Vergleichende Untersuchung der Schwankungen von Tracheidendimensionen und röntgenoptisch ermittelter Rohdichte innerhalb des Jahrrings

Zusammenfassung

Es wurde der Versuch unternommen, das vonEchols entwickelte Verfahren der röntgenoptischen Densitometrie an von ihm radiographisch voruntersuchten 12 mm starken Bohrspänen der BaumartenPseudotsuga Menziesii (Mirb.) Franco undPinus contorta Dougl. auf seine Verläßlichkeit zu überprüfen. Hierzu wurde vonDiaz-Váz ein neuer Linearmikrometer entwickelt. Vermessen wurden dabei im einzelnen die Veränderungen der Zellwandstärke innerhalb des Jahrrings in radialer und tangentialer Richtung, die der Tracheidenquerschnitte und damit die des Zellwandanteils und des Zellwandvolumens. Schließlich bezogen wir die tatsächliche Dichte der Zellwand bei u=12% in die Erhebungen ein. Aus diesen Teilwerten ergab sich ein von der Radiographie unabhängiges Densitogramm der beiden Nadelhölzer. Im einzelnen waren die Unterschiede der Zellwandstärken zwischen radialer und tangentialer Richtung so gering, daß sie meßtechnisch vernachlässigt werden können. Wichtiger war die Beobachtung, daß die jahrringspezifischen Dichteveränderungen weit mehr auf die Verstärkung des Zellwandanteils vom Frühholz zum Spätholz hin beruhen als auf der Abflachung des Tracheidenquerschnitts im Spätholz.

Im übrigen dürfen wir folgerns, daß die Dichtekurven von Jahrringfolgen verschiedener Nadelbaumarten, dieEchols auf röntgenoptischem Wege gewann, den linearmikrometrisch im Auflicht ausgemessenen weitgehend entsprechen. Dies liegt nicht zuletzt auch daran, daß wesentliche Unterschiede der Packungsdichte der Zellwandbaustoffe innerhalb der Jahrringe nicht nachgewiesen werden konnten. Der Dichtekontrast an der Jahrringgrenze und die Dichteschwankungen im ersten Frühholz werden jedoch durch die linearmikrometrischen Messungen genauer ausgewiesen als durch ein Röntgendensitogramm, da letzteres die Rundung der Jahrringe meßtechnisch nicht befriedigend berücksichtigen kann. Die linearmikrometrischen Messungen sind den röntgenoptischen daher um so überlegener, je mehr sie sich der markröhre nähern. Dieser Genauigkeitsgewinn ist jedoch insoweit nur ein scheinbarer, als die Radiographie an den Jahrringgrenzen echte Dichtewerte ausweist, nur stellen sie Mischwerte aus Spät- und Frühholz dar. Die Problematik kann darum auch durch Einsatz schmalerer Bohrspäne oder Verengung der Schlitzblende eingeengt werden, wozu jedoch erkenntnistheoretisch kein Anlaß besteht. In jedem Fall sind die linearmikrometrischen Messungen zeitraubender. Dieser Nachteil läßt sich auch durch Angliederung zusätzlicher rechentechnischer Hilfseinrichtungen, wie z. B. der Übertragung der Meßwerte in Lochstreifen und deren Auswertung durch Lochkarten, nur bedingt verringern, da sich gleichzeitig die Störanfälligkeit der Apparaturen erfahrungsgemäß erhöht. Insgesamt ist somit die Röntgendensitometrie gut geeignet, innerhalb des analytischen Geräts der biologischen Holzforschung einen prominenten Platz einzunehmen. Dies vor allem dann, wenn komplexere anatomische Phänomene immer wieder gezielten Nachuntersuchungen durch linearmikrometrische Messungen unterworfen werden.

Summary

The paper presents results of a comparative investigation of density variations within the annual rings of douglas fir (Pseudotsuga Menzisii [Mirb.] Franco) and lodgepole pine (Pinus contorta Dougl.). 20 increment cores from ten trees of both species were subject of X-Ray-Densitometric carried out with the equipment developed and described byEchols. At the Forest Products Laboratory of the University of Göttingen an Optical Linear Micrometer was constructed byDiaz-Váz on the basis of a Light-Microscope. It therefore was possible to check the X-Ray Densitogrammes by measuring the variations of the dimensions of the tracheids and their cell-walls as the cause of density variations. In both species we found significant correlations between the density variations indicated by X-Ray Densitogrammes and the actual amount of cell wall substance. Basic density of the cell walls at u=12% moisture content was 1.01 g/cm³ in douglas fir and 1.07 g/cm³ in lodgepole pine. Differences between the curves were found only in a small “critical area” of 0.3 mm in spring-wood of both species. There was no significant variation in cell-wall density within the annual rings of both species. The increase and decrease of the diameters of the radial and the tangential cell walls showed differences between the species investigated. So did the curves for the amount of cell-wall-substance. The diameter of the tracheids within the annual rings decreased differently in the radial and the tangential direction. For the variations of the amount of cell-wall-substance between spring- and summerwood a new basis for calculations was selected. The result was a new interpretation of the actual variation of specific gravity. Our general conclusion is that investigations carried out with modern X-Ray Densitometric equipment properly translate the differences of the anatomy of softwoods into density values.