unterschiede im Aufbau eines typischen Laubblattes mit dem eines Nadelblattes: Nadelblatt Nadelblatt: Das Nadelblatt der Coniferen zeigt im anatomischen Bau keine deutlichen Unterschiede von 
Ober- und Unterseite (äquifazial). Die Epidermiszellen sind dickwandig und häufig englumig mit einer dicken Cuticula, darunter liegen ein bis zwei Schichten Hypodermiszellen. Spaltöffnungen sind bis in die Hypodermis eingesenkt, darunter liegt das Assimilationsgewebe. Im Inneren der Nadel, eingebettet in ein Transfusionsgewebe mit einer Endodermis nach außen weisend, liegt der Zentralzylinder mit dem Leitbündel. Coniferennadeln werden von Harzkanälen längs durchzogen.
  • Welche Vorgänge laufen im Blatt beim herbstlichen Laubabwurf ab? Auslöser Abnahme der Tageslänge und sinkende Temperaturen, diese setzen Alterungsprozess des Laubs in Gang. Chlorophyl wird nicht mehr gebraucht, da Photosynthese mit abnehmendem Licht zurückgefahren wird. Herbstfärbung beruht auf Änderung der Mengenverhältnisse der Blattfarbstoffe, wenn Chlorophyl abgebaut ist kommen z.B Karotinoide zum Vorschein. Pflanze versucht möglichst alle noch im Blatt vorhandenen Nährstoffe zurück zu ziehen. Werden im Baum eingelagert, wichtige Reserve für neue Blattgeneration im Frühling. die Rotfärbung entsteht durch Anthocyane, die als Nebenprodukt der sehr hohen Stoffwechselaktivität anfallen. Laubabfall als Anpassung der winterlichen Trockenheit, da die Bäume sonst im über den Winter austrocknen würden da die Verdunstung zu Groß ist Es wird ein Trenngewebe zwischen Blattstiel und Ast gebildet, Schutz vor Frost, Blatt fällt leicht ab. Blattabwurf auch "jährliche Entschlackungskur"
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  • Luftembolien sind problematisch für einen geregelten Wassertransport von den Wurzeln zu den Blättern. Vergleichen Sie die unterschiedlichen Mechanismen zur Vermeidung/Minimierung von Luftembolien im Holz bei Nadelgehölzen und Laubgehölzen. Nadelhölzer: Hoftüpfel: haben einen Torus in der Mitte der Zellmembran. Befindet sich der Torus in der Mitte, kann Wasser ungehindert fließen. Bewegt sich die Membran durch Druckunterschiede zur Seite, blockiert der Torus die Öffnung. So werden Embolien vermieden, ohne dass der Wassersog nach oben unterbrochen wird. Laubhölzer: Thyllen: wie kleine Airbags; sind Parenchymatische Zellen direkt am Gefäß; Einstülpung der Plasma Membran im Raum; Zellen reagieren so auf Verletzungen. Manchmal auch Einlagerung von phenolischen Stoffen.
  • Was ist das besondere im Aufbau der Holzstruktur von Lianen? Haben sehr große Wasserleitbündel -> Müssen große Mengen Wasser transportieren können, da die Liane vom Boden aus die anderen Bäume überwachsen muss.
  • Wo kommen Zugholz und Druckholz vor und wie sind diese strukturell charakterisiert? Druckholz in Nadelbäumen, in entgegengesetzer Richtung der Beanspruchung. 
Anreicherung von Lignin, dementsprechend dunklere Verfärbung, weniger Cellulose. Zugholz in Laubbäumen, an der Oberseite geneigter Achsen, Cellulose Anreicherung, geringerer Ligningehalt. Keine Verfärbung
  • Vergleichen Sie "Holz"strukturen von (a) Bambus, (b) Palme und (c) Konifere. 
Warum ist der Begriff Holz mit Anführungszeichen versehen? Nach Schubert & Wagner (2000) ist Holz das vom Kambium nach innen abgegebene, sekundäre Dauergewebe der Stämme, Äste und Wurzeln aller Holzgewächse (Bäume, Sträucher, Lianen). 
Querschnitte durch Baumstämme zeigen einen charakteristischen Aufbau mit Bast, Kambium und dem meist mächtig entwickelten Holzteil. Alle Gewebe, die vom Kambium nach innen abgegeben werden, bezeichnet man als sekundäres Xylem (= Holz).Nach dieser Definition sind die holzigen Gewebe der Palmen und anderer höherer Pflanzen allerdings kein Holz im engeren Sinn. (a) Bambus:Der junge Trieb kommt bereits in der Dicke aus dem Boden, den das hochgewachsene Bambusrohr sein Leben lang
 beibehalten wird. Bambus hat also kein Dickenwachstum wie etwa der Baum, dessen Stamm jedes Jahr sichtlich etwas dicker wird. (b) PalmeDem Stamm fehlt ein Kambium, Palmen verfügen daher über kein sekundäres Dickenwachstum, weshalb sie nicht zu den Bäumen gerechnet werden. (c) KonifereDie Nadelhölzer bilden ein vergleichsweise einfaches und undifferenziertes Holz. Es ist relativ homogen aufgebaut und besteht überwiegend aus nur zwei verschiedenen Zelltypen, nämlich Grundgewebezellen und Tracheiden Makroskopische Struktur.
  • Was ist ein Kambium? Wo ist es in einem Gehölz lokalisiert? Das Kambium ist das Meristem, das für die Bildung der sekundären Leitgewebe verantwortlich ist. Es ist ein Lateralmeristem und steht im Gegensatz zu den apikalen Meristemen, die an den Spitzen von Sprossen und Wurzeln liegen. Das Kambium wie auch die apikalen Meristeme bestehen aus Initialzellen und ihren jüngsten Abkömmlingen. In dreidimensionaler Hinsicht bildet das Cambium eine geschlossene zylindrische Hülle um das Xylem von Stämmen, Wurzeln und Ästen.
  • Schildern Sie den hypothetischen Ablauf in der Ausbildung von unterschiedlichen Abschlussgeweben an einem Baumstamm (Epidermis, Periderm, Borke). Als erstes wird die Epidermis gebildet als. Diese wird durch das sekundäre Dickenwachstum aufgerissen, als neues Abschlussgewebe wird das Periderm gebildet. Das Periderm besteht aus dem Phellogen welches nach innen Phelloderm abgibt und nach außen Phellem(Kork). (Peridem = Phellogen + Phelloderm + Phellem)Das Periderm bildet bei manchen Baumarten die Rinde (Buche, Hainbuche).Bei vielen anderen Bäumen kann das Phellogen das starke Dickenwachstum nicht durch laterales Wachstum ausgleichen und reißt selbst. Dieser Riss bewirkt dass die Periderm nun eingezogen wird und das Innenperiderm bildet. Die abgetrennten Teile des Bastes sterben ab und gemeinsam mit den vom Phelloderm abgegebenen Zellen bilden sie die Borke, die durch die Teilungsaktivität des Phellogens auf der einen Seite und das Einziehen immer weiterer Periderme kontinuierlich anwächst.
  • Was sind Lenticellen und welche Funktion haben sie? Das Suberin in den Zellwänden der Korkzellen blockiert den Sauerstofftransport in den Spross oder die Wurzel. Allerdings besitzen Spross und Wurzel Lentizellen, kleine Öffnungen in der äußeren Rinde, wo die Korkschicht dünn ist und es genug Platz zwischen den Zellen für Gasaustausch gibt. Bei der Neubildung des Korkkambiums entstehen neue Lentizellen, die wie die äußeren ausgerichtet sind, so dass ein durchgehender Weg für den Sauerstoff existiert.
  • Mit welchen Pathogenen beschäftigt sich die Forstpathologie? Viren, Phytoplasmen*, Bakterien, Pilze, Parasitische Blütenpflanzen*Phytoplasmen sind zellwandfreie Bakterien, die als obligate Parasiten im pflanzlichen Phloem wachsen.
  • Wann ist ein Baum krank? Ein Baum ist krank, wenn eine schädliche Abweichung vom normalen Ablauf seiner physiologischen Prozesse vorliegt. Die normale Leistungs- und Anpassungsfähigkeit ist dabei reduziert. 
Damit es aber überhaupt zu einer Krankheit kommen kann, müssen entsprechende Vorbedingungen erfüllt sein Anfälligkeit gegenüber den Krankheitserregern Krankheitserreger muss zum Angriff auf die Pflanze befähigt sein zeitliche, räumliche Koinzidenz
  • Welches sind die wichtigsten Pathogene im Forst? Bakterien (z.B. Agrobacterium tumefaciens > Tumore; Pseudomonas) Pilze (z.B. Hymenoscyphus pseudoalbidus > Eschentriebsterben, Armillaria > Hallimasch, Heterobasidion > Rotfäule)
  • Welche Reaktionen auf Verletzungen erfolgen im Holz? Synthese, Aktivierung, Transport von Wuchsstoffen 
 Schutz insbesondere des wasserleitenden Systems 
 Lignifizierung, Suberinisierung, Thyllen
 Linsenförmige Abschottung geschädigter Rinde 
 Absterben parenchymatischer Zellen 
 Abschottung / Kompartimentierung Einkapselung >> Luftembolie (Thyllen, Schleim, amorphe Haut, Hoftüpfelverschluss)
  • Erläutern Sie grundlegende Zusammenhänge zwischen Pilzen und Bäumen im Ökosystem Wald. Berücksichtigen Sie hierbei symbiotische und pathologische Beziehungen. Pilze erfüllen in einem Ökosystem eine Vielzahl von Funktionen. Symbiontisch: Mykorrhiza Pathologisch: Eintritt durch Wunden oder über die Wurzeln. Schwächung des Individuums Saprophytisch: machen durch Zersetzung totes organische Material wieder für das Ökosystem verfügbar
  • Nennen und charakterisieren Sie drei grundlegende Typen von Holzfäulen. 1. Weißfäule:• Simultanfäule: Hauptsächlich Laubholz, Abbau von zellulose, Lignin und Hemicellulose, Sprödbruch, Minderung Schlagbiegefestigkeit• Selektive Delignifizierung: Laub- und Nadelbäume, Abbau zuerst von Lignin und Hemicellulose, später auch Zellulose, Leichte Erhöhung der Schlagbiegefestigkeit2. Braunfäule:Vorwiegend an Nadelholz, Abbau von Zellulose und Hemicellulose, Sprödbruch, Braunfärbung, Verlust Biege- und Schlagfestigkeit3. Moderfäule:Abbau von Lignin, Hemicellulose und Cellulose, Sprödbruch, keramikartig, hohe Steifkeit
  • Erläutern Sie am Beispiel der Baumart Fichte die Bedeutung einer Erkrankung durch den Wurzelschwamm (Heterobasidion annosum). Der Pilz ist der wichtigste Erreger der Rotfäule in Fichtenkulturen. Er besiedelt Baumstümpfe und wächst über diese bis zu 50 cm pro Jahr durch die Wurzelverwachsungen weiter. Auf diese Weise befällt er noch gesunde Bäume in der Kultur. Durch den Sporenflug kann er auch weiter entfernte Baumstümpfe erreichen und sich auch von dort ausbreiten. In befallenen Fichten befällt er den untersten Teil des Stammes bis zu mehreren Metern Höhe (Erdstammstück -> forstl. teuerstes Sortiment!).
  • Welche vielfältigen Formen und Funktionen können Wurzeln von Gehölzen annehmen? 3 Grundtypen von Wurzelsystemen: Herzwurzel-, Pfahlwurzel-, SenkerwurzelsystemFunktionen: Syntheseort für zahlreiche Pflanzenhormone (z. B. Cytokinin) und sekundäre Pflanzenstoffe 
(z.B. Alkaloide) Wasseraufnahme (erfolgt über die Wurzelhaare und die feinen Seitenwurzeln) Aufnahme gelöster Mineralstoffe Befestigung der Pflanze an ihrem StandortFormen: Stelzwurzeln (Mangroven) Haftwurzeln (Efeu) Brettwurzeln (Schnell wachsende, schlecht verankerte Bäume) Atemwurzeln, Pneumatophore (Sumpfzypresse, Mangrovenbäume) Luftwurzeln
  • Schildern Sie den hypothetischen Verlauf einer Infektion der Blattoberfläche durch eine Pilzspore. Spore keimt aus - Bildung eines Appressoriums (AP) Pathogen dringt in Zelle ein - erhöhte Respiration - erhöhte Cytoplasmaströmung - Granula gelangen an Eintrittsstelle der Infektionshyphe Pilzwachstum wird gehemmt - Cytoplasmaströmung stoppt - Elektrolytverlust der Zelle - beginnende Verbräunung (Melanin- und Tanninbildung) - Phytoalexine (P) treten auf Absterben von Zelle und Pilz - Zelle nekrotisiert (starke Braunfärbung) - Zelle abgestorben - Phytoalexine akkumulieren - Pilz abgetötet
  • Wie und wann entsteht Kernholz? Die aus dem wasserleitenden System des Baumes (Splintholz) ausgeschieden Zellen sterben ab und bilden das Kernholz (also nur tote Zellen!). Damit diese sich nicht zersetzen, werden antibiotische Stoffe (z.B. Gerbstoffe, Harze usw.) mit eingelagert (von absterbenden Parenchymzellen).
  • Nennen Sie die Besonderheiten von Rostpilzen im Vergleich zu Lebenszyklen bei anderen Basidiomyceten. Wirtswechsel! Die Rostpilzartigen leben parasitisch vorwiegend im Apoplast, dem Interzellularraum von Pflanzengeweben. Sie töten das Gewebe dabei nicht ab. Mit Hilfe eines Haustoriums dringen sie in die Wirtszelle ein. Sie bilden ein Myzel, das nur in seltenen Fällen die ganze Wirtspflanze befällt, meist auf das Gebiet um die Infektionsstelle beschränkt bleibt. Als Geschlechtsorgane bilden sie Spermatien und Empfängnishyphen, die Septalporen sind einfach und sie bilden ausgeprägte Nebenfruchtformen, alles Merkmale, die sie eher mit den Schlauchpilzen als mit den Ständerpilzen verbindet, zu denen sie jedoch gehören. Die Rostpilzartigen bilden eine große Vielfalt an Sporen, der vollständige Entwicklungszyklus umfasst fünf Sporenarten. Die Abfolge der Sporen ist mit Kernphasenwechsel und häufig auch mit Wirtswechsel verbunden. Der vollständige Zyklus kann unterschiedlich stark reduziert sein.
  • Die Rotfäule bei der Fichte ist eine der wirtschaftlich wichtigsten Pilzerkrankungen. 
Welche Bedingungen fördern die Ausbreitung in einer Fichten-Monokultur? Erstaufforstungen insbesondere auf kalkhaltigen Böden. Gegenüber altem Wald sind hier noch kaum natürliche Gegenspieler des Wurzelschwamms vorhanden und dieser findet hier noch ein für ihn günstigeres Bodenmilieu vor Enge Pflanzverbände; sie erfordern häufigere Durchforstungseingriffe, womit viele frische Stümpfe als Eintrittspforten für die Infektion in den Bestand gegeben sind. Ferner begünstigen sie frühe Wurzelverwachsungen und damit eine schnelle Übertragung der Krankheit von den Stümpfen zu Nachbarbäumen. Durchforstungen im Herbst fallen in die Zeit, in der besonders viele Sporen des Schadpilzes in der Luft vorhanden sind und die frischen Stümpfe infizieren können. Ein getrennt zu betrachtendes Problem ist die Wundfäule durch Rücke- oder Schälschäden.
  • Die Versorgung mit Wasser funktioniert bei Gehölzen mit Hilfe von Gefäßen/Tracheiden. 
Wie ist Leitgewebe im Holz organisiert Schildern Sie verschiedene Möglichkeiten. Tracheiden (Nadelholz) Tote, verholzte Zellen des Splintholzes Axiale Wasserleitung erfolgt über Hoftüpfel Lücken in der sekundären Zellwand) von Zelle zu Zelle An den oberen und unteren Enden der Zellen befinden sich die meisten Hoftüpfel (=Poren). Bei Nadelhölzern gibt es den Torus in der Mitte der Membran, der bei Badrf die Öffnung blockiert und so Embolien verhindert. Die oberen und unteren Enden verlaufen zugespitzt (größere Verbindungsfläche zur nächsten Zelle). Tracheen (Laubholz) Tote, verholzte Zellen des Splintholzes Zellwände in axialer Richtung teilweise aufgelöst: dort bilden sie eine Perforationsplatte >> röhrenförmige Vereinigungen axial verlaufender Gefäßglieder (im Vergleich zu Tracheiden eine lange durchgehende Röhre)
 weitlumige Zellen Faserförmig (meist im Spätholz) bis tonnenförmig (im Frühholz).
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  • Erläutern sie jeweils wichtige Merkmale in der Anatomie des „Stammes“ von a) Bambus, b) Kokospalme und c) Koniferen. a.) Bambus: Ähnlich der Palme. Es gibt kein Kambium. Die bereits im Jugendstadium angelegten Zellen strecken sich. So entsteht ein Höhenwachstum mit deutlich sichtbaren Internodien. 
b.) Kokospalme: Besitzt eigentl. keinen Stamm, da kein „Holz“ nach der Definition vorliegt, nur „verholzende“ Pflanzenfasern. Das Leitgewebe ist zwar verfestigt, es gibt aber kein Kambium und kein Dickenwachstum. Nach dem Keimen wird am Boden ein Meristemgewebe gebildet, die Palme wächst dann nach oben. (sprich: Dickenwachstum erfolgt am Boden, bevor die Pflanze groß wird.) Es gibt keine Unterteilung in versch. Bereiche (Borke, Bast, Kambium, Holz), sondern nur einen Zentralzylinder.

c.) Koniferen: Baumstamm ist aus vier Bereichen aufgebaut: Borke, Bast, Kambium und Holz. 
Es handelt sich um einen richtiges Stamm, da ein Kambiumbereich vorhanden ist, der nach innen ein sekundäres Dauergewebe abgibt, welches Holz genannt wird. Der Holzteil hat i.d.R. den prozentual größten Anteil.
  • Heben sie die Bedeutung von Rindenerkrankunen an forstlich relevanten Baumarten (z.b. Nectria sp. an Rotbuche) hervor. Geben sie hierbei auch eine Einschätzung für die Relevanz der folgenden Behauptung ab: „Rindenpathogene sind nicht wirklich tragisch für den Baum, da sie meistens auf die Rinde beschränken und nicht das wertvolle Holz angreifen“. Nectria sp. häufig an Rotbuchen, verursacht dort den Buchenkrebs. erste Anzeichen: Kleine Nekrosen auf der dünnen Rinde von Jungbäumen. Wegen der andauernden Pilzinfektion am Rand der Nekrose kann diese über lange Zeit nicht erfolgreich überwallt werden. Durch den Zuwachs des umgebenden Gewebes reißt die tote Rinde schließlich auf. Gelegentlich kommt es zur Ringelung und damit zum Verkümmern von Trieben. Rindenpathogenen können sehr wohl schädlich für den Baum sein:Mikronekrosen können zusammen wachsen und einen Nekrosenherd bilden 
>> ggf. Ringelung >> Nekrose des Betroffenen Astes/Triebes. Eintrittspforte für andere Pathogene Eintritt einer Kambiumnekrose >> Überwallungsversuch erfolglos >> Absterben des Baums Rindenbrand: wenn Läsionen überwallt werden bleibt im Holz ein sogenannter „T-Fleck“ und oxydative Verfärbungen zurück >> Qualitätsmindernd.
  • * Welche Unterschiede in Struktur und Biologie bestehen bei Ascomyceten und Basidiomyceten? Ascomyceten (Schlauchpilze):
  meist Pflanzenparasiten oder Saprophyten auf abgestorbenen pflanzl. Geweben
 Thallus ist i.d.R. ein stark verzweigtes Mycel. Manche Arten haben auch ein Sprossmycel wie die Hefen. 
 Zellwände aus Chitin und Glucanen 
 Können auch in trockenen Lebensräumen wachsen.
 Die sexuelle Fortpflanzung führt zur Bildung des Ascus, in dem Karyogamie, Meiose und Mitose erfolgen 
 asexuelle Vermehrung durch haploide Sporen (Konidien) 

 Basidiomyceten (Ständerpilze):
 Zu den Ständerpilzen zählen viele Mykorrhizapilze, die mit Pflanzen eine Symbiose eingehen, aber auch begehrte Speisepilze wie Pfifferlinge und Champignons gehören zu dieser Gruppe. Die Zellwand weist eine lamelläre Schichtung auf. Haploide Myzelien entgegengesetzter Paarungstypen verschmelzen (Plasmogamie) und produzieren ein dikaryotisches Mycel, das ein Basidiokarp bildet. Die Karyogamie und die Meiose finden innerhalb der Basidien statt. Basidiocarp: Fruchtkörper und Fruchtlager der Ständerpilze (Basidiomycetes). Im Unterschied zum Ascoma der Schlauchpilze (Ascomycetes) ist das Basidiocarp aus einem dikaryotischem Mycel aufgebaut, das sich selbstständig ernährt und somit eine eigenständige Generation bildet, die immer wieder neue Fruchtkörper ausbilden kann.

  • Mit welchen Pathogenen beschäftigt sich die Forstpathologie? Viren/Viroide
 Phytoplasmen
 Bakterien
 Pilze (Echte Pilze, Algenpilze) 
 Parasitische Pflanzen
 Tiere (Milben, Nematoden, Insekten...)
  • Zeigen Sie die Unterschiede für horizontale und vertikale Resistenz auf. Horizontale Resistenz
 generelle, unspezifische oder quantitative Resistenz 
 geht auf passive und aktive Abwehrmechanismen zurück
 überwiegend quantitativer Art (viele unterschiedliche Abwehrmechanismen kommen zeitlich abgestuft zum Tragen)
 bietet in der Regel keinen vollständigen Schutz (Pathogen wird nicht schnell genug abgetötet; es sind Symptome (z.B. Nekrosen auf Blättern) zu sehen)
 ist polygen bedingt (viele Gene werden exprimiert, deren Genprodukte (Enzyme und Polypeptide) 
abgestuft wirken)
 wird durch „generelle Elicitoren“ ausgelöst (general elicitors, lösen Abwehr nur aus, entscheiden nicht über Spezifität! Oft Glucane) 
 permanente Resistenz
 eine Sorte oder Art mit horizontaler Resistenz reagiert gegenüber allen Pathotypen (Rassen) eines Erregers annähernd gleichartig 

Vertikale Resistenz: Rassen-/Sortenspezifische Widerstandsfähigkeit einer Sorte gegenüber bestimmten Virulenzen einer Erregerart.
 durch Mutation der Wirtspflanze entsteht eine neue Sorte (Cultivar) W1, die neue Resistenzgene besitzt
 Cultivar W1 wehrt Rasse P1 erfolgreich ab 
 Ausprägung einer weiteren resistenten Wirt-Pathogen-Paarung (auf der Rasse-Sorte-Ebene) 
 P1 wird von W1 spezifisch erkannt (basierend auf komplementäre Paare von Avirulenz- und Resistenzgenen; Avr/R-genes)
• spezifische Elicitoren und Rezeptoren
  • Definieren Sie folgende Begriffe und grenzen Sie diese gegeneinander ab: 
organspezifische Prädisposition und stadienspezifische Prädisposition. Organspezifische Prädisposition: 
 Pflanzen bestehen aus unterschiedlichen Organen (Wurzeln, Rhizom, Hypokotyl, Stengel, Blatt, Blüte, Früchte, ...), die sich in ihrer Prädisposition deutlich unterscheiden. Die Krankheitsbereitschaft (Anfälligkeit) einzelner Organe einer Pflanze gegenüber bestimmten Erregern wird als organspezifische Prädisposition bezeichnet. Stadienspezifische Prädisposition bedeutet, dass ein bestimmtes Organ nur in einem bestimmten Entwicklungszustand von einem bestimmten Erreger befallen werden kann.
  • Welche Bedeutung hat Mehltau bei europäischen Eichen-Arten? Bei entsprechender Witterung (hohe Temperaturen, intensive Sonneneinstrahlung und geringe Luftfeuchtigkeit) kann sich der Pilz sehr rasch ausbreiten und auch ältere Eichen stark befallen Infiziert werden nur Blätter, die jünger als 3 Woche sind; besonders intensiv: Johannistriebe die Blätter können absterben und auch die Triebe selbst werden in Mitleidenschaft gezogen überwintert zwischen den Knospenschuppen von Maitriebknospen, von wo aus beim Austrieb die Primärifektion der jungen Blätter mit Konidien erfolgt Infektion kann zu Wachstumseinbußen führen > Erlöse Hoher Aufwand durch Spritzen der Eichen v.a. in Pflanzengärten und Kulturen insbesondere im Rahmen der Produktion (Baumschulen)
  • Buchenrindennekrose abiotischer Stress für die Buche vorausgehender Befall durch Buchenwollschildlaus mit Massenvermehrung langgestreckte, spndelförmige, oft meterlange Rindennekrosen durch Befall mit (Neonectria coccinea) fortschreitendes Aufreißen / Abblättern der Rinde Bohrlöcher Trypodendron domesticum / Hylecoetus dermestoides Eindringen Weißfäuleerreger und Braunfäulen (Fomes fomentarius, Bjerkandera adusta, Fomitopsis pinicola) Stammentwertung Stammbrüche
  • Erläutern Sie die Bedeutung von Rindenerkrankungen. z.B. Rindenkrebs, Misteln, Rindenbrand, Nectria-Erkrankungen, 
hemmen Wachstum
 Eintrittspforte für andere Pathogene
 Störung des Wasserhaushalts
  • Warum hat das Eschentriebsterben eine so große Bedeutung für den Eschenanbau im Vergleich zu anderen Erkrankungen? • Folgeschädlinge (Hallimasch)• Trieb- bzw. Aststerben
• Krankheit sehr massiv und weit verbreitet• Hohe Verluste und Vorzeitige Nutzung• Befällt auch alte Bäume
  • Welche Bedingungen führen zur Buchenrindennekrose und welche Symptome sind wichtige Indizien? Faktoren: (abiotische und biotische Einflüsse) Störungen des Wasserhaushaltes von Buchen: feuchte Standorte, flachstreichende Wurzeln Vor allem im Frühjahr Witterungsextreme: Wärme und Trockenheit Anstieg der Lauspopulation (Buchenwollschildlaus): Anstechen des Rindenparenchyms Infektion durch Neonectria coccinea: kleine Rindennekrosen bis großflächige Absterben der RindSymptome: Schleimfluss Besiedlung mit Läusen Fäule / absterbende Rindenstellen Wucherungen/ Verwundungen Aufplatzen und Ablösen von Rindenpartien Bildung von Pilzfruchtkörpern Befall durch holzbrütende Insekten
  • Geben Sie Beispiele für Abwehrmechanismen gegen Infektionen bei Bäumen. I. Präformierte Barrieren (bereits vorhanden, muss nicht erst gebildet werden)• äußere Wachsschicht der Blätter (Cuticula) • Haare auf der Blattoberfläche oder zum Schutz von SpaltöffnungenSekundäre Pflanzenstoffe• unspezifische, aber aktive Barrieren, die entweder die eindringenden Hyphen direkt angreifen (hydrolytische Enzyme) oder deren Enzyme blockieren. • Andere chemische Verbindungen lagern in der Vakuole, die durch einen Angriff durch einen Pathogen zerstört wird, wodurch die Substanzen freigesetzt werdenII. Induzierte Abwehr (Reaktion, die erst nach der Erkennung eines Pathogens eintritt)Nachdem der Erreger die präformierten Barrieren überwunden hat, muss er sich mit einer durch sein Eindringen aktivierten Abwehr auseinander setzen. 1. erfolgt die Warnung vor ’Feinden’ durch spezielle Rezeptoren, die auf der Zelloberfläche sitzen und bestimmte Komponenten erkennen, die nur in Pathogenen vorkommen. Diese Komponenten werden als Elicitoren (Botenstoffe) oder PAMPs (Pathogen-Associated Molecular Patterns) bezeichnet. 2. das zweite Warnsystem überwacht die wichtigen Enzyme und registriert Veränderungen, die durch eindringende Effektoren bewirkt werden (Effector-Induced-Immunity oder ETI).