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Klaus Napp-Zinn:

Anatomie des Blattes

II. Blattanatomie der Angiospermen. B. Experimentelle und ökologische Anatomie des Angiospermenblattes. 1. Lieferung

[Leaf Anatomy II: The anatomy of angiosperm leaves. B. experimental and ecological anatomy of angiosperm leaves. 1. Shipment]

1984. XVI, 519 Seiten, 129 Abbildungen, 168 Tabellen, 17x24cm, 1500 g
Language: Deutsch

(Encyclopedia of Plant Anatomy, Band VIII Teil II B / 1)

ISBN 978-3-443-14014-4, gebunden, price: 100.00 €

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Keywords

PflanzeAnatomieBlattAngiospermEnzyklopädiePhotoperiode

Contents

English description top ↑

This work supplements Napp-Zinn's «Entwicklungsgeschichtliche und topographische Anatomie des Angiospermenblattes» (The history of development and the topographic anatomy of the leaves of Angiospermae) (1973/74). Here he deals with the influence of external factors, of genetic information and of the «internal conditions» resulting from these two (KLEBS) on the structure of angiosperm leaves.

The present is the first of two instalments and is devoted to the relationships between external factors and leaf structure. In the first chapter, plants in selected locations -- ranging from humid tropical forests, through mangrove swamps and deserts right up to mountain pinnacles and laboratories -- are used as the basis for discussing complex substances known as histones? The remaining chapters are devoted to analysing the effective factors in detail: light (intensity, photo period, wave length), temperature, atmospheric factors, water, soil and heterotrophism. As far as possible, an attempt has been made in each chapter to start with what has been discovered in Nature and go on to planned experiments, and thus acquire an insight into the mutual interaction between anatomy and physiology. As well as the author's illustrations -- excellent, as always -- there are numerous tables with statistical information.

The present instalment alone gives a resumé of about 3000 publications. It is an inexhaustible source of information, not only for plant anatomists, morphologists and system analysts, but also for physiologists interested in metabolism and development, ecologists, plant geographers and people specializing in environmental protection, and plant and animal nutrition.

Beschreibung Deutsch top ↑

In diesem Buch findet Napp-Zinns «Entwicklungsgeschichtliche und topographische Anatomie des Angiospermenblattes» (1973/74) ihre Ergänzung. Hier behandelt er die Einflüsse der Außenfaktoren, der genetischen Information und der aus beiden resultierenden «inneren Bedingungen» (KLEBS) auf die Struktur von Angiospermenblättern.

Die vorliegende erste von zwei Lieferungen ist den Beziehungen zwischen Außenfaktoren und Blattstruktur gewidmet. Im ersten Kapitel werden an Hand von Pflanzen ausgewählter Standorte -- von immerfeuchten Tropenwäldern über Mangroven und Wüsten bis hin zu Hochgebirgen und Laborräumen -- sogenannte komplexe Histosen besprochen; die übrigen Kapitel analysieren die wirksamen Faktoren im einzelnen: Licht (Intensität, Photoperiode, Wellenlänge), Temperatur, atmosphärische Faktoren, Wasser, Boden und Heterotrophie. Jedes Kapitel führt, soweit möglich, von dem in der Natur Entdeckten zum geplanten Experiment und trägt so der Forderung Rechnung, Anatomie und Physiologie wechselseitig füreinander nutzbar zu machen. Neben den wie immer ausgezeichneten Abbildungen des Autors sind viele quantitative Angaben in Tabellenform zusammengetragen worden.

Allein die jetzige Lieferung resümiert gegen 3000 Publikationen von etwa ebensovielen Autoren; sie stellt eine unerschöpfliche Fundgrube nicht nur für Pflanzenanatomen, Morphologen und Systematiker dar, sondern nicht minder für Stoffwechsel- und Entwicklungsphysiologen, Ökologen, Vegetationsgeographen sowie Fachleute für Umweltschutz, Pflanzen- und Tierernährung.

Inhaltsverzeichnis top ↑

I Vorwort V
Zeichen und Abkürzungen VII
Einleitung 1
1. Intraspezifische Variabilität als Grunderfahrung 1
2. Ökologische Anatomie des Angiospermenblattes 9
3. Die Klessschen Faktorengruppen 11
I. Die Beziehungen zwischen Blattstruktur und Außenfaktoren 16
A. Blattstruktur von Pflanzen natürlicher Standorte - komplexe
Histosen 17
1. Pflanzen immerfeuchter Tropenwälder 17
a) Vorbemerkungen 18
b) Tropisches Amerika 18
c) Tropisches Afrika 28
d) Süd- und Südostasien 29

e) Verschiedenes 30
Anhang. Tropische und warm-gemäßigte Regenwälder 32
2. Mangrovepflanzen 33
a) Historisches 34
b) Systematische Übersicht 35
c) Geographische Übersicht 37
d) Xeromorphie-Erscheinungen 38
e) Absalzdrüsen und Salzsukkulenz 40
f) Drüsenepithelien 42
3. Wasserpflanzen (Hydrophyten) 42
a) Allgemeines 42
b) Wasser-, Schwimm- und Luftblätter. Die Heterophyllie der
Wasserpflanzen 44
c) Die Blattgewebe der Wasserpflanzen 46
Die Zellwände der Epidermis 46
Cuticula 46
Hydropoten 47
Chloroplasten in Epidermiszellen 48
Spaltöffnungen 48
Apikalöffnungen 48
Haare 49
Differenzierung des Mesophylls 50
Septen und Diaphragmen 50
Interzellularvolumen 51
Festigungsgewebe 51
Leitbündelsystem 51
d) Systematische Übersicht 51
e) Genetische und phylogenetische Aspekte 76
f) Pflanzen der Trockengebiete 78
a) Der Begriff des Xerophytismus 79
b) Blattstruktur-Typen der Xerophyten 81
Allgemeines. Blättermalakophyller Xerophyten 81
Anatomische Aspekte der Sklerophyllie 89
Sukkulente Blätter. CAM-Pflanzen 95
Fensterblätter 101
Eplphytenblätter 103
Blätter mit scheidenförmigem Chlorenchym. C4-Pflanzen 108
Roll- und Faltblätter 121
Blätter von Kompaßpflanzen 124
Blätter poikilohydrischer Pflanzen (Auferstehungspflanzen) 124
c) Xerophyten einzelner Regionen 126
Südamerika 126
Nordamerika 133
Südliches Afrika 140
Nördliches Afrika und südwestliches Asien 144
Europa 153
Australien 156
d) Ausblick 158
5. Pflanzen der Hochgebirge und der Polargebiete 158
a) Hochgebirgspflanzen 158
Die Alpen 159
Andere Gebirge in Nord-, Mittel-, West- und Südeuropa sowie in
Nordafrika 163
Südosteuropäische Gebirge 165
Gebirge und Hochebenen Asiens 166
Die Anden 171
Nordamerikanische Gebirge 188
"Kosmopolitische" Taxa in Hochgebirgen 190
Ökologische Aspekte 190
b) Pflanzen der Polargebiete i.w.S 192
Nordpolargebiet 192
Südpolargebiet 197
6. Pflanzen am natürlichen Standort, in Garten, Gewächshaus,
Klimakammer und Labor 198
a) Gartenkultur 198
b) Gewächshauskultur 201
c) Pflanzenkultur in Zimmer und Labor 205
d) Kultur in Klimakammern 205
e) Verschiedenes 207
7. Der Wechsel derJanreszeiten im Spiegel der Blattstruktur 207
a) In verschiedenen Jahren gebildete Blätter annueller Pflanzen 208
b) Zu verschiedenen Jahreszeiten entwickelte Blatter 208
ahreszeitliche Änderungen der Blattfläche und ihre anatomischen
Begleiterscheinungen 208
Änderungen der Spaltöffnungsdichte 209
Abnormitäten der Stomata 209
Jahreszeitliche Veränderung der Behaarung 210
Epidermis - Cuticula - Wachsbeläge 211
Jahreszeitliche Änderungen der Blattdicke und ihre anatomischen
Begleiterscheinungen 211
Assimllationsgewebe 211
Leitbündel 212
Anhang. Kurzlebige Blätter in niederschlagsorientierten Jahreszeiten 212
c) Jahreszeitenabhängige zytologische Veränderungen in persistierenden
Blättern 213
B. Strahlung und Blattstruktur 213
1. Lichtintensität 214
a) Sonnen- und Schattenarten (Heliophyten und Skiadophyten) 215
b) Licht- und Schattenindividuen einzelner Arten 222
Beobachtungen an Wildpflanzen 222
Exkurs. Höhlenpflanzen - Etiolement- Reaktionstypen 229
Experimentelle Befunde 236
c) Sonnen- und Schattenblätter einzelner Individuen 257
d) Ausblick 267
2. Lichtrichtung 268
a) Lichtrichtung und Palisadenorientierung 268
b) Lichtrichtung und Dorsiventralität des Blattes 269
3. Zeitliche Dosierung des Lichtes (Photoperiode) 271
a) Blattdimensionen und ihre histologischen Begleiterscheinungen 273
Dicke der Spreite 273
Fläche der Spreite 276
Blattstiel 279
b) Gewebe und Zellen 279
c) Photoperiodische oder Lichtmengen-Effekte? 282
d) Welche Zellen perzipieren die Photoperiode? 283
4. Qualität der Strahlung 284
a) Sichtbares Licht und nahes Infrarot 284
"Unspezifische" Wirkungen 284
Durch Phytochrom 730 kontrollierte Photohistosen 287
b) Ultraviolett 290
c) Röntgenstrahlen (X-Strahlen) 292
d) Gamma-Strahlung 296
e) Andere ionisierende Strahlungen 300
f) Schlußbemerkung 302
C. Der Einfluß der Temperatur 303
1. Versuche mit tagesperiodisch wechselnden Temperaturen 304
a) Blattdimensionen und ihre histologischen Begleiterscheinungen 305
Dicke der Spreite 305
Fläche der Spreite 307

b) Einzelne Gewebe und Zellen 308
2. Versuche mit konstanten Temperaturen 311
a) Morphoregulatorische Effekte mit histologischen und
histogenetischen Aspekten 311
b) Blattdimensionen und ihre histologischen Aspekte 312
Dicke 312
Fläche 313
c) Einzelne Gewebe und Zellen 314
3. "Anatomische" Nachwirkungen längerer Wärme-Expositionen 316
4. "Anatomische" Nachwirkungen längerer Kälte-Expositionen 316
a) Vernalisation 316
b) Stratifikation 318
c) Kälte-Härtung 319
d) Verschiedenes 320
5. Versuche mit lokaler Kühlung einzelner Pflanzenorgane und andere
Versuche zur Frage nach dem Mechanismus der Kältewirkungen 320
6. Schäden durch extreme Temperaturen 322
a) Kälteschäden 322
b) Hitzeschäden 324
D. Die Rolle des Wassers 324
1. Kultur unter inversen Milieubedingungen 325
a) Entwicklung aquatischer und amphibischer Pflanzen an der Luft 325
b) Submerse Kultur von Landpflanzen und amphibischen Gewächsen 326
c) Induktion von Wasser- und von Luftblättern unter inadäquaten
Milieubedingungen 328
2. Bodenfeuchtigkeit 331
a) Allgemeines 331
b) Kritische Zwischenbemerkungen 335
c) Der Einfluß der Bodenfeuchtigkeit auf einzelne Blattgewebe 340
Epidermis im engeren Sinne 340
Cuticula und Wachsbeläge 341
Exkretbildung in der Epidermis 341
Spaltöffnungen 341
Haare 344
Clorenchym 344

Leit- und Festigungsgewebe 346
Intumeszenzen 347
d) Systematischer Überblick 347
e) Wassermangel in bestimmten Entwicklungsphasen 349
3. Luftfeuchtigkeit 350
a) Historische Übersicht 350
b) Reaktionen peripherer Zellen und Gewebe 354
Spaltöffnungen 354
Cuticula und epicuticuläre Wachse 355
c) Ödeme und Intumeszenzen 355
d) Die "Normalisierung" von Dornblättern 357
e) Die Rolle der Luftfeuchtigkeit bei der terrestrischen Kultur
amphibischer Pflanzen 358
4. Verschiedenes 359
E. Einflüsse atmosphärischer Faktoren 360
1. Luftbewegung 360
a) Einfluß über die Luftfeuchte 361
b) Windschäden an Blattern 361
2. Chemische Zusammensetzung der Luft 364
a) Normale Komponenten 364
Kohlendioxid 364
Gleichzeitige Variation der CO2- und der O2-Konzentration 367
Sauerstoff 367
Verunreinigungen der Luft 367
Allgemeines 367
Wirkungen einzelner Noxen 370
F. Pflanzenernährung und Blattstruktur 377
1. Blattanatomie heterotrapher Pflanzen 377
a) Parasitäre Angiospermen 378
Hemiparasiten 379
Holoparasiten 385
b) Saprophytische Angiospermen 391
Hemisaprophyten 391
Holosaprophyten 392
c) Karnivore Angiospermen 394
Historisch-thematische Übersicht 395
Systematische Übersicht 399
d) Blaualgen- und Bakteriensymbiosen in Blättern 422
Blaualgensymbiosen 423
Bakteriensymbiosen 424
Anhang. Tiersymbiosen 428
2. Organische Ernährung autotrapher Pflanzen 428
3. Mineralische Ernährung 433
a) Allgemeines 433
Rolle der Böden 433
Nährlösungen 435
Der pH-Wert 438
b) Die Blattstruktur der Halophyten und der NaCl- bzw. Cl-Gehalt des
Substrats 439
a) Halophyten 439
Unterschiede zwischen Standortspopulationen 453
Kulturversuche 457
Cl--oder Na+-Effekte? 467
c) Die Blattstruktur der Gypsophyten und der Sulfatgehalt des
Substrats 468
Gypsophyten und Halophyten 468
Vergleichende Kulturversuche 469
Schwefel- bzw. Sulfatmangel 469
d) Die "Xeromorphie der Hochmoorpflanzen" und der Stickstoffgehalt des
Substrats 470
Sind die Hochmoorpflanzen xeromorph? 470
Kausalanalyse 476
Weitere Stickstoffmangel- und -düngungsversuche 480
Zur Frage nach der Wirkungsweise des Stickstoffs 482
e) Die Rolle des Phosphors 483
f) Stickstoff - Phosphor- Kalium 485
g) Silicium 488
h) Die Borgruppe 489
Bormangel 489
Bor-Überdosierung 491

Zur Atiologie der Borwirkungen 492
Aluminium 492
i) Die Erdalkaligruppe 493
Die Serpentinpflanzen und das Magnesium 493
Calcium-Mangel im allgemeinen 494
Calcium-Mangel und die Bildung von Calciumoxalat-Kristallen 496
Calcium-Mangel und ZystolithenLildung 497
Strontium 497
k) Die Alkaligruppe 497
Natrium 497
Kalium 498
Rubidium 499
l) Alkali- und Erdalkalimetalle im Vergleich 499
m) Metallophyten und Schwermetalle 501
Kupfer 502
Galmeipflanzen und Zink 503
Molybdän 507
e) Eisen 508
Kobalt 509
Nickel 509
Palladium 510
Anhang. Metalle und Nichtmetalle in Blättern 510
G. Die Wirkung mechanischer Faktoren 512
1. Schwer- und Zentrifugalkraft 512
2. Biegung, Zug und Druck 516
3. Berührung und Erschütterung 518