Blütenkunde: Vielfalt der Blütenstände

Blütenvielfalt
Die farbenfrohen Blüten der verschiedenen Pflanzenarten faszinieren uns immer wieder. Einige Arten wie beispielsweise Buschwindröschen (Anemone nemorosa) bilden nur unscheinbare einzelne Blüten aus. Andere wiederum fallen uns besonders durch die Vielzahl an Blüten auf, welche sich zu einem Blütenstand zusammensetzen.

Anemone nemorosa. Foto: Anke Bebber.

Einzelblüten
Der allgemeine Aufbau einer Blüte kann wie folgt beschrieben werden: Die jeweiligen Blüten sitzen an den oberen Enden der Blütenstängel, welcher verdickt ist und den Blütenboden bildet. Am Blütenboden können dann bis zu vier Typen modifizierter Blätter ansetzen: Kelchblätter, Kronblätter, Staubblätter und Fruchtblätter. Während die Kelch- und Kronblätter steril sind, stellen die Staub- und Fruchtblätter den fertilen Teil des Blütenorgans dar. Bei vielen Pflanzenarten wird das Wachstum des Hauptsprosses mit der Bildung einer einzelnen Blüte abgeschlossen.

Bildnachweis: Bernd Otten, CC BY 4.0

Aufbau einer Blüte. Grafik von Bernd Otten, CC BY 4.0.

Blütenstand
Häufiger entsteht jedoch durch Verzweigungen der Sprossachse eine Vielzahl an Blüten, sodass es zur Bildung eines Blütenstandes (Infloreszenz) kommt. In diesen Blütenständen werden die Blätter meist auch nicht als Laubblätter ausgebildet, sondern als kleinere Trag- oder Vorblätter. Weiterhin können die vielfältigen Arten der Blütenstände auch unterschiedlich gegliedert werden, wie beispielsweise in einfache und zusammengesetzte Blütenstände.

Echium vulgare, Martina Hartel

Echium vulgare. Foto: Martina Hartel.

Traube
Ein Merkmal von einfachen Blütenständen ist die Bildung einer unverzweigten Blütenstandsachse. Die Traube ist eine Form der einfachen Infloreszenz. Bei ihr stehen ausschließlich gestielte Einzelblüten an der Hauptachse. Beispiele dafür finden wir unter anderem beim Schmalblättrigen Weidenröschen (Epilobium angustifolium), dem Roten Fingerhut (Digitalis purpurea) oder dem Kleinen Odermennig (Agrimonia eupatoria).

Digitalis purpurea, Martina Hartel

Digitalis purpurea. Foto: Martina Hartel.

Ähre
Auch die Ähre ist eine Form der einfachen Infloreszenzen. Hierbei stehen die ungestielte Einzelblüten direkt an der Hauptachse. Typische Beispielarten sind die sogenannten Ährengräser, wie der Ausdauernde Lolch (Lolium perenne) oder Weizen (Triticum aestivum). Unter den Kräutern finden wir Ähren z.B. bei den Wegerichen, wie dem Spitz-Wegerich (Plantago lanecolata), oder – mit etwas farbenfroherem Blütenstand – bei den Gladiolen wie z.B. der Art Sumpf-Siegwurz (Gladiolus palustris).

Plantago lanecolata, Martina Hartel

Plantago lanecolata. Foto: Martina Hartel.

Kätzchen
Als Kätzchen werden in der Botanik die oft hängenden, männlichen Blütenstände einiger Bäume oder Sträucher bezeichnet. Diese bestehen aus kleinen unscheinbaren Einzelblüten, welche als Traube oder Ähre wachsen. Die sogenannten Weidenkätzchen werden an allen Weiden-Arten gebildet, wobei besonders die früh austreibenden, flauschigen Kätzchen der Sal-Weide (Salix caprea) bekannt sind. Aber auch viele andere bekannten Bäume bilden Kätzchen aus, wie z.B. die Stiel-Eiche (Quercus robur), der Gewöhnliche Hasel (Corylus avellana) oder die Hänge-Birke (Betula pendula).

Betula pendula, Flora Capture

Betula pendula via Flora Capture.

Dolde
Bei der Dolde wird von einem Blütenstand gesprochen, bei welchem die gestielten Blüten alle von einem Punkt ausgehen. Die Hauptachse ist somit stark verkürzt. Häufig sieht der Blütenstand dann schirmförmig aus, weshalb die Pflanzen aus der Familie der Doldenblütler oft auch als Schirmblütler (Umbelliferae) bezeichnet werden. Bekannte Pflanzen mit Dolden als Blütenstand sind z.B. der Wiesen-Bärenklau (Heracleum sphondylium), der Wiesen-Kerbel (Anthriscus sylvestris), aber auch die Wiesen-Primel (Primula veris).

Heracleum sphondylium, Ralf Littger

Heracleum sphondylium. Foto: Ralf Littger.

Rispe
Bei zusammengesetzten Infloreszenzen wird eine verzweigte Blütenstandsachse ausgebildet. Die Seitenachsen der Rispe sind hierbei monopodial verzweigt. Das bedeutet, es gibt eine durchgehende Hauptachse, von welcher die Teilblütenstände abgehen. Typische Beispiele findet man bei den Rispengräsern, wie dem Wiesen-Rispengras (Poa pratensis), aber auch beim Gewöhnlichen Knaulgras (Dactylis glomerata). Erstaunlicherweise ist auch der Blütenstand der Weinrebe (Vitis vinifera) nicht etwa eine Traube, sondern eine Rispe!

Poa pratensis, Michael Rzanny

Poa pratensis. Foto: Michael Rzanny.

Der Walddoktor: Schäden durch Spätfrost

Spätfrost bezeichnet Frost, der nach dem Beginn der Vegetationsperiode und dem ersten Austreiben der Pflanzen auftritt. Er entsteht, wenn nach einer Phase milder Temperaturen ein plötzlicher Kälteeinbruch einsetzt: Polare Luftmassen strömen nach Mitteleuropa und lassen die Temperaturen wieder unter den Gefrierpunkt sinken. Spätfrost kann im April oder Mai und gelegentlich sogar noch im Juni vorkommen.

Schäden durch späten Kälteinbruch
Besonders für den Wein- und Obstbau sowie für die Forstwirtschaft kann Spätfrost erhebliche Schäden bedeuten. Junge Triebe reagieren äußerst empfindlich auf Minusgrade. Kommt es nach milden Tagen zu einem Kälteeinbruch, können sie erfrieren. Typische Anzeichen sind braune, vertrocknete Blätter und Knospen. Frostschäden führen oft zu verlangsamtem Wachstum und verminderter Vitalität. Besonders junge Bäume sind gefährdet; bei ihnen kann es zu Absterben oder Folgeschäden wie Zwieselbildung und grober Astbildung kommen. Spätfrost kann außerdem die Blüte schädigen und so die Saatgutgewinnung beeinträchtigen.

Anpassungsstrategien heimischer Bäume
Heimische Baumarten haben unterschiedliche Strategien entwickelt, um Spätfrost zu überstehen. Eichen besitzen beispielsweise zahlreiche Reserveknospen und sind so in der Lage, Schäden am ersten Austrieb – etwa durch Frost, Trockenheit oder Insektenfraß – auszugleichen. Der zweite Austrieb erfolgt meist im Juni um den Johannistag und wird daher „Johannistrieb“ genannt. Dank dieser Fähigkeit treibt die Eiche oft schon früh im Jahr aus – trotz Frostrisiko. Dadurch gewinnt sie einen Wachstumsvorsprung. Allerdings kostet ein erneuter Austrieb viel Energie und kann die Bäume anfälliger für Schädlinge und Krankheiten machen. Später austreibende Bäume wachsen langsamer, sind jedoch in der Regel weniger frostgefährdet.

Anfälligkeit verschiedener Baumarten
Wie groß der Schaden ist, der durch Spätfrost entsteht, hängt sowohl vom Standort als auch von der Baumart ab. Typische Pionierbaumarten, wie die Waldkiefer  (Pinus sylvestris), die Eberesche (Sorbus aucuparia), die Aspe (Populus tremula), oder die Sandbirke (Betula pendula), sind recht unempfindlich gegenüber Spätfrost. Andere Arten, wie die Rotbuche (Fagus sylvatica), die Edelkastanie (Castanea sativa), oder die Esche (Fraxinus excelsior), sind deutlich gefährdeter. Auch innerhalb einer Art gibt es Unterschiede, die vor allem von der jeweiligen Herkunft („Lokalrasse“) abhängig sind.

Klimawandel und Verschiebung der Vegetationsperiode
Ob die Gefahr durch Spätfrost im Zuge des Klimawandels zu- oder abnimmt, wird derzeit intensiv beforscht. Zwar sinkt mit steigenden Temperaturen die Zahl der Frosttage, zugleich beginnt die Vegetationsperiode jedoch immer früher. Entscheidend ist daher nicht das Datum, sondern ob Pflanzen zum Zeitpunkt eines Kälteeinbruchs bereits ausgetrieben haben. Baumarten, die in der Lage sind, Frostschäden schnell auszugleichen, könnten künftig im Vorteil sein. Auch die Reaktion mutmaßlich klimastabiler, nicht heimischer Arten, wie der Orientbuche (Fagus orientalis) oder der Libanonzeder (Cedrus libani), wird derzeit untersucht. Auswertungen des Deutschen Wetterdienstes deuten zudem darauf hin, dass das Spätfrostrisiko für viele Kulturpflanzen tendenziell steigt.

Frostgefährdete Standorte
Auf offenen Flächen und in Kaltluftsenken ist die Gefahr von Spätfrost besonders hoch, vor allem in klaren Nächten. Die Triebe junger Bäume und Sträucher erfrieren hier leicht, da die Luft in Bodennähe stärker auskühlt. Um das Risiko für Frostschäden zu verringern werden auf solchen Flächen gezielt spätfrosttolerante Baumarten gepflanzt. Auch ein lockerer Altbaumbestand und die Pflanzung junger Bäume im Schutz von Pionierarten mindern das Risiko. Bei der Beforstung versucht man außerdem, Pflanzungen so zu legen, dass der Austrieb erst nach den typischen Frostperioden erfolgt.

Der Walddoktor: Sturmschäden

Stürme sind ein fester Bestandteil unseres Klimas, die deutliche Spuren in unseren Wäldern hinterlassen. Sturmschäden sind zwar natürliche und ökologische Störungen, können jedoch für Waldbesitzer erhebliche wirtschaftliche Folgen mit sich bringen. Ereignisse wie Orkane Vivian (1990), Wiebke (1990), Lothar (1999) und Kyrill (2007) zeigen, wie stark Wälder durch Windwürfe und Windbrüche betroffen sein können. Dabei reicht das Schadensbild von einzelnen abgebrochenen Bäumen bis hin zu großflächigen Schadflächen mit Tausenden umgestürzten Bäumen.

Wichtige Einflussfaktoren

Das Ausmaß von Sturmschäden hängt von mehreren Umwelt- und waldbaulichen Faktoren ab, wie beispielsweise der Windstärke und -geschwindigkeit. Dabei verursachen Stürme mit Windgeschwindigkeiten von über 130 km/h meist großflächige Schäden. Besonders Kuppen und geneigte Hanglagen in Windrichtung gelten als anfällig. Auch auf flachgründigen, kiesig-sandigen und besonders feuchten Böden besteht eine erhöhte Windwurfgefahr.

Anfälligkeit des Baumbestandes

Bäume mit Pfahlwurzeln, wie junge Weißtannen, Kiefern oder Eichen sind besser im Boden verankert und daher widerstandsfähiger gegen Windwurf als solche mit flachem Wurzelsystem, wie der Fichte. Je höher und älter ein Baum, desto größer ist in der Regel die Sturmanfälligkeit. Nadelbäume wie Fichten, Tannen und Douglasien sind anfälliger als Laubbäume, die im Winter durch das fehlende Laub weniger Angriffsfläche bieten. Mehrschichtige, strukturreiche Wälder mit verschiedenen Baumarten sind stabiler als ein- oder zweischichtige Bestände mit nur einer Baumart. Die verschiedenen Höhen und Strukturen bremsen den Wind auf natürliche Weise: Es entstehen feine Luftwirbel, die die die Windlast am Baum abschwächen. Dadurch werden einzelne Bäume entlastet und das Schadausmaß sinkt.

Auswirkungen durch Durchforstung

Eine Durchforstung – also das gezielte Entfernen einzelner Bäume – bringt einen Waldbestand für einige Jahre aus dem Gleichgewicht. Das geschlossene Kronendach wird aufgelockert und die verbleibenden Bäume verlieren vorübergehend den schützenden Halt ihrer Nachbarn. Bereits bestehende Schäden durch Stürme und Pilzbefall erhöhen die Gefährdung zusätzlich.

Folgeschäden durch Borkenkäfer

Sturmschäden führen zu großen Mengen an Schadholz, was dessen Aufarbeitung, Transport und Vermarktung erschwert. Durch die große Menge verfügbaren Materials können die Holzpreise sinken. Nach größeren Sturmereignissen müssen Waldbesitzer:innen auch mit Insektenkalamitäten durch z.B. Borkenkäfer rechnen, denn geschwächte Bäume bleiben länger stehen als empfohlen. In den Vegetationsperioden nach einem Windwurf muss man mit einer enormen Zunahme der Käferpopulation rechnen. Spielt das Wetter mit, kann solch eine Massenvermehrung mehrere Jahre andauern. Nach Stürmen ist daher ein schnelles Aufräumen und sanieren wichtig, um den Käferbefall einzudämmen.

Natürliche Walddynamik

Für die Natur ist ein Sturm eine ökologische Störung, also ein normales Ereignis in der natürlichen Walddynamik. Die Natur hat die Fähigkeit, sich über Jahrzehnte hinweg zu regenerieren. Windwurfflächen zeichnen sich durch eine hohe Biodiversität aus: zahlreiche Insekten profitieren von den helleren und wärmeren klimatischen Bedingungen, was auch Vögeln, Fledermäusen und anderen Tieren zugutekommt. Lichtdurchflutete „Löcher“ im Wald bieten Lebensraum für seltene Arten und unterstützen den genetischen Austausch.

Ein Blick in die Zukunft

Wie sich das Auftreten von Sturmereignissen in Zukunft entwickelt, kann man auch mit den derzeitigen Klimaprognosen nicht genau vorhersagen. Laut Deutschem Wetterdienst und den Ergebnissen des Extremwetterkongresses Hamburg zeigten sich in Deutschland schwächere Windverhältnisse während der zwei letzten Jahrzehnte im Vergleich zu den beiden Jahrzehnten vor dem Jahr 2000. Dennoch werden extreme Stürme auch in Zukunft immer wieder auftreten.

Tipps für Waldbesitzer:innen

Durch umsichtiges Management können Förster:innen die Sturmanfälligkeit reduzieren und die Widerstandsfähigkeit der Wälder erhöhen. Dazu gehört zum Beispiel:

  • Das Fördern von strukturreichen Mischbeständen mit Laubbaumanteilen (z.B. Buche) und stabileren Nadelarten (Kiefer, Lärche). Mehrschichtige Wälder sind stabiler, da sie Windlasten besser verteilen.
  • Förderung der Naturverjüngung: Natürliche Jungbäume wachsen mit besserem Wurzelwerk als gepflanzte. Mit einer gesicherten Naturverjüngung steht die nächste Waldgeneration bereits in den Startlöchern, egal ob ein Sturm kommt oder nicht.
  • Waldrandgestaltung: Flach ansteigende, winddurchlässige Waldränder verringern Windgeschwindigkeiten im Inneren. Außerdem können strukturreiche Waldränder als Übergang vom Wald zum Offenland sehr artenreich sein und zahlreiche geschützte Arten beherbergen.
  • Vermeidung von Stammverletzungen: Umsicht bei der Waldarbeit schützt vor Pilzbefall, der Bäume zusätzlich schwächt.

Der Walddoktor

Die Story-Serie „Der Walddoktor“ entsteht in Zusammenarbeit des Max-Planck-Instituts für Biogeochemie und der TU Ilmenau mit dem Forstlichen Forschungs- und Kompetenzzentrum Gotha von ThüringenForst im Rahmen des Projektes „Der Walddoktor“. Dieses wird durch das Bundesamt für Bildung und Forschung, das Förderprogramm „Wir! – Wandel durch Innovation in der Region“ und das Bündnis Holz-21-regio gefördert.

 

Serie: Gewürze

Die Gewürznelke

Aromatische Knospen

Gewürznelken sind die getrockneten Blütenknospen des Gewürznelkenbaums (Syzygium aromaticum), welcher auf den Molukken heimisch ist, einer indonesischen Inselgruppe. Taxonomisch gehört er zu den Myrtengewächsen, ist damit unter anderem mit der Gemeinen Myrte (Myrtus communis), der Guave und mit Eukalyptus-Arten verwandt. Der immergrüne, etwa 10 Meter große Baum bildet zahlreiche kurze Rispen aus, an denen die Blüten sitzen. Die 1-2 cm langen Knospen werden in einem knappen Zeitfenster unmittelbar vor dem Erblühen von Hand gepflückt. Anschließend werden sie in der Sonne getrocknet, bis sie hart sind und drei Viertel ihres Gewichts verloren haben.

Gewürz

Ätherische Ölen machen bis zu 15% ihres Gewichts aus, deswegen fühlen sich gute Gewürznelken leicht fettig an und sondern etwas Öl ab, wenn man mit dem Fingernagel gegen den Stiel drückt. Alternativ kann man den Schwimmtest machen: Entölte Nelken schwimmen waagerecht auf der Wasseroberfläche, während noch frische Exemplare absinken oder zumindest senkrecht mit dem Köpfchen nach oben im Wasser schweben. 70-85% der ätherischen Öle macht Eugenol aus, welches auch in Zimt vorhanden ist.

Verwendung

Gewürznelken werden in der Küche der asiatischen, afrikanischen, mediterranen Länder sowie des Nahen und Mittleren Ostens verwendet, um Fleisch, Currys und Marinaden sowie Obst zu würzen. In Europa sind sie häufig in Weihnachtsgebäck zu finden, während sie in Nordamerika als Teil von „Pumpkin Spice“ Gewürzmischungen sehr beliebt sind. Möchtest Du Nelken reiben, verwende nur das runde Köpfchen, da der Stiel sehr bitter ist. In Suppen oder anderen Gerichten kochst Du sie als Ganzes mit und entnimmt sie nach dem Ende der Garzeit.

Aber es gibt auch medizinische Anwendungsgebiete: Kaut man Gewürznelken, wird im Mund Eugenol freigesetzt. Dieses hat eine leicht betäubende Wirkung, weshalb Nelken ein Hausmittel bei Zahnschmerzen sind. Des Weiteren sind antimikrobielle, antifungale, antioxidative, antitumorale und entzündungshemmende Eigenschaften dokumentiert. Willst Du mehr über die gesundheitlichen Aspekte von Gewürznelken wissen, sprich bitte mit Deiner Ärztin, Deinem Arzt oder in der Apotheke darüber.

Trivia

Der deutsche Name „Nelke“ bezieht sich auf die Form der Knospen – sie erinnern an kleine Nägel („Näglein“). Im Volkslied „Guten Abend, gut‘ Nacht“ wird auf ihre Schutzwirkung hingewiesen:

Guten Abend, gute Nacht,
Mit Rosen bedacht,
Mit Näglein besteckt,
Schlupf’ unter die Deck’,

Während die Rosen symbolisch ein schützendes Dach bilden sollten, stehen Gewürznelken mit ihrem hohen Anteil an ätherischen Ölen für die Bitte, das schlafende Kind vor Ungeziefer und Krankheitserregern zu schützen.