Über den Gefrierbereich von Nadeln der Zirbe

1963

S. 563-574

5 Tab., 14 Lit. Ang.

Unselbständiges Werk

200004573

Nadeln von Zirben der Station Waldgrenze beginnen im März bei - 5°, im April bei - 4°, im Mai schon bei - 2° zu frieren. Sinkt die Temperatur nicht tiefer, so bildet sich in den Nadeln im Laufe mehrerer Stunden eine bestimmte Eismenge, die bei noch längerer Einwirkung dieser Kälte nicht weiter vermehrt wird. Fällt die Temperatur weiter, setzt neue Eisbildung ein, und zwar nicht plötzlich, sondern in mehreren Schüben (Ausfrieren verschiedener Zellgruppen auf Grund unterschiedlicher Zellgröße oder Zellsaftkonzentration, Holzer 1958). Bei - 8° (März) bzw. - 6° (Mai) sind rund 50 % der Gesamtwassers gefroren. Weitere Temperatursenkung (geprüft bis - 45° ) sowie längere Dauer der Kälte erhöhen den Eisgehalt nicht mehr wesentlich. Auch das Auftauen erfolgt nicht schlagartig, sondern benötigt längere Zeit. Es spielt sich im selben Temperaturbereich ab, innerhalb dessen die Nadeln frieren. Bleibt bei der Erwärmung die Temperatur in diesem Auftaubereich stehen, so schmilzt nur ein Teil des gefrorenen Wassers, und zwar um so mehr, je mehr sich die erreichte Temperatur dem Gefrierpunkt der Nadeln nähert. Mit zunehmender Austrocknung der Nadeln verringert sich die maximal mögliche Eismenge, da jener Anteil des Totalwassers, der nicht friert, gleichbleibt. Daher sind Eis- und Wasserdefizit (auf das Trockengewicht bezogen) annähernd gleich groß. Außerdem wird bei stärkerem Wasserverlust und Anstieg des OW der Gefrierbereich beträchtlich erniedrigt, wodurch sich seine saisonbedingte Verschiebung ergibt. Es wäre daher möglich, daß dieser im Hochwinter noch etwas tiefer liegt. Die Vermutung, daß die Nadeln bis zum Temperaturminimum ihrer Assimilation, das knapp unter - 4° liegt (Pisek und Rehner 1958), eisfrei sind, hat sich durch die Versuche bestätigt. Sosehr die Assimilation durch beginnende Eisbildung in den Nadein beeinträchtigt zu werden scheint, sowenig vermag diese zunächst die Atmung stillzulegen. Erst wenn die Hälfte des Wassers ausgefroren ist, dürfte auch die Atmung eingestellt werden. Doch bleibt erst zu prüfen, ob zwischen dem Temperaturminimum der Atmung und dem Frieren ein ursächlicher Zusammenhang besteht. Am natürlichen Standort ist im Winter durch die Gefrierpunktserniedrigung die Eisbildung in Zirbennadeln, solange nicht strenge Kälte herrscht, hinausgeschoben, die Zeit, während der Assimilation möglich ist, verlängert, und der wahrscheinlich schädliche Frostwechsel tritt seltener auf, als wenn der Gefrierpunkt bei 0 C liegen würde (vgl. Seite 142 ff). Aber an kalten, strahlungsreichen Tagen können die Nadeln ihren Gefrierbereich auf und ab rasch durchschreiten und dann auch in kurzer Zeit frieren und auftauen, so daß am Standort festgestellte "Strahlungs schäden" durchaus auch auf diese Vorgänge zurückführbar scheinen (Holzer 1959).