Warum wachsen manche Bäume schnell und manche langsam?

Shi Jun

Hallo zusammen, ich bin Shi Jun, ein Ph.D. in Botanik von der Chinesischen Akademie der Wissenschaften. Das Thema, über das ich heute mit Ihnen sprechen möchte, lautet: Warum manche Bäume schnell und manche langsam wachsen. Verschiedene Pflanzen haben unterschiedliche Vorlieben. Manche Bäume wachsen fünf oder sechs Meter pro Jahr, andere fünf oder sechs Zentimeter pro Jahr. Warum gibt es so einen großen Unterschied?

Lassen Sie uns zunächst darüber sprechen, warum Bäume hoch wachsen – eigentlich liegt es daran, dass sie um Sonnenlicht konkurrieren. Im heißen und feuchten tropischen Regenwald beispielsweise herrscht weder ein Mangel an Wasser noch an Temperatur, doch das Sonnenlicht ist zu einer kostbaren Ressource geworden, um die viele Pflanzen konkurrieren. Wenn Sie in den Regenwald gehen, werden Sie feststellen, dass das Licht plötzlich viel schwächer wird. Im Allgemeinen ist es nach 16 Uhr wie ein Sonnenuntergang im Regenwald.

Im tropischen Regenwald von Xishuangbanna kann die Strahlung im Blätterdach 158,92 Watt pro Quadratmeter erreichen, während die Strahlungsintensität am Boden nur 12 Watt pro Quadratmeter beträgt. Das Sonnenlicht wird durch Pflanzenschichten abgefangen, bevor es den Boden erreicht. Um mehr Sonnenlicht zu erhalten, müssen Pflanzen ihr Bestes geben, um schnell in die Höhe zu wachsen. Daher sind viele der hier lebenden Pflanzen viel größer, als wir uns vorstellen können. Teakholz kann beispielsweise bis zu 40 Meter und Parashorea chinensis bis zu 60 Meter hoch werden. In dieser Welt herrscht ein Wettbewerb um Licht, daher wachsen die großen Bäume im Wald im Grunde gerade nach oben.

Bei ausreichend Licht sehen die Pflanzen natürlich ganz anders aus. Auf den afrikanischen Graslandschaften beispielsweise beträgt die Höhe der Bäume meist nur etwa 10 Meter. Nur wenige dieser Bäume erreichen den Himmel. Ihre Form ähnelt eher einem großen Regenschirm. Tatsächlich kann durch das Öffnen der Blätter viel Sonnenlicht absorbiert werden, da hier kein sehr starker Konkurrenzkampf zwischen den Bäumen herrscht und alle Bäume sehr weit voneinander entfernt stehen. Man muss also nicht sehr hoch wachsen, um genügend Licht zu bekommen. Es ist also tatsächlich sehr lohnend, groß zu sein. Ist schnelles Wachsen also die beste Option? Eigentlich stimmt das nicht ganz. Was uns überrascht hat, ist, dass im Regenwald sowohl sehr schnell wachsende als auch sehr langsam wachsende Bäume vorkommen. Dabei handelt es sich eigentlich um eine unterschiedliche Wettbewerbsstrategie der verschiedenen Werke. Manche Pflanzen sammeln Kraft und entwickeln sich dann zu etwas Großem, wie zum Beispiel die jeder bekannte Dalbergia paniculata. Es macht nichts, wenn Ihnen dieser Name nicht geläufig ist, wir können ihn ändern, er heißt Huanghuali. Unter guten Wasser- und Düngebedingungen wächst Huanghuali jedes Jahr etwa zwei Zentimeter und nimmt allmählich zu, d. h. der Durchmesser seines Stammes, der dem Boden am nächsten ist, vergrößert sich um 3 Zentimeter. Normalerweise dauert es 6 bis 7 Jahre, bis Kernholz entsteht. Was ist Kernmaterial? Wie der Name schon sagt, handelt es sich dabei um das Holz im Inneren des Baumes, tatsächlich ist es jedoch gealtert. Das Xylem befindet sich zwischen Kernholz und Splintholz. Diese Zellen dienten früher als Kanäle für den Wassertransport zum Baum. Während des Wachstums des Baumes verloren die in der Mitte des Baumes befindlichen Kanäle nach und nach ihre Funktion. Diese dysfunktionalen Kernhölzer füllen sich nach und nach mit Öl, Gummi, Tannin und anderen färbenden Substanzen, wodurch die Farbe des neuen Holzes in diesem Bereich immer dunkler wird und es sich deutlich vom umgebenden Splintholz abhebt. Das umgebende Holz, das noch aktiv ist und den Baum mit Wasser versorgen kann, wird Splintholz genannt. Da sie nicht mit sekundären Pflanzenstoffen gefüllt sind, erscheint die Farbe heller und das Holz weicher. Bitte beachten Sie, dass die ausreichende Härte des Holzes tatsächlich direkt mit dem sekundären ökologischen Stoffwechsel und der Menge der sekundären Metabolite zusammenhängt.

Natürlich entscheiden sich manche Pflanzen für ein schnelles Wachstum. Im Regenwald gibt es beispielsweise eine Pflanze namens Balsaholz. Es kann 5 bis 6 Meter pro Jahr wachsen. Seine Wachstumsrate übersteigt jede Vorstellungskraft. Allerdings ist ihr Material sehr locker und das Holz sehr leicht. Wie leicht ist es? Ein Erwachsener kann einen zwei Meter langen Baumstamm umarmen und darauf zulaufen. Können Sie sich vorstellen, wie leicht es ist? Aber auch sehr leichtes Holz hat seinen Nutzen. Vor dem Aufkommen synthetischer Materialien wurde diese Holzart hauptsächlich zum Bau von Modellflugzeugen verwendet, und diese Holzart kann sogar die Richtung des Krieges beeinflussen. Unerwarteterweise produzierte Großbritannien während des Zweiten Weltkriegs ein Flugzeug namens Mosquito-Bomber, dessen Hauptmaterial Balsaholz war. Die Flügel sind leichter, sodass das Flugzeug sehr schnell fliegen kann. Angetrieben vom gleichen Motor kann das Leichtholzflugzeug sehr schnell fliegen, was ihm einen Vorteil verschaffen kann. Zweitens sind Flugzeuge aus Holz besonders leicht zu reparieren als solche aus Metall. Sie können einfach einen Schreiner bitten, die Lücken mit Holz zu füllen, und das Problem wird schnell behoben. Das beschädigte Flugzeug kann dann schnell zum Schlachtfeld zurückkehren. Aus dieser Perspektive leistete Balsaholz einen herausragenden Beitrag zum Sieg über den deutschen Faschismus. In diesem Sinne hat jeder Baum seinen eigenen Wert.

Ich möchte auch alle daran erinnern, dass jeder denkt, Holz sei eine Pflanze, die immer weiter wachsen kann, egal ob es sich um einen schweren oder einen leichten Baum handelt. Daher haben wir die Illusion, dass Holz unendlich produziert werden kann und eine erneuerbare Ressource zu sein scheint. Logischerweise ist daran nichts auszusetzen, aber es ist falsch, eine Einschränkung hinzuzufügen – beispielsweise ist Holz unter den begrenzten Bedingungen der menschlichen historischen Entwicklung keine erneuerbare Ressource. Beispielsweise dauert es etwa 300 Jahre, bis aus einem roten Sandelholzbaum Möbelstücke wachsen, etwa 500 Jahre, bis aus einem Huanghuali-Baum Möbelstücke wachsen, und es dauert mehr als 800 Jahre, bis eine Parashorea chinensis ausgewachsen ist. Als wir die Verbotene Stadt reparierten, war es wirklich schwierig, einen goldenen Nanmu-Baum zu finden. Damit wir diesen großen Baum erhalten, bewahrt er nicht nur das Material der Möbel, sondern auch ein lebendiges Geschichtsbuch.

Dieser Artikel ist eine vom Science Popularization China Starry Sky Project unterstützte Arbeit

Autor: Shi Jun

Produziert von: Chinesische Vereinigung für Wissenschaft und Technologie, Abteilung für Wissenschaftspopularisierung

Hersteller: China Science and Technology Press Co., Ltd., Beijing Zhongke Xinghe Culture Media Co., Ltd.