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| I N H A L T |
4.2.1 Nachweis der Wassergehalts-Änderungen im Tages- und Jahresablauf
Es ist bekannt, daß der Wassergehalt des Holzes lebender Bäume sich im Tages- und Jahresverlauf ändert. Untersuchungen an gefällten Bäumen belegen dies. Danach ist der Wassergehalt im Stamm von zum Beispiel Buchen in den Wintermonaten und im Mai besonders hoch, während in den Monaten September und Oktober das Holz durch einen relativ geringen Wassergehalt gekennzeichnet ist. Bei Fichten läßt sich ein maximaler Wassergehalt des Splintholzes im April und Februar, ein minimaler Wassergehalt im Mai feststellen. Das trockene Kernholz weist keine Veränderungen des Wassergehalts auf Gleiches gilt für Kiefern.
Die mobile Computer-Tomographie erlaubt es nun, am lebenden Baum ohne verletzenden Eingriff den Wassergehalt von Kern- und Splintholz zu bestimmen und durch mehrfache Tomographie des gleichen Baumes im Laufe des Tages bzw. Jahres den zeitlichen Verlauf des Wassergehaltes objektiv zu bestimmen. [15]
4.2.1.1 Jahresgang
Bei allen untersuchten Baumarten ließen sich Unterschiede in den Tomogrammen in Abhängigkeit von
der Jahreszeit nachweisen. Allerdings waren die Unterschiede bei den verschiedenen Arten verschieden stark ausgeprägt.
Maximale Werte ließen sich bei der Buche im Februar (Winterruhe) und im April (Blattaustrieb) nachweisen. Die Werte in den Sommermonaten wiesen nur wenig Änderungen auf, wobei ein leichtes Maximum im Juni zu beobachten war. Maximale Werte bei der Fichte wurden im allgemeinen im Sommer und Herbst erreicht. Eine Fichte zeigte dagegen Höchstwerte in den Wintermonaten. Das heißt, daß individuelle, regionale, eventuell temperaturabhängige Faktoren in Betracht gezogen werden müssen. Die Verteilung der Absorptionskoeffizienten variierte bei den untersuchten Bäumen schon während eines Monats beträchtlich. Die Kiefer zeigte Absorptionsmaxima im Juli und September.
Bei der Buche sind die Veränderungen des prozentualen Anteils der Absorptionskoeffizienten sowie des Mittels im Jahresverlauf wesentlich geringer als bei Fichte und Kiefer, was wahrscheinlich an den insgesamt ausgeglicheneren Wasserverhältnissen über dem Stammquerschnitt liegt. Im Vergleich zu Fichte und Kiefer sind in den Tomogrammen der Buche Veränderungen über den gesamten Stammquerschnitt nachzuweisen, wobei jedoch auch hier der Splint die stärksten Veränderungen zeigt.
Abbildung 8: Änderung des Wassergehaltes von 2 Fichten im Laufe eines Tages. Als Ordinate ist die Fläche des Tomogrammes in Pixel-Einheiten dargestellt, die durch Absorptionskoeffizienten eines entsprechenden Bereiches belegt wird. (15) |
Die aus diesen Messungen entnommenen Änderungen im Wassergehalt von zwei etwa 80jährigen Fichten im Laufe eines Tages zeigt Abbildung 8. Bei beiden Bäumen nimmt der Wassergehalt in der Meßebene im Laufe des Vormittags zu, erreicht etwa mittags das Maximum und nimmt danach ab. Nach 15 h ist wieder eine Erhöhung feststellbar. Am Nachmittag ist der Feuchtigkeitsgehalt am niedrigsten.
Diese Befunde sind zwar keine Neuentdeckung, aber ein Beweis dafür, daß die tomographische Untersuchung die Unterschiede des Wassergehaltes im Tagesverlauf zu erfassen gestattet und sich damit auch für Untersuchungen eignet, die aus den Daten Splintfläche, Wassergehalt- und Splintänderungen andere Schlußfolgerungen ziehen, wie es in den folgenden beiden Abschnitten geschieht.
So wurde der Zusammenhang zwischen Größe der Splintfläche und dem Gesundheitszustand eines Baumes schon in der Vergangenheit mit nichtzerstörungsfreien Methoden häufig und intensiv untersucht und viele Autoren bestätigen eine starke Korrelation zwischen beiden Parametern. Mit Hilfe der Computer-Tomographie ist es nun möglich, die Splintfläche eines lebenden Baumes verletzungsfrei und damit wiederholt quantitativ zu bestimmen.
Untersuchungen zur Transpiration und Wasserleitfähigkeit der Kiefern in Abhängigkeit von der Belastung durch die erhöhte Ammoniak-Konzentration erfordern die Abschätzung des Wasserflusses durch die Stämme der Bäume. Dazu wird die Flußdichte und die wasserleitende Querschnittsfläche benötigt. Mit beiden kann die Flußdichteverteilung im Stammquerschnitt und der Verkernungsgrad ermittelt werden, der wiederum Hinweise auf die Reaktion des Baumes auf die Schadstoffbelastung gibt.
4.3.1 Gesunde Kiefern
Kiefern gehören zu den Bäumen mit obligatorischer Kernholzbildung und weisen hohe Feuchtigkeitsunterschiede zwischen Kernholz und Splintholz auf.
Der Wassergehalt bei Kiefern liegt im Kernholz zwischen 30% und 50%, im Splintholz zwischen 120% und 150%, bezogen jeweils auf das Trockengewicht = 100%.
Tomogramme gesunder Kiefern (Abb. 9) zeigen diese eindeutig voneinander abgrenzbaren Bereiche von Splint- und Kernholz. Das Splintholz zeigt hohe Absorptionskoeffizienten von 72 bis 93, das Kernholz niedrigere CT-Zahlen bis 72. Der Übergang von niedrigen zu hohen Absorptionskoeffizienten, also von Kern- zu Splintholz, erfolgt sehr rasch. Die Raumdichte gedarrten Kiefernholzes liegt im Mittel bei 0,49 g/cm3, schwankt aber in weiten Bereichen zwischen 0,30 und 0,86. Entsprechend groß ist der Bereich der Absorptionskoeffizienten von Kiefernholz, der zwischen 55 und 93 x 10-3 cm-1 liegt. Die Absorption im Kernholz liegt zwischen 55 und 72 x 10-3 cm-1, im Splintholz zwischen 72 und 93 x 10-3 cm-1.
 Abbildung 9: Tomogramm einer gesunden Kiefer mit deutlich unterscheidbarem Kernholz; Splintholz- und Rindenbereich |
 Abbildung 10: Histogramm-Darstellung der Pixelwerte des Kieferntomogrammes der Abbildung 9. Die drei Gipfel entsprechen (von links) Splintholz, Kernholz und Borke |
Die Histogrammdarstellung der Pixelwerte der Matrix zeigt entsprechend der Aufteilung in Splint und Kernholz zunächst 2 Gipfel in der Verteilung, die Kernholz und Splintholz entsprechen. Die Lage der Gipfel ist von der Höhe der Absorptionskoeffizienten in Kern- und Splintholz, die Höhe von der Größe der Areale Kernholz und Splintholz abhängig. (Abb. 10) Der dritte Gipfel in der Abbildung bei den CT-Zahlen um 32 entspricht der Borke (gelbe Flächen in Abb. 9).
4.3.2 Geschädigte Kiefern
Kiefern aus durch Ammoniakemissionen einer Rindermastanlage mit 24.000 Rindern unterschiedlich stark belasteten Beständen wurden tomographisch mit dem Ziel untersucht, die im Tomogramm sichtbare Verkernung des Stammes quantitativ zu bestimmen. [13] Der Verkernungsprozeß im Baum beginnt mit dem Absterben parenchymatischer Zellen, was
mit einem Funktionsverlust für den Wassertransport und die Speicherung von Assimilaten verbunden ist. Auslösend für die Kernholzbildung ist zum eineneine unzureichende Versorgung der Leitbahnen mit Wasser, in deren Folge Luftembolien auftreten. Zum
anderen steht die Funktionsfähigkeit des Splintholzes in engem Zusammenhang mit den Kohlenstoff-Assimilationsvorgängen der Nadeln. Deshalb wird die Alterung des Holzes und des Baumes vor allem an der Splintholz-Kernholz-Grenze deutlich, was mit der Computer-Tomographie am lebenden Baum zerstörungsfrei nachgewiesen und präzise quantifiziert werden kann.
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Mittlere Splintflächen von Kiefern in unterschiedlicher Entfernung von einem Ammoniak-Emitenten | ||||
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Entfernung vom Emittenten | Splintflächenanteil in % | Verhältnis Splintfläche/ Kernholzfläche | Splintholzfeuchte (CT-Zahl) | Qualifizierter Splintholzanteil* |
| 200 | 53,77 | 1,93 | 81,1 | 43,6 |
| 280 | 57,80 | 2,00 | 81,2 | 46,9 |
| 2900 | 67,50 | 4,08 | 85,5 | 57,8 |
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Mittlere Splintfläche und Splintanteil von Fichten auf ungekalkten und qekalkten Flächen | ||||
| Behandlung | Durchmesser cm | Stammfläche cm2 | Splint-Fläche cm2 | Splint-Anteil % |
| ungekalkt | 40,96 | 1341,61 | 477,05 | 36,07 |
| gekalkt | 42,68 | 1450,42 | 526,80 | 37,19 |
| Unterschied gekalkt/ungekalkt absolut | + 1,72 | + 108,81 | + 49,75 | + 1,12 |
| relativ | + 4,1% | + 8,1% | + 10,4 % | + 3,1% |
Tabelle 1 zeigt Mittelwerte von Parametern tomographisch untersuchter Kiefern von drei Probeflächen in unterschiedlicher Entfernung von dem Emittenden. (Der Übersicht halber sind andere statistische Parameter, wie Stichprobengrößen und Streuungsmaße nicht aufgeführt) Es zeigte sich bei der quantitativen Auswertung der Tomogramm-Matrizen (Tab. 1), daß die Kiefern in unmittelbarer Nähe des Ammoniakemittenten einen deutlich verminderten Splintflächenanteil und einen erhöhten Verkernungsgrad aufwiesen. Der Feuchtigkeitsgehalt des Splintes war signifikant niedriger. Als Ursache für die beschleunigten Seneszenzprozesse lassen sich die durch die Stickstoffeinträge zunächst geförderten Assimilationsvorgänge, dann die unzureichende Versorgung mit Wasser ausmachen.
In den letzten Jahrzehnten wurde vermehrt versucht, der durch den hohen Schadstoff- und Säureeintrag verursachten Bodenversauerung der Waldökosysteme durch Bodenschutzkalkungen zu begegnen. Sowohl die Erhaltung der Standortkraft als auch eine Verbesserung der Wuchskraft der Bäume sollte durch die gezielte Düngung insbesondere mit den Elementen Kalium und Magnesium erreicht werden. Kalkungs- und Düngungsmaßnahmen können die Wasseraufnahme, die Wasserleitung, den Wassergehalt und die Wasserabgabe der Bäume beeinflussen. Zur Klärung der Frage, ob diese Maßnahmen die Wasserverhältnisse im Stamm stehender Bäume meßbar beeinflussen, wurden computertomographische Untersuchungen auf mit Fichten bestandenen Versuchsflächen durchgeführt. Speziell wurde die Frage geprüft, ob zwischen dem Splintanteil von Fichten, die auf gekalkten und ungekalkten Flächen wachsen, Unterschiede bestehen. Splint- und Kernholzanteil und die genaue Verteilung der aktiven wasserleitenden Bahnen können ja aus den Tomogrammen quantitativ bestimmt werden.
Tabelle 2 zeigt einige Tomogrammen entnommene Parameter zu der Frage, ob Bäume auf gekalkten Parzellen acht Jahre nach der Kalkung einen größeren Durchmesser und höhere Splintholz-Flächen bzw. -Anteile haben. [11] Statistisch haben die Bäume auf den gekalkten Parzellen stets höhere Werte. Wegen der Zunahme des Durchmessers ist zwar eine höhere Splintholz-Fläche, aber ein geringerer Splintholz-Anteil zu erwarten. Acht Jahre nach der Kalkung haben aber die Bäume nicht einen geringeren, sondern sogar einen höheren Splintholz-Anteil. Die Verbesserung der bodenchemischen Eigenschaften durch die Kalkung hat bei den Bäumen offensichtlich nicht nur eine günstigere Wasser- und Nährstoffaufnahme, sondern wahrscheinlich auch deren intensiveren Transport in den Stämmen der Bäume bewirkt. Die Daten stammen von Bäumen, die vor Beginn des Versuches nicht tomographisch untersucht werden konnten, weil damals die Methode noch nicht zur Verfügung stand. Prinzipiell ist aber klar, daß die Methode hervorragend geeignet ist, den Splint/Kernholz-Anteil und die Verteilung im Baum quantitativ zu bestimmen.
Die Bedeutung der Kalkung für die Gesunderhaltung des Waldes und die hervorragende Eignung der Computer-Tomographie für derartige Untersuchungen haben zur Intensivierung der Messungen geführt. Es wurde ein neues Untersuchungsprogramm begonnen, bei dem die Fichten auch vor Beginn der Düngung gemessen wurden und ihre Entwicklung über mehrere Jahre verfolgt wird.
In der Regel werden geharzte Kiefern spätestens 10 Jahre nach der Harzung genutzt, so daß der längerfristige Einfluß auf den Baum nicht untersucht werden kann. In der Schorfheide dagegen wurden die Kiefern nicht geschlagen und deshalb konnte, 30 Jahre nach der letzten Harzung, auch der langfristige Einfluß der Verletzung auf Wasserversorgung und Vitalität der Bäume studiert werden. Computertomographische Untersuchungen lieferten Querschnittbilder der geharzten Stämme. Sie wurden hinsichtlich Stammgeometrie, Feuchtigkeitsverhältnissen im Inneren des Stammes und Splint- und Kernholzanteil untersucht und ausgewertet. Die Zerstörungsfreiheit des Verfahrens ermöglichte Wiederholungsuntersuchungen und eine Analyse der zwischenzeitlichen Veränderungen der untersuchten Parameter der Probebäume.[11, 16 ]
Abbildung 11 zeigt links das Tomogramm einer geharzten Kiefer mit einer Lachte, die der Sonne abgewandt ist. Außerhalb des Lachtenbereiches ist ein breiter und funktionierender Splint auszumachen. Unter der Lachte wurde der Splint in seiner Funktion als wasserführender Bereich deutlich beeinträchtigt, er zeigt aber immer noch ausreichende Feuchte. Die Wasserführung wird durch den funktionierenden Splint unter dem und außerhalb des Lachtenbereiches realisiert. Durch diesen breiten und funktionsfähigen Splint, der auf 2/3 des Stammumfanges noch voll ausgebildet ist, ist die Wasserversorgung des Baumes sichergestellt.
| Abbildung 11: 3 Tomogramme geharzter Kiefern. Links ein Baum mit einer, in der Mitte einer mit 2 und rechts einer mit 3 Lachten. Die blaugrünen Splintholzbereiche, die die Wasserversorgung des Baumes leisten, haben sich je nach Verletzung des Baumes sehr verschieden entwickelt. Der rechte Baum zeigt Kernfäule und HohlräumeHistogramm-Darstellung der Pixelwerte des Kieferntomogrammes der Abbildung 9. Die drei Gipfel entsprechen (von links) Splintholz, Kernholz und Borke |
Das mittlere Tomogramm zeigt den Stammquerschnitt eines Baumes mit 2 Lachten, der am Rande einer größeren Bestandslücke steht, so daß die rechte obere Lachte in Südexposition zusätzlich der Sonne ausgesetzt ist. Im Tomogramm werden die beiden Lachten begrenzt von den beiden als Lebendstreifen links oben und rechts unten erkennbaren Aufwölbungen mit CT-Zahlen zwischen 72 und 90 (blaue Areale mit hellgrünen Inseln). Auf der rechten oberen Lachte befindet sich ein 2,5 mm starker Riß, der für die darunter liegende trockenere Zone (im Tomogramm braun mit CT-Zahlen zwischen 42 und 48) verantwortlich ist. Das Holz in diesem Bereich ist stark ausgetrocknet und hat seine Funktion als Wasserversorger verloren. Dies ist eine direkte Folge von Südexposition, Sonneneinstrahlung und starker Trockenrißbildung. Hinter der auf der Nordseite liegenden Lachte ist mit dem hell- und dunkelblauen, einmal unterbrochenen Band noch ein schmaler Rest Splint zu erkennen.
Kern (CT-Zahlen von 36 bis 72) und Splint (CT-Zahlen von 72 bis 90) sind durch die unterschiedlichen Feuchten klar unterschieden. Der Kern der Kiefer ist nicht klar in unterschiedlich trockene Zonen aufgeteilt. Das könnte seine Ursache in der eingeschränkten Wasserversorgung im Splint unter den Lachten haben. Die Lebendstreifen übernehmen bei diesem Baum nahezu die gesamte Wasserversorgung. Insgesamt ist eine gestörte Wasserversorgung deutlich; Splint und Kern haben durch die Austrocknung ihre normalen Strukturen verloren. Die Lebendstreifen allein haben die Wasserversorgung des Baumes übernommen.
Der Baum, von dem das Tomogramm rechts stammt, besitzt 3 Lachten und 3 stark wulstige Lebendstreifen. Der wasserführende Splint ist auf die 3 Lebendstreifen und schmale Streifen unmittelbar darunter reduziert. Die Bereiche unter den Lachten sind der aktiven Wasserführung vollständig entzogen. Ihre Feuchte entspricht der des äußeren Kernbereiches. Die Absorptionen im Kern (24 bis 60) zeigen die normale Abfolge der von innen nach außen zunehmenden Feuchte. Im geschlossenen inneren Kern ist eine Wurzelfäule (24 bis 30) zu erkennen.
Ein größerer Hohlraum ist im rechten, unteren Lebendstreifen zu sehen. Ursache könnte eine frühere, mechanische Verletzung gewesen sein, die in den vergangenen Jahren überwallt wurde. Die Höhlung konnte von außen nicht gesehen werden. Ein aufgrund des Tomogrammes vorgenommener Versuch, von außen die Höhlung zu erreichen, hatte Erfolg und bestätigte die aus dem Tomogramm entnommenen geometrischen Informationen. Auf die Funktionalität der Lebendstreifen hat die Höhlung keinen Einfluß.
Die Wasserversorgung wurde bei diesem Baum vollständig von den drei Lebendstreifen übernommen, außerhalb dieser gibt es keine Wasserführung. Die Auswertung der Computer-Tomogramme aller untersuchten Kiefern lieferte Erkenntnisse über den Einfluß der Harzung auf die äußere und innere Geometrie des Stammes und die Wasserversorgung der Bäume. Die geometrische Struktur ist bei allen untersuchten Bäumen schwer gestört, am stärksten bei den Bäumen mit mehreren Lachten. Auffällig sind dann die dicken Lebendstreifen, die sich nach der Harzung entwickelt haben und die auch breitere Jahresringe aufweisen als gleichaltrige Referenzstämme. Bei einigen der untersuchten Bäume sind in den Querschnitten starke Störungen des Wasserhaushaltes zu erkennen. Die Trockenzonen reichen bis an die Peripherie des Stammes; Wasserleitung erfolgt dort nicht mehr. Unter der Lachte ist es im Splint trockener als im Kern. Bei manchen Bäumen wurden unter den Lachten noch mehr oder weniger breite Splintstreifen gefunden, die zusätzlich zu den Lebendstreifen noch zur Wasserversorgung beitragen. Bei einigen Bäumen war die typische radiale Feuchteverteilung im Stammholz der Kiefer noch vorhanden, bei anderen war sie mehr oder weniger gestört. Manche Bäume decken ihren Wasserbedarf z.T. über schmale Splintstreifen unter der Lachte, z.T. über vergrößerte Splintstreifen auf der entgegengesetzten Seite. Bei den einen ist die reguläre Feuchtefolge und Wasserversorgung voll erhalten, bei anderen nur noch in Resten.
Geharzte Kiefern decken ihre Wasserversorgung also über schmale Splintstreifen unter der Lachte, über vergrößerte Splintstreifen auf der entgegengesetzten Seite oder allein durch die Bildung von Wulsten am Rande der Lachten. Die Verletzung beeinflußt in jedem Falle die Wasserversorgung des Baumes. Die unterschiedliche Wasserversorgung der geharzten Bäume hat bei der Mehrzahl der Bäume Einfluß auf ihre Vitalität. Subjektiv beurteilte Parameter der Vitalität zeigten, daß, zumindest qualitativ, einer guten Wasserversorgung eine hohe Vitalität entspricht, einem geringen Splintanteil eine niedrige Vitalität.
Die Fähigkeit zur Abschottung und zur Kallusbildung ist bei den verschiedenen Arten verschieden stark ausgebildet. Es kann auch sein, daß das Kambium austrocknet, abstirbt und dann eine Besiedelung durch Pilze und ihr Wachstum möglich wird, wodurch eine Zersetzung des Holzkörpers und eine bleibende Störung in seiner Struktur verursacht wird. Schäden der Holzstruktur unter Wunden sind hauptsächlich auf diesen Abbau des Holzes durch Pilze zurückzuführen. Die Lebensbedingungen für Pilze sind entscheidend von der Feuchtigkeit abhängig und optimal in einem bestimmten Feuchtigkeitsbereich, über und unter dem keine Abbauprozesse mehr stattfinden. Der hohe Wassergehalt des Splintholzes verhindert auf der einen Seite eine Besiedelung, aber auch sehr geringer Wassergehalt auf der anderen Seite verhindert Pilzwachstum. Die Feuchtigkeitsverhältnisse sind die wichtigsten Einflußfaktoren bei der Entwicklung von Fäulen in der Umgebung von Stammverletzungen.
Der Mensch ist aus wirtschaftlichen Gründen an dem für den Baum in physioloqischer Hinsicht relativ unwichtigen Holzkörper interessiert und versucht deshalb, Einfluß auf die Wundentwicklung zu nehmen und z.B. durch Wundschutzmittel die Feuchtigkeitsverhältnisse in einem Bereich zu halten, der ein Wachstum der Pilze verhindert, und damit einer Zersetzung des Holzes vorzubeugen. Zur Beurteilung der Wirksamkeit derartiger Maßnahmen ist es zunächst einmal erforderlich, prinzipiell zu wissen, wie die Feuchtigkeitsverteilung in der Umgebung einer Wunde ist, wie sie sich im Anschluß an die Verletzung entwickelt und ob zum Beispiel die Änderungen der Feuchteverteilung durch Anwendung eines Wundschutzmittels beeinflußt werden können, gegebenenfalls welche Wirkung verschiedene, auf dem Markt befindliche Wundschutzmittel haben.
Bei allen Forschungen zur Wirksamkeit von Wundschutzmitteln stellte sich in der Vergangenheit das gleiche methodische Problem:
Der innere Zustand der Probebäume konnte nur einmal analysiert werden, weil eine Analyse die Zerstörung des Probekörpers erforderte. Damit war eine Erfassung der Verhältnisse im Holzkörper sowohl zu Versuchsbeginn als auch während des Versuches nicht möglich. Durch die Entnahme und Analyse eines Stammstückes zu einem bestimmten Zeitpunkt sind aber nur Schlüsse auf den Zustand zu diesem Zeitpunkt möglich, sie liefern keine Informationen darüber, wann Veränderungen eingetreten sind und wie groß sie im Vergleich zur Ausgangssituation sind. Abbildung 13: 2 Tomogramme einer Buche vor und 448 Tage nach Anlage einer Rindenwunde
Die Computer-Tomographie hat durch ihre Zerstörungsfreiheit auch für diesen Problemkreis neue Möglichkeiten gebracht. Die Bäume können hinsichtlich der Feuchtigkeitsverhältnisse vor der experimentellen Verletzung und nach der Verletzung laufend untersucht werden. Dazu wurde an unterschiedlichen Baumarten computertomographisch der für die Problematik wichtige Grad der Austrocknung unter der Wundoberfläche bestimmt. Die Bäume wurden durch Ablösen der Rinde verwundet und die Wunden mit verschiedenen handelsüblichen Wundschutzmitteln bestrichen. [20]
Die Auswertung der Tomogramme und die an den Bäumen visuell gewonnenen Ergebnisse ergaben: Die Wunden führten zu Trocknungsvorgängen im Inneren der Stämme, die in den Tomogrammen deutlich sichtbar wurden und unterschiedlich ausgeprägt waren. Hinter oberflächlichen Wunden, bei denen der Holzkörper nicht beschädigt wurde, war nur eine lokal begrenzte Austrocknung des Holzes zu beobachten. Sie war geringer als jene hinter bis in den Holzkörper reichenden Wunden. An Ahorn und Esche entstanden im Holzkörper hinter den Wunden Bereiche erhöhter Feuchtigkeit. Diese gehen von den nach Wundanlage gebildeten Überwallungswülsten aus und erstrecken sich nach oben und unten bis in den Holzkörper. An Birke wurden Zonen erhöhter Feuchtigkeit im verfärbten Holz ober- und unterhalb der Wunde nachgewiesen.
Fichten (Abb. 12) zeigten im Bereich der Wunde deutliche Austrocknungserscheinungen. Nach 81 Tagen, mittleres Tomogramm, ist der wasserleitende Splint, verglichen mit dem Zustand vor der Verletzung (linkes Tomogramm), schon deutlich in Rückbildung begriffen, nach 5 Monaten ist er im Wundbereich vollständig zusammengebrochen. Der Feuchtigkeitsgehalt des Splintholzes, der zwischen dem des gesunden Splintholzes und dem des Reifholzes lag, konnte jetzt eine Besiedelung durch holzzerstörende Pilze nicht mehr verhindern.
| Abbildung 12: 3 Tomogramme einer Fichte, an der experimentell eine Wunde erzeugt worden war. Links vor der Verletzung, in der Mitte 81 Tage und rechts 149 Tage nach der Verletzung. Lage und Größe der erzeugten Wunde sind durch die Markierungen am Rand des Tomogrammes gekennzeichnet |
Abbildung 13: 3 Tomogramme einer Fichte, an der experimentell eine Wunde erzeugt worden war. Links vor der Verletzung, in der Mitte 81 Tage und rechts 149 Tage nach der Verletzung. Lage und Größe der erzeugten Wunde sind durch die Markierungen am Rand des Tomogrammes gekennzeichnet |
Nadel- und Laubbäume unterscheiden sich also im Trocknungsverhalten hinter den Wunden. Während an Fichte und Lärche ein schneller und weitreichender Feuchtigkeitsverlust festgestellt wurde, trocknete das Holz im Stamm der Laubbäume hinter den Wunden langsamer und in geringerem Ausmaß. Nach Geschwindigkeit und Ausmaß der Trocknungsprozesse im Stamm lassen sich die untersuchten Baumarten wie folgt rangieren:
Laubbäume können offensichtlich durch Abschotten das Austrocknen wirksam verhindern. Bei Nadelbäumen sinkt die Wasserfüllung im Splintbereich bis auf die des Kambiums ab. Wundverschlußmittel verzögerten die Feuchtigkeitsverluste im Holz zwar in unterschiedlichem Maße, konnten jedoch in keinem Fall die Austrocknung vollständig und auf Dauer verhindern. (Abb. 14) Verfärbungen und Fäulen wurden auch an den behandelten Wunden, jedoch in geringerem Ausmaß als an den unbehandelten festgestellt.
 | Abbildung 14: Wirkung eines Wundverschlußmittels. Links das Tomogramm einer künstlich verletzten, unbehandelten Lärche 431 Tage nach Anlage der Wunde, rechts das Tomogramm einer Lärche, deren Wunde mit einem Wundverschlußmittel verschlossen wurde, 926 Tage nach der Verletzung |
Die Überwallungstätigkeit wurde durch das Wundschutzmittel positiv beeinflußt. Durch den Auftrag des Wundschutzmittels konnte das Zurücktrocknen des Kambiums vermindert werden. Vornehmlich an Laubbäumen war das Wundschutzmittel aber nicht in der Lage, der mechanischen Beanspruchung während des knapp zwei Vegetationsperioden dauernden Versuches zu widerstehen und zeigte insbesondere am Wundrand so starke Schäden, daß eine Schutzwirkung nicht mehr zu erwarten war.
Auch bei der Untersuchung dieser Fragen zu der Entwicklung von Stammwunden und der Wirksamkeit verschiedener Wundverschlußmittel bewährte sich die Möglichkeit der mobilen Computer-Tomographie, den Baum beliebig oft in beliebigen Zeitabständen verletzungsfrei untersuchen zu können.
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