Wie Pflanzen und Bäume auf Stress reagieren „Information

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Bäume sind Menschen sehr ähnlich. Weil sie wie Menschen Stress ausgesetzt sind, sich mit Insekten oder Krankheiten infizieren, von Bränden, Windstürmen, Überschwemmungen und Dürren angegriffen werden können. Dinge, die Bäume angreifen oder infizieren, nennt man Krankheiten. Aber Bäume können wie Menschen nicht zum Arzt gehen, um besser zu werden, und können sich nicht von den Faktoren lösen, die sie stören. Dieser letzte Teil ist sehr wichtig, da Bäume, die Hunderte von Millionen von Jahren existieren sollen, in der Lage sein müssen, ohne Arzt mit Krankheiten umzugehen.
Wie Sie sich vorstellen können, haben verschiedene Baumarten unterschiedliche Methoden entwickelt, um mit bestimmten Krankheiten umzugehen. Dies wurde in einer Studie festgestellt, die im Gebiet Pine Barrens in New Jersey an der Ostküste der Vereinigten Staaten durchgeführt wurde.

Warum ist es wichtig, die Reaktion der Agenten auf Stress zu verstehen?

Bäume sind für Menschen und andere Tiere aus verschiedenen Gründen wichtig. Menschen sind auf Bäume für Holz, Papier, Luftkühlung und Wasserreinigung angewiesen. Und Tiere sind auf Bäume angewiesen, um Nahrung und Schutz zu erhalten. Sie dienen diesen Kreaturen. Daher ist es äußerst wichtig, wie Bäume auf unterschiedliche Krankheiten oder Belastungen reagieren, da die von den Bäumen bereitgestellten Dienste beibehalten oder verbessert werden müssen, wenn diese Dienste weiterhin verwendet werden sollen. Einer der Gründe, um wissen zu wollen, wie Bäume auf verschiedene Krankheiten oder Belastungen reagieren, besteht darin, zu verstehen und möglicherweise vorherzusagen, wie die Bäume in Zukunft auf diese Beschwerden und Belastungen reagieren werden.
Bäume absorbieren wie alle Pflanzen mit Hilfe von Licht Kohlendioxid aus der Luft und setzen dabei Wasser und Sauerstoff frei. Dieser Vorgang wird als Photosynthese bezeichnet. Der Prozess, bei dem Pflanzen Kohlendioxid aufnehmen und Wasser und Sauerstoff freisetzen, ist ein wichtiger Dienst, den Bäume leisten. In Studien wird untersucht, wie viel Wasser und Kohlenstoff von diesen Bäumen verarbeitet werden und wie sich dies in Zukunft aufgrund des Klimawandels ändern kann. Die Menge an Holz, die Bäume produzieren, hängt davon ab, wie viel Kohlendioxid sie aus der Luft aufnehmen. Je nasser sie werden, desto größer werden die Bäume und desto mehr Holz produzieren sie. Je mehr Kohlendioxidbäume absorbieren, desto mehr Wasser setzen sie frei. Dies bedeutet, dass Bäume einen Weg finden müssen, um zu kontrollieren, wie viel Wasser sie verlieren, wenn sie Kohlendioxid aufnehmen, sonst werden sie austrocknen.
Ebenso machen Menschen das Gleiche. Wenn Sie beispielsweise ausatmen, wenn Sie gegen ein kaltes Glas atmen und wenn sich Nebel im Glas befindet, geht das Wasser verloren, dh Kondenswasser. Wenn eine Person zu viel Wasser verliert, wird sie dehydriert. Wenn Bäume einer Störung ausgesetzt sind (z. B. wenn ein Insekt ihre Blätter kaut), ist ihre Fähigkeit, Kohlendioxid zu absorbieren und somit zu wachsen, stark verringert. Ebenso nimmt die Fähigkeit der Bäume ab, Holz zu liefern. All dies bedeutet, dass die Holz- und Wasserressourcen davon abhängen, wie die Bäume auf Störungen reagieren. Darüber hinaus kann Waldversagen zu einer Zunahme des Klimawandels führen. Und unter dem Stress eines Waldes; bestimmte Insektenschädlinge, Hurrikane, Überschwemmungen und Dürren.
Stressforschung in Bäumen
Eine Studie wurde in Pine Barrens, New Jersey (NJ) durchgeführt, einem weltweit einzigartigen Ökosystem, das ungefähr ein Drittel des Bundesstaates New Jersey (an der Ostküste der USA) abdeckt. Es gibt alle Arten von interessanten Pflanzen und Tieren in dieser Gegend und sogar eine legendäre Kreatur namens Jersey Devil. NJ Pine Barrens konzentriert sich auf die südliche Hälfte des Bundesstaates, wo es relativ flach ist und der Boden hauptsächlich aus Sand besteht, sodass es die meiste Zeit ziemlich trocken ist. Das größte Ärgernis, das in NJ Pine Barrens auftritt, ist Feuer. Aufgrund ihrer Anpassung gibt es einen Wald aus Kiefern und Eichen.Wie Pflanzen und Bäume auf Stress reagieren

Bei diesem Prozess können Pflanzen oder Tiere mit jeder Generation in einer bestimmten Umgebung besser leben. Die Anpassung kann über einen relativ kurzen Zeitraum erfolgen, z. B. einige Jahre oder Tausende von Jahren oder einen sehr langen Zeitraum. In Pine Barrens wird dicke Rinde als Anpassung an das Feuer angesehen, da dicke Rindenbäume das Feuer besser überleben als Bäume mit dünner Rinde.
Während dies ihnen ermöglicht, dort zu überleben und zu wachsen, wo Brände sind, haben viele andere Baumarten diese Anpassungen nicht und können daher dort nicht wachsen, solange es Brände gibt. Dies bedeutet jedoch, dass Eichen und Kiefern mit Baumarten konkurrieren müssen, die ohne Feuer besser wachsen, wenn das Auftreten von Feuer verhindert wird, und dies führt schließlich zu einer Veränderung der vorhandenen Waldarten. Dies bedeutet auch, dass dieser Wald über Tausende von Jahren durch relativ häufige Brände entstanden ist. Während die Menschen in das Gebiet zogen, hat die Häufigkeit von natürlich vorkommenden Bränden stark abgenommen, aber meistens treten durch Menschen verursachte Brände auf, um Baumarten in Pine Barrens als Pine Barrens zu halten. Diese werden als projizierte Brände bezeichnet.
Alle Baumarten, die in Pine Barrens wachsen, haben ähnliche Eigenschaften, die als Anpassungen bezeichnet werden, um das Überleben des Feuers zu gewährleisten. Die Art und Weise, wie jede Baumart später auf Feuer reagiert, scheint jedoch unterschiedlich zu sein. Anpassungen für das Überleben von Bränden in Bäumen umfassen eine dicke Rinde, um sie zu schützen, und die Fähigkeit, nach einem Brand nachwachsen zu können. Eine weitere große Umweltstörung, mit der Bäume in Pine Barrens zu kämpfen haben, ist die geringe Wasserverfügbarkeit. Bäume in dieser Region haben auch Anpassungen daran. Eichen können zum Beispiel sehr lange Wurzeln haben, die tief ins Wasser reichen und es ihnen ermöglichen, lange Dürreperioden (trockenes Wetter) zu überleben. Eine dritte Störung, auf die Bäume in Pine Barrens stoßen, ist der Angriff der Raupen der Zigeunermotte. Zigeunermotten sind Insekten und ihre Raupen kauen Eichenblätter. Bäume in Pine Barrens mussten sich schon lange nicht mehr mit Zigeunermotten auseinandersetzen, daher haben sie noch keine Anpassung, um sie vor dem Angriff dieser Insekten zu schützen.Wie Pflanzen und Bäume auf Stress reagieren
Viele Studien haben untersucht, wie Bäume über einige Jahre auf verschiedene Krankheiten reagieren, aber nur wenige Studien haben sich darauf konzentriert, wie Bäume über einen längeren Zeitraum reagieren. Es ist auch wichtig zu wissen, ob alle Baumarten auf eine bestimmte Krankheit gleich reagieren oder ob verschiedene Baumarten unterschiedliche Arten von Anpassungen aufweisen. Schließlich ist häufig bekannt, dass Bäume mehrere Krankheiten gleichzeitig haben. Daher ist es auch wichtig zu verstehen, wie sich eine Kombination von Krankheiten langfristig auf Bäume auswirkt. Diese Fragen wurden beantwortet, indem untersucht wurde, wie die verschiedenen Baumarten in einer Episode von Pine Barrens über einen langen Zeitraum von 10 Jahren auf Feuer, Insektenbefall und Dürre reagierten.
An zwei verschiedenen Standorten von Pine Barrens werden zwei Forschungsgebiete eingerichtet, um die Auswirkungen von Feuer auf das Wachstum und die Funktion des Baumes zu untersuchen. Einer dieser Orte ist ein Waldgebiet, in dem (Nadel-) Kiefern und (Flachblatt-) Eichen zusammenwachsen. Dies wird als Mischwald bezeichnet. Der andere Ort ist ein Wald mit nur Kiefern, der als Kiefernwald bezeichnet wird. An beiden Standorten wurden zwei Forschungsstandorte gefunden, ein Standort wurde verbrannt und der andere Standort wurde vor dem Verbrennen geschützt. Das Brennen wird durchgeführt, um das Wachstum von Sträuchern zu kontrollieren, die unter Bäumen wachsen, und wird auch als verschreibungspflichtiges Brennen bezeichnet.
Es ist eine Forsttechnik, bei der die Büsche eines Waldes im Frühjahr absichtlich verbrannt werden. Das Verbrennen von Waldbüschen hilft, große, unkontrollierbare versehentliche Brände zu verhindern, die Leben und Eigentum beschädigen können. Wenn Sie den Busch niedrig halten, breitet sich ein versehentliches Feuer oder eine Brandstiftung nicht so schnell aus oder ist verheerend. Die verbrannten Flächen wurden im Frühjahr 2011 und 2012 verbrannt. Vor der Verbrennung kauen Zigeunermottenraupen Eichenblätter (2007 und 2008) und eine 2-jährige Dürre (2006 und 2010). Dies führte zu der Untersuchung, wie der Wald auf eine Reihe von Störungen reagiert.

Was passiert mit Bäumen, wenn Zigeunermotten Blätter kauen?

Bis zu einem gewissen Grad sind alle Bäume so angepasst, dass ihre Blätter von Insekten gekaut werden, da es für Insekten ganz normal ist, sich von Baumblättern zu ernähren. Wie Bäume auf das Kauen von Blättern reagieren, hängt von der Art des Baumes, der Jahreszeit des Kauens und der Schwere der Bäume ab. Im Jahr 2007 aßen Zigeunermottenraupen alle Blätter von Eichen in NJ Pine Barrens. Im Jahr 2008 wurden einige der Blätter gegessen, aber nicht alle. Nach einem schweren Blattverlust, der als Entlaubung bezeichnet wird, öffneten die Bäume 2007 ihre Blätter wieder, aber nur 50% der Blattfläche wurden verändert. (d. h. Bäume haben 50% weniger Blattfläche als die Menge, bevor Blätter erscheinen)
Blattfläche, wie viel Wasser Bäume verlieren und was sie aufnehmen können Wie Pflanzen und Bäume auf Stress reagierenbestimmt die Menge an Kohlendioxid. Nach der Entfernung der Hälfte der Eichenblätter im Jahr 2007 verringerte sich der Wasserverlust pro Baum um 25%. 5 Jahre nach der starken Entlaubung normalisierte sich der Wasserverlust bis 2012 wieder, aber die allgemeine Fähigkeit der Eichen in Pine Barrens, Kohlendioxid zu absorbieren, nahm immer noch ab. Dies lag nicht daran, dass einzelne Bäume kein Kohlendioxid aufnehmen konnten, sondern daran, dass einige Bäume an einem Laubfall starben, sodass insgesamt weniger Bäume in der Gegend standen.
Verglichen mit der Situation vor dem Raupenangriff der Zigeunermotte können daher weniger Bäume Kohlendioxid aufnehmen. Erst nachdem der Raupenangriff der Zigeunermotte die allgemeine Fähigkeit von Eichen in Pine Barrens verringert hat, Kohlendioxid zu absorbieren. Dies liegt nicht daran, dass einzelne Bäume kein Kohlendioxid aufnehmen können, sondern daran, dass einige Bäume an Laubfällen sterben und daher im Allgemeinen weniger Bäume in der Gegend. Verglichen mit der Situation vor dem Raupenangriff der Zigeunermotte konnten weniger Bäume Kohlendioxid aufnehmen.
Nach dem Raupenangriff der Zigeunermotte nahm die allgemeine Fähigkeit der Eichen in Pine Barrens, Kohlendioxid zu absorbieren, jedoch immer noch ab. Dies liegt nicht daran, dass einzelne Bäume kein Kohlendioxid aufnehmen können, sondern daran, dass einige Bäume durch Laubfall sterben und es insgesamt weniger Bäume in der Gegend gibt. Verglichen mit der Situation vor dem Raupenangriff der Zigeunermotte konnten weniger Bäume Kohlendioxid absorbieren. Nach einer sehr schweren Dürre im Jahr 2010 nach dem Raupenangriff der Zigeunermotte starb ein Drittel der meisten Eichen.
Der starke Rückgang der Kohlendioxidaufnahme nach dem Brand und dem Raupenangriff der Zigeunermotte ist wahrscheinlich auf die kombinierte Wirkung von Blättern zurückzuführen, die 2007/2008 gekaut und aufgrund der Dürre von 2010 ausgetrocknet wurden, da die Dürre so schnell auftrat. Dennoch gibt es einige Unterschiede in der Art und Weise, wie verschiedene Eichenarten auf Trockenheit reagieren. Kastanieneiche (Quercus montana) zeigte eine Abnahme der Kohlendioxidaufnahme im Vergleich zu schwarzer Eiche (Quercus velutina). Als Reaktion auf Trockenheit starben jedoch mehr schwarze Eichen als Kastanieneichen. Kiefern scheinen im Vergleich zu Eichen durch Raupenbefall und Trockenheit beeinträchtigt zu sein. Die Quintessenz deutet darauf hin, dass sich die Baumarten in Pine Barrens bei mehr Dürren zu mehr Kiefern und vielleicht mehr Eichen wie Kastanien-Eichen anstelle von schwarzen Eichen verlagern könnten.
Wenn wir verstehen, wie Bäume auf verschiedene Arten von Störungen reagieren, können wir Vorhersagen darüber treffen, was mit Bäumen passieren könnte, wenn diese Störung das nächste Mal auftritt oder wenn diese Störungen aufgrund des globalen Klimawandels häufiger auftreten. Bäume sind für den Menschen unglaublich wichtig, weil sie Holz für Möbel und Bauarbeiten, Materialien für die Papierherstellung und Brennholz liefern. Viele andere Arten sind auf Bäume angewiesen, um Nahrung und Schutz zu erhalten. Bäume wirken auch als natürliche Klimaanlage für die Umgebung. Da Bäume eine so wichtige Ressource für Menschen und andere Arten sind, ist es unbedingt erforderlich zu untersuchen, wie Bäume mit Krankheiten umgehen.

Verweise:
https://www.frontiersin.org/articles/289812
https://www.researchgate.net/publication/326158693_How_Do_Trees_Respond_to_Stress
https://www.sciencedaily.com/releases/2019/11/191120131332.htm

Schriftsteller: Ozlem Guvenc Agaoglu

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