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Marion Horsch:

Experimentelle Ausbreitungsbiologie bei Primulaceen

[Experimental study of the biological mechanism of proliferation of primulaceae]

2001. 236 Seiten, 377 Abbildungen, 34 Tabellen, 14x22cm, 470 g
Language: Deutsch

(Dissertationes Botanicae, Band 341)

ISBN 978-3-443-64253-2, brosch., price: 61.00 €

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Keywords

AusbreitungExperimentBotanikPrimelMutterpflanzeSame

Contents

Kurzfassung top ↑

Die Samenausbreitung erfolgt bei den 13 untersuchten Arten der Gattungen Primula und Lysimachia vorwiegend durch den Wind. Im Vordergrund standen daher Experimente zur Analyse des Einflusses verschiedener morphologischer Strukturen der Samen und Mutterpflanze auf die anemoballistische Diasporenausbreitung. Von weiterem Interesse war die Wirkung von auftreffenden Regentropfen sowie vorbeistreifenden Tieren auf die Samenfreisetzung. Die Agenzien wurden mittels Windkanal, Tropfanlage und in Auslenkungsversuchen simuliert. Dabei entsprechen die standardisierten Versuchsbedingungen nicht unbedingt denen am natürlichen Standort, ermöglichen jedoch einen direkten interspezifischen Vergleich der Ergebnisse.

Die durchgeführten Experimente zur anemo- und zooballistischen sowie ombrochoren Samenausbreitung weisen ähnliche Verteilungsmuster der Samen auf, welche sich jeweils in Form leptokurter und rechtsschiefer Häufigkeitsverteilungen darstellen lassen. Bei anemoballistischer Ausstreuung zeigen die verschiedenen morphologischen Strukturen nur einen geringen Einfluß auf diese Verteilungsmuster, während die Anzahl der ausgestreuten Samen stark von diesen Strukturen abhängig ist.

Bespr.: Tuexenia 21, 2001, S. 308 top ↑

Obwohl es schon sehr lange ausbreitungsbiologische Untersuchungen gibt, herrschen Im Umzeinen noch große Kenntnislücken. Die vorliegende Arbeit (120 DM) stellt sehr detaillierte Untersuchungen bei 11 Primula- und 2 Lysimachia-Arten sowie bei Anugallis arvensis vor. Die Experimente mit Fruchtständen und Samen erfolgten im Windkanal sowie bei simuliertem Regen und auf Wasser (Schwimmfähigkeit), ein Versuch zurückschnellender Fruchtstiele sollte Aufschluß über mögliche Zooballistik geben. Auch anatomisch-morphologische Eigenschaften der Fruchtstände werden berücksichtigt. Die Reaktionen werden für alle Arten zunächst einzeln, abschließend vergleichend erörtert. Da sich alle Abbildungen und Tabellen im sehr umfangreichen Anhang befinden, ist das Lesen recht mühsam und abstrakt. Eine bessere Verknüpfung wäre sicher von Vorteil gewesen. Insgesamt zeigt sich, daß neben Anemochorie auch die anderen untersuchten Mechanismen von Bedeutung sein können. Dabei bleiben die meisten Samen dicht bei der Mutterpflanze, was als positiver Selektionsvorgang gedeutet wird.

H. Dierschke

Tuexenia 21, 2001, S. 308

Inhaltsverzeichnis top ↑

1. Einleitung 1
2. Material 3
3. Methoden s
3.1. Biometrie 5
3.1.1. Biometrie der Samen 5
3.1.2. Biometrie der morphologischen Strukturen der Mutterpflanze 5
3.2. Ausbreitungsbiologische Experimente 7
3.2. 1. Windkanalexperimente 7

3.2.2. Tropfexperimente 11
3.2 3. Schwimmfähigkeit der Samen 12
3.2.4. Experimente zur zooballistischen Samenausbreitung 12
3.2.5. Experimente zur Samenausbreitung bei Anagallis arvensis 13
3.3. Statistische Auswertung 13
3.4. Morphologische Untersuchungen 15
3.4.1. Histologische Untersuchungen 15
3.4.2. Rasterelektronenmikroskopische Untersuchungen 16
4. Ergebnisse 17
4.1. Primula auricula L. (Alpen-Aurikel) 17
4.1.1. Beschreibung der Art im Fruchtzastand 17
4.1.2. Elastizität des InDukteszenzstieles 18
4.1.3. Fallgeschwindigkeit der Samen 18
4.1.4. Schwimmfahigkeit der Samen 18
4.1.5. Windkanalexperimente 18
4.1.6. Tropfexperiment 20
4.2. Primula beesiana Forrest 20
4.2.1. Bcschreibung der Art im Fruchtzustand 21
4.2.2. Elastizität des Infrukteszenzstieles 21
4.2.3. Fallgeschwindigkeit der Samen 21
4.2.4. Schwimmfähigkeit der Samen 22
4.2.5. Windkanalexperimente 22
4.2.6. Tropfexperiment 23

4.3.Primula bulleyana Forrest 23
4.3.1. Beschreibung der Art im Fruchtzustand 23
4.3.2. Elastizität des Infrukteszenzstieles 24
4.3.3. Fallgeschwindigkeit der Samen 24
4.3.4. Schwimmfähigkeit der Samen 24
4.3.5. Windkanalexperimente 24
4.3.6. Tropfexperiment 26
4.4. Primula denticulata Smith (Kugelprimel) 26
4.4.1. Beschreibung der Art im Fruchtzustand 26
4.4.2. Elastizität des Infrukteszenzstieles 27
4.4.3. Fallgeschwindigkeit der Samen 27
4.4.4. Schwimmfähigkeit der Samen 27
4.4.5. Windkanalexperimente 27
4.4.6. Tropfexperiment 28
4.5. Primula elatior (L.) Hill (Hohe Schlüsselblume) 28
4.5.1. Beschreibung der Art im Fruchtzustand 29
4.5.2. Elastizität des Infrukteszenzstieles 29
4.5.3. Fallgeschwindigkeit der Samen 29
4.5.4. Schwimmfähigkeit der Samen 30
4.5.5. Windkanalexperimente 30
4.5.6. Tropfexperiment 34
4.5.7. Experimente zur zooballistischen Samenausbreitung 35

4.6. Primula farinosa L. (Mehl-Schlüsselblume) 36
4.6.1. Beschreibung der Art im Fruchtzstand 37
4.6.2. Elastizität des Infrukteszenzstieles 37
4.6.3. Fallgeschwindigkeit der Samen 37
4.6.4. Schwimmfähigkeit der Samen 37
4.6.5. Windkanalexperimente 37
4.6.6. Tropfexperiment 38
4.7. Primula japonica Gray 39
4.7.1. Beschreibung der Art im Fruchtzustand 39
4.7.2. Elastizität des Infrukteszenzstieles 39
4.7.3. Fallgeschwindigkeit der Samen 39
4.7.4. Schwimmfähigkeit der Samen 40
4.7.5. Windkanalexperimente 40
4.7.6. Tropfexperiment 41
4.8. Primula polyneura Franch 42
4.8.1. Beschreibung der Art im Fruchtzustand 42
4.8.2. Elastizität des Infrukteszenzstieles 42
4.8.3. Fallgeschwindigkeit der Samen 43

4.8.4. Schwimmfähigkeit der Samen 43
4.8.5. Windkanalexperimente 43
4.8.6. Tropfexperiment 43
4.9. Primula rosea Royle (Sumpfprimel) 44
4.9.1. Beschreibung der Art im Fruchtzustand 44
4.9.2. Elastizität des Infrukteszenzstieles 44
4.9.3. Fallgeschwindigkeit der Samen 45
4.9.4. Schwimmfähigkeit der Samen 45
4.9.5. Windkanalexperimente 45
4.9.6. Tropfexperiment 46
4.10. Primula veris L. (Frühlings-Schlüsselblume) 46
4.10.1. Beschreibung der Art im Fruchtzustand 46
4.10.2. Elastizität des Infrukteszenzstieles 47
4.10.3. Fallgeschwindigkeit der Samen 47
4.10.4. Schwimmfähigkeit der Samen 47
4.10.5. Windkanalexperimente 48
4.10.6. Tropfexperiment 52
4.10.7. Experimente zur zooballistischen Samenausbreitung 53
4.11. Primula vialii Delavay ex Franch. (Orchideenprimel) 54
4.11.1. Beschreibung der Art im Fruchtzustand 54
4.11.2. Elastizität des Infrukteszenzstieles 55
4.11.3. Fallgeschwindigkeit der Samen 55
4.11.4. Schwimmfähigkeit der Samen 55
4.1 1.5. Windkanalexperimente 55
4.1 1.6. Tropfexperiment 56
4.12. Lysimachia ephemerum L. 56
4.12.1. Beschreibung der Art im Fruchtzustand 56
4.12.2. Elastizität des Infrukteszenzstieles 56
4.12.3. Fallgeschwindigkeit der Samen 56
4.12.4. Schwimmfähigkeit der Samen 57
4.12.5. Windkanalexperimente 57
4.12.6. Tropfexperiment 57
4.13. Lysimachia vulgaris L. (Gold-Gilbweiderich) 57
4.13.1. Beschreibung der Art im Fruchtzustand 58
4.13.2. Elastizität des Infrukteszenzstieles 58
4.13.3. Fallgeschwindigkeit der Samen 58
4.13.4. Schwimmfähigkeit der Samen 83
4.13.5. Windkanalexperimente 83
4.13.6. Tropfexperiment 84
4.14. Anagallis arvensis L. (Acker-Gauchheil) 60
4.14.1. Beschreibung der Art im Fruchtzustand 60
4.14.2. Fallgeschwindigkeit der Samen 60
4.14.3. Schwimmfähigkeit der Samen 61
4.14.4. Experimente zur Samenausbreitung 61
5. Vergleichende Betrachtungen und Diskussion 63
5.1. Vergleichende Betrachtungen zur Morphologie und Biometrie 63
5.1.1. Infrukteszenzaufbau 63
5.1.2. Kapselöffnungsweise 63
5.1.3. Vergleich der biometrischen Daten der Mutterpflanzen und Samen 63
5.2. Elastizität der Infrukteszenzstiele 63
5.2.1. 3-Punkt-Biegung 65
5.2.2. Zellulärer Aufbau der Infrukteszenzstiele 65
5.3. Fallgeschwindigkeit 66
5.4. Schwimmfähigkeit 67
5.5. Windkanalexperimente 68
5.5.1. Ausstreuung freiliegender Samen 68
5.5.2. Ausstreuang aus intakten Früchten 69
5.5.3. Ausstreuung ohne Infrukteszenzstiel 72
5.5.4. Ausstreuung aus Früchten ohne Kelche 74
5.5.5. Ausstreuung aus Früchten ohne Kelche und Kapselzähnchen 75
5.5.6. Ausstreuung angefärbter Samen 76
5.6. Tropfexperiment 78

5.7. Ballistische Samenausbreitung 79
5.8. Funktion der Kapsel 80
5.9. Effektivität der Ausbreitungsagenzien 81
5.10. Samenausbreitung bei Anagallis arvensis L. 82

5.11. Samenausbreitung am natürlichen Standort 83
5.11.1. Standortverhältnisse 83
5.11.2. Expositionshöhe und umgebende Vegetation 83
5.11.3. Anemoballistische Ausstreuung 83
5.11.4. Ombrochore Ausstreunng 84
5.11.5. Zooballistische Ausstreuung 85
5.12. Interpretation der Ausbreitungsmuster 86
6. Zusammenfassung/Summary 89
7. Literatur 93
8. Anhang 99
Abkürzungen 99
Tabellen 100
Abbildungen 118