Botanik: Gemeine Fichte Picea abies *

Begonnen von Hans-Jürgen Koch, Februar 08, 2023, 14:38:48 NACHMITTAGS

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Hans-Jürgen Koch

Die Fichte ist der Baum des ,,kalten Nordens".

Die heute gültige Erstbeschreibung des deutschen Botanikers Gustav Karl Wilhelm Hermann Karsten (* 6. November 1817 in Stralsund; † 10. Juli 1908 in Zoppot;) wurde 1881 veröffentlicht.
Zuvor hatte Carl von Linné 1753 die Art noch unter dem Namen Pinus abies in die Gattung der Kiefern eingestellt.

Die Fichte (Picea abies) reicht mit ihrem Verbreitungsgebiet von Mittel-Europa bis weit in das kontinentale Asien mit der nördlichen Taiga bis nach Sachalin.
Sachalin ist die größte Insel der Russischen Föderation. Auf der Insel befinden sich die bedeutendsten Erdöl- und Erdgasvorkommen Russlands.

Sie steigt auch in Gebirgen sehr hoch, wobei ihre Höhengrenze im Harz bei 950 Meter und im Wallis sogar erst bei 2200 Meter liegt.

Der Stammdurchmesser kann z. B. bei der Picea sitchensis (Sitka-Fichte) sogar über 4 Meter betragen.
Die gemeine Fichte kann bis 600 Jahre alt werden; die forstliche Umtriebszeit beträgt 80 bis 120 Jahre.
Als Umtriebszeit wird in der Forstwirtschaft der zu erwartende Zeitraum von der Bestandesbegründung bis zur Endnutzung durch Holzeinschlag bezeichnet.
Dieses hohe Alter ist einer der Gründe, warum die Fichten von Luftverschmutzung besonders nachhaltig geschädigt werden und die Nadeln frühzeitig abfallen, was den Baum sogar vorzeitig sterben lassen kann.

Bild 01 Gemeine Fichte Picea abies

Quelle: Übertragen aus en.Wikipedia nach Commons.
Urheber: Der ursprünglich hochladende Benutzer war MPF in der Wikipedia auf Englisch

Systematik:
Klasse: Coniferopsida
Ordnung: Koniferen (Coniferales)
Familie: Kieferngewächse (Pinaceae)
Unterfamilie: Piceoideae
Gattung: Fichten (Picea)
Art: Gemeine Fichte
Wissenschaftlicher Name: Picea abies
Trivialnamen: Gewöhnliche Fichte, Rotfichte oder Rottanne, früher auch Schwarztanne, Pechtanne, Kreuztanne, Grannen Tanne, Gräne, Grämbaum, Pechbaum
Englische Bezeichnung: common spruce

Im Volksmund heißt die Fichte auch "Tschuppe", "Grotza", "Grötzli" (klein und schlecht wachsend), in Österreich und Deutschland "Fiacht'n" oder "Feicht'n" sowie "Daxbaum", "Taxen" und "Pechbaum".
Die botanische Bezeichnung Picea ist abgeleitet vom lateinischen pix, picis = Pech, Harz; piceua = pechig.

Bild 02 Illustration, Gemeine Fichte Picea abies

Quelle: www.wald.de

Die Gemeine Fichte (Picea abies) ist eine der wichtigsten Wirtschaftsbaumarten in viele Ländern Europas.
Die Fichte ist eine der bedeutenden Baumarten für die Forstwirtschaft; nicht umsonst wird sie auch als ,,Brotbaum" bezeichnet.
Fossil sind die Fichten seit der Unteren Kreide nachweisbar.
Die Erde gehörte damals den Dinosauriern.
Es sind heute 24 bis 50 Fichtenarten anerkannt; die Angaben zur Artenzahl schwanken beträchtlich.
Die Gemeine Fichte wird zur Papierherstellung genutzt und liefert gutes Bauholz. Zum Beispiel für Gebäude und Möbel.

Außerdem ist das Holz zur Musikinstrumentenherstellung geeignet. Bei den alten Griechen war der Baum Poseidon, dem Gott des Meeres geweiht, da Schiffsmasten aus Fichtenholz hergestellt wurden.
Bei der Irminsäule, dem Baumheiligtum der Germanen soll es sich ebenfalls um eine Fichte gehandelt haben. Aus ihr entstand der sogenannte Maibaum.
Die Irminsul war nach dem Glauben unserer Vorfahren das größte Heiligtum und ist auch bekannt als Weltsäule. Sie war ein mächtiger Baumstamm, der als Stütze für das Weltall gedacht war und an einem heiligen Ort auf einer Berghöhe, an einer Quelle bzw. in einem Hain aufgestellt war.
Die Fichte war bis in die 60er der bevorzugte Weihnachtsbaum, wurde dann von Bäumen wie der Nordmanns Tanne ersetzt, die längere und weichere Nadeln tragen.
Das ätherische Öl der Fichte wird heute zur Behandlung von Bronchitis genutzt. In Badezusätzen fördert es die Durchblutung und ist gut bei Rheuma.

Bereits um 1150 schrieb die Nonne und Heilkundlerin Hildegard von Bingen in ihrer "Naturkunde" Empfehlungen und Anwendungen mit Extrakten der Fichte. Vor allem helfen Harz (Terpentin) als Salben und Öle gegen Kopfschmerzen, Rheuma, Gicht und Hexenschuss, aber auch gegen Magen- und Milzbeschwerden.
Als Terpentin werden die frischen Harzausflüsse verschiedener Koniferen bezeichnet, insbesondere von Fichten, Kiefern und Lärchen.
Aus den Baumnadeln gewinnt die Parfümindustrie das Fichtennadelöl, welches durch Wasserdampfdestillation aus frischen Fichtennadeln (oft irreführend ,,Tannennadeln" genannt), den nadeltragenden Zweigen und kleinen Ästen gewonnen wird.

Um 1 kg Fichtennadelöl herzustellen, werden etwa 500 kg Fichtennadeln benötigt. Der Duft ist spezifisch, harzig-würzig und kräftig-ausstrahlend.
In den letzten Jahrzehnten rückte die Fichte, insbesondere in Mitteleuropa in den Mittelpunkt öffentliches Interesse. Die zunehmende Schädigung und das teilweise Absterben der Fichtenwälder wurden zum Alarmsignal.
Die Fichte hat ein verhältnismäßig flach ausreichendes, tellerförmiges Wurzelsystem, und deshalb leidet sie stark an Windwurf.
Der sensible Baum wird durch Stürme, Wassermangel und Borkenkäferbefall stark in Mitleidenschaft gezogen.
Darum werden, die durch den Menschen stark verbreiteten, labilen Fichtenbeständen nur schrittweise in stabile und Standort heimische Mischwälder umgebaut !
2017 war die gemeine Fichte Baum des Jahres in Deutschland.
Mit 3,2 Millionen Hektar hat die Fichte den größten Anteil an der Waldfläche Deutschlands. Das sind ca. 4,5 Millionen Fußballfelder !
Ein Fußballfeld ist normalerweise 105 mal 68 Meter groß. Das ist eine Fläche von 0,714 Hektar.

Gestalt und Wuchs:

Die Gemeine Fichte bildet eine schlanke, kegelförmige Krone mit regelmäßig quirlig angeordneten Zweigen. Der brauen Stamm ist mit rundlichen Schuppen bedeckt.

Bild 03 Die Nadeln der Gewöhnlichen Fichte auf einem verholzten Blattkissen

Urheber: Simon A. Eugster
Die vierkantigen 1 – 2,5 cm langen spitzen Nadeln, die mehrere Jahre am Baum bleiben mit einem rautenförmigen Durchmesser sitzen auf Blattpolstern auf, die ein charakteristisches Merkmal aller Fichten ist.
Ein entnadelter Zweig fühlt sich wegen der Blattpolster rau an.

Bild 04 Weiblicher Zapfen – grüne Form, Gemeine Fichte Picea abies

Verfasser:   B.Gliwa

Die weiblichen Blütenzapfen stehen anfangs aufrecht wie kleine rötliche ,,Kerzen", später neigen sie sich nach unten und reifen zu braunen länglichen Zapfen (10 – 18 cm lang), aus denen an sonnigen Frühlingstagen geflügelte Samen wehen.

Bild 05 Weiblicher Zapfen – rote Form, Gemeine Fichte Picea abies

Fotograf: Ivar Leidus

Bild 06 Männliche Blüte, Gemeine Fichte Picea abies

Verfasser: B.gliwa

Wird Saatgut für die Vermehrung gewünscht, müssen die Zapfen vor der Samenreife in den Baumwipfeln gepflückt werden.
Die Pflücker arbeiten als Selbständige. Der Verdienst richtet sich nach dem Ertrag. Etwa drei Euro gibt es pro Kilo Zapfen, rund hundert Kilo erntet ein Pflücker am Tag.

Bild 07 Reifer Zapfen, Gemeine Fichte Picea abies

Fotograf: Michael Gasperl
Nach der Samenreife im September bis November fallen die Zapfen als Ganzes ab.
Ein Zapfen enthält 300 bis 500 Samen, ca. 124000 Samen wiegen 1 kg.
Für ein Ar (100 Quadratmeter) Baumschulfläche werden 1,5 kg Samen benötigt.
Fichtenzapfen führen hygroskopische Bewegungen aus, das heißt, sie öffnen sich bei trockenem und schließen sich bei feuchtem Wetter.




Teil 1
Nadelblatt, Querschnitt
25 Mikrometer

Bild 08 Übersicht, ungefärbter Schnitt, Gemeine Fichte Picea abies


Bild 09 Dunkelfeld, ungefärbter Schnitt, Gemeine Fichte Picea Abis


Bild 10 Spaltöffnungsapparat mit Beschriftung, ungefärbter Schnitt, Gemeine Fichte Picea Abes

S = Schließzelle, V = Vorhof, H = Hinterhof, A = Atemhöhle
Stomata (Spaltöffnungen) sind längliche Poren in Pflanzen. Ihre Hauptaufgaben sind der Gasaustausch und die Transpiration. Das bedeutet, dass sie dafür zuständig sind, Kohlenstoffdioxid (CO2) aufzunehmen und Sauerstoff (O) wieder abzugeben (Gasaustausch). Außerdem findet durch die Spaltöffnungen die Abgabe von Wasser statt (Transpiration).

Bild 11 Leitbündel, ungefärbter Schnitt, Gemeine Fichte Picea Abis


Bild 12 Harzkanal mit Beschriftung, ungefärbter Schnitt, Gemeine Fichte

H = Harzkanal, S = Sektionszellen, HKS = Harzkanalscheide
Die Anzahl der Harzkanäle in den Nadeln beträgt in der Regel zwei.
Harzkanäle entstehen in heranwachsenden Nadeln- und Holzgeweben durch Auseinanderweichen und weitere Teilung von Parachymzellen. Der Harzkanal wird von einer Sektionszellschicht ausgekleidet und von einer Harzkanalscheide umgeben, welche den Harzkanal offenhält.

Bild 13 Autofluoreszenz, Detailaufnahme, Gemeine Fichte Picea abies

LED Modul 455 nm
Reflektormodul FL mit Filtersatz 67
Erregerfilter: BP 470 nm
Strahlenteiler: FT 477 nm
Emission (Sperrfilter): LP 485

W-3A-Färbung nach Wacker (Acridinrot-Acriflavin-Astrablau) modifiziert

Arbeitsablauf:
1.Pflanzenprobe liegt in 30 % Ethanol.
2. Aqua dest. 3x wechseln je 1 Minute.
3. Vorfärbung Acridinrotlösung 8 Min.
4. 1x auswaschen mit Aqua dest. .
5. Acriflavinlösung (differenzieren bis gerade keine Farbwolken mehr abgehen - Lupenkontrolle) ca.15 Sekunden!!!
6. 2 x auswaschen mit Aqua dest..
7. Nachfärbung Astrablaulösung 1 Minute.
8. Auswaschen mit Aqua dest. bis keine Farbstoffreste auf dem Objektträger verbleiben.
9. Entwässern mit 3x gewechseltem Isopropylalkohol (99,9 %)
10. Einschluss in Euparal.

Ergebnis :
Zellwände blaugrün bis grün, verholzte Zellwände leuchtend rot, Zellwände der äußeren Hypodermis orangerot, Cuticula gelb, Zellwände der innenliegenden Hypodermis tiefrot.
Bei der Betrachtung wird eine Kontrastverbesserung bei Verwendung eines BG 38 Filters (blaugrün, 3mm dick) erreicht.
Fotos: Nikon D5000, Sony alpha 6000

Bild 14 Übersicht, Gemeine Fichte Picea abies


Bild 15 Detailaufnahme, Gemeine Fichte Picea abies


Bild 16 Detailaufnahme, Gemeine Fichte Picea abies


Bild 17 Detailaufnahme, Gemeine Fichte Picea abies


Bild 18 Detailaufnahme mit Beschriftung, Gemeine Fichte Picea abies

ED = Abdichtung in Endodermis durch Suberin- Einlagerung., PH = Phloem, XY = Xylem

Bild 19 Auflichtbeleuchtung Fluoreszenz, Gemeine Fichte Picea abies

LED Modul 455 nm
Reflektormodul FL mit Filtersatz 67
Erregerfilter: BP 470 nm
Strahlenteiler: FT 477 nm
Emission (Sperrfilter): LP 485



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Hans-Jürgen Koch

#1
Teil 2
Nadelblatt, Längsschnitt
20 Mikromete

Bild 20 Aufgeklebtes Nadelblatt, Gemeine Fichte Picea abies


W-3A-Färbung nach Wacker (Acridinrot-Acriflavin-Astrablau)

Bild 21 Übersicht, Gemeine Fichte Picea abies


Bild 22 Detailaufnahme, Gemeine Fichte Picea abies


Bild 23 Detailaufnahme, Gemeine Fichte Picea abies


Bild 24 Detailaufnahme, Gemeine Fichte Picea abies


Bild 25 Detailaufnahme, Gemeine Fichte Picea abies


Bild 26 Detailaufnahme, Auflichtbeleuchtung Fluoreszenz, Gemeine Fichte Picea abies


Bild 27 Detailaufnahme, Auflichtbeleuchtung Fluoreszenz, Gemeine Fichte Picea abies


Bild 28 Detailaufnahme, Auflichtbeleuchtung Fluoreszenz, Gemeine Fichte Picea abies


Teil 3
Zweijähriger Spross, Querschnitt
25 Mikrometer

W-3A-Färbung nach Wacker (Acridinrot-Acriflavin-Astrablau)

Bild 29 Übersicht, Gemeine Fichte Picea abies


Bild 30 Detailaufnahme, Gemeine Fichte Picea abies


Bild 31 Detailaufnahme, Gemeine Fichte Picea abies


Bild 32 Detailaufnahme, Gemeine Fichte Picea abies


Bild 33 Übersicht, Auflichtbeleuchtung Fluoreszenz, Gemeine Fichte Picea abies


Bild 34 Detailaufnahme, Auflichtbeleuchtung Fluoreszenz, Gemeine Fichte Picea abies


Bild 35 Detailaufnahme, Auflichtbeleuchtung Fluoreszenz, Gemeine Fichte Picea abies


Teil 4
Zweijähriger Spross, Längsschnitt
25 Mikrometer

W-3A-Färbung nach Wacker (Acridinrot-Acriflavin-Astrablau)

Bild 36 Übersicht, Gemeine Fichte Picea abies


Bild 37 Detailaufnahme, Gemeine Fichte Picea abies


Bild 38 Detailaufnahme, Gemeine Fichte Picea abies


Bild 39 Übersicht, Auflichtbeleuchtung Fluoreszenz, Gemeine Fichte Picea abies


Bild 40 Angeschnittener Seitenspross, Auflichtbeleuchtung Fluoreszenz, Gemeine Fichte Picea abies


Quellen und weiterführende Informationen:

Wikipedia; Freie Enzyklopädie
Gregor Aas ,,Bäume", ISBN:3-7742-4058-2
Bachofer ,,Der Kosmos Baumführer", ISBN: 978-440-14660-6
Dieter Böhlmann, ,,Gehölzbiologie", ISBN: 978-3-494-01547-7
Humphries ,,Der Kosmos Baumführer", ISBN: 3-440-06140-X
Bernd Miggel ,,Holzbestimmung mit dem Mikroskop", ISBN: 978-930167-81-4
Spohn ,,Kosmos Baumführer Europa", ISBN: 978-3-4440-44741-5
Peter A. Schmidt ,,Taschenlexikon der Gehölze", ISBN: 978-3-494-01448-7
Schütt ,,Lexikon der Nadelbäume", ISBN: 978-3-933203-80-9
,,Das Kosmos Wald & Forst-Lexikon", ISBN: 978-3-440-15219-5
,,Die wildwachsenden und kultivierten Laub- und Nadelgehölze Mitteleuropas", ISBN: 978-3-494-01800-3
,,Botanica" Das Abc der Pflanzen, ISBN: 3-8290-0868-6
The Woodbook, ISBN: 978-3-8365-3603-5
,,Das große illustrierte Pflanzenbuch", 1966
,,Bäume in Mitteleuropa", 1983

Die Informationen für Beschreibungen werden von mir selbst aus verschiedenen Quellen zusammengetragen. Dabei benutze ich sowohl Bücher als auch Internet Quellen.
Gerne zeige ich euch die schönen Seiten der Pflanzen.
Viele Aufnahmen von einer Pflanze ermöglichen eine umfassende Wahrnehmung.
Es freut mich natürlich sehr, wenn auch euch die Bilder gefallen.
Für konstruktive Kritik bin ich ebenso offen wie für lobende Worte.

Hans-Jürgen
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Fahrenheit

Guten Morgen Hans-Jürgen,

wieder ein toller Artikel mit interessanten Informationen und guten Bildern, den ich gerne gelistet habe.

Herzliche Grüße
Jörg
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Arbeitsmikroskop: Leica DMLS
Zum Mitnehmen: Leitz SM
Für draussen: Leitz HM

Wutsdorff Peter

Grüß´ Dich Hans-Jürgen,
ich bin einfach platt, wie Du das wieder hinbekommen hast.
GRATULATION
Eine Nadel quer zu schneiden habe ich auch schon versucht, mit mäßigem Erfolg.
Diese aber längs zu schneiden, nötigt mir die größte Hochachtung ab!!
Ich nehmean, daß Du sie wieder mit Sekundenkleber auf der Unterlage befestig hast.
Wie aber hast Du es geschaft, daß die Nadel nicht im Kleber "ersäuft" ?
Mit bewundernden Grüßen
Peter

Hans-Jürgen Koch

Hallo Jörg und Peter,
danke für euer Feedback.

@Peter,

ich habe die Fichtennadel mit Pattex Sekundenkleber auf einen kleinen Holzklotz geklebt.
Die obere Klebestelle des Holzes ist im Winkel von 90° zur Faserrichtung gesägt (Hirnholz, Stirnholz); die Jahresringe sind sichtbar.
Der Kleber zieht so in das Holz leichter ein; den Klotz verwende ich immer wieder.
Mit wenig Sekundenkleber kann man die Nadel richtig ausrichten, die Spitze in Richtung zur Einwegklinge.
Es waren doch einige Versuche nötig, um einen Längsschnitt herzustellen.
Entscheidend ist die Geduld.

Gruß
Hans-Jürgen

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Vorticella

#5
Hallo und Gratulation zu dem tollen Beitrag.
Eine Frage: Fichten haben doch viereckige Nadeln und Tannen flache Nadeln mit den charakteristischen zwei Wachsstreifen. Sind die Nadeln im Bild 3 nicht Tannennadeln? Auch die aufrecht wachsenden Zapfen (Bild 4) gehören doch zur Gattung der Tannen...
Bin ich falsch?
Beste Grüße
Jan

wejo

Hallo Jan,
schau mal in Wikipedia unter "Fichten" und "gemeine Fichte" nach. Hans-Jürgen gibt ja immer seine Quellen an. Einen schönen Abend noch!
Viele Grüße
Werner

Vorticella

Hallo Werner,
ja, da lag ich völlig daneben. Wieder etwas gelernt....

Hallo Hans-Jürgen,
deine Schnitte und die Färbungen sind einfach spitze. Da kann dir keiner das Wasser reichen. Auch wenn ich eher ein stummer Genießer deiner Beiträge bin – wenn ich deinen Namen bei einem Artikel sehe – hole ich mir einen Kaffee und lese den Beitrag mit Genuss. Vielen Dank dafür
Jan

Hans-Jürgen Koch

Hallo Werner und Jan,
danke für eure netten Worte.

@ Jan,
bei der Jägerprüfung taucht auch die Frage nach dem Unterschied von
Fichte und Tanne auf.
Die Fichte und die Tanne sehen auf den ersten Blick sehr ähnlich aus. Es gibt aber ein besonderes Merkmal um sie zu unterscheiden.
Reißt man bei der Fichte eine Nadel ab, so bleibt an der Abrissstelle etwas Rinde (Fähnchen) haften.
Die Tannennadel hingegen löst sich kreisrund vom Zweig.
Die Baumbestimmung zeigt: Fichte und Tanne sind eng verwandt.
Beide Nadelbäume unterscheiden sich auch an der Rinde. Die Baumstruktur der Fichte ist schuppig und weist eine rote bis graubräunliche Farbe auf.
Die Tanne hat dagegen einen glatten Stamm, der später rissig wird und von grauer bis weißlicher Farbe ist.
Fichten sind die Missverstandenen unter den Nadelbäumen, werden sie doch meist für Tannen gehalten.
So ist die Blautanne zum Beispiel botanisch gesehen eine Blau- oder Stech-Fichte und gehört zur Gattung der Fichten (Picea).

Gruß
Hans-Jürgen
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Jürgen Boschert

Hallo Hans-Jürgen,

,al wieder ein überfälliges Danke für Deine rundum tollen Beiträge. Mit dem Längsschnitt durch eine Fichtennadel schießt Du echt den Vogel ab. Respekt!
Beste Grüße !

JB

Gambrinus

Hallo Hans-Jürgen,

vielen Dank für diesen tollen Beitrag! Wirklich sehr informativ und auch äußerst hübsch anzuschauen.

Bei Youtube-Videos habe ich es mir zur Angewohnheit gemacht, immer dann einen "Daumen hoch" zu vergeben, wenn ich entweder etwas durch das Video gelernt habe, oder ich zum Lachen angeregt wurde. Leider kann man hier im Forum keine virtuellen Lorbeeren vergeben, aber Deine Beiträge würden sie verdienen.

Gruß
Andi
https://www.mikroskopie-forum.de/index.php?topic=43687.0
Leitz Ortholux
Zeiss Standard 16
Zeiss Stemi 305
Zeiss Stemi 2000
Canon EOS 5D mkII

Hans-Jürgen Koch

Hallo Jürgen und Andi,

danke euer Interesse an meiner Arbeit.
Bei den Längsschnitten von dem Nadelblatt habe ich einfach Glück gehabt.

Gruß
Hans-Jürgen
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