Universität Tübingen
Geologisches Institut

Geometrische Messungen an pflanzlichen Querschnitten am Beispiel von Lianen

In der Konstruktionsmorphologie von Pflanzen werden u.a. Struktur-Funktionsbeziehungen untersucht, morphometrische Informationen extrahiert und mit Materialkennwerten in Beziehung gesetzt, die Auskunft über Festigkeit und Dehnbarkeit der pflanzlichen Gewebe geben. Lianen weisen Besonderheiten in ihrer Anatomie auf. Serjania oder Aegiphila zeigen beispielsweise eine variante Anordnung von Holzsträngen (Xylem), aus denen im Querschnittsbild eine Kabelstruktur resultiert. Biegnonien hingegen weisen radial verlaufende Bastplatten im Xylem auf, Dolicarpus besitzt einen konzentrischen Aufbau von Xylemfragmenten.

Mit der Bildverarbeitenden Software OPTIMAS können am pflanzlichen Querschnitt auf Binokular- und mikroskopischer Ebene geometrische Messungen durchgeführt werden. Dabei werden die mit einer CCD-Kamera aufgenommenen Bilder digital vorverarbeitet, was Kontrast- und Grauwertmodifikationen, Filter- und mathematische Operationen sowie Segmentierungen umfasst. Bei der Bestimmung der morphometrischen Parameter handelt es sich vorwiegend um Linien- und Flächengrößen, wie Achsenlängen, Schwerpunkt, Flächen, Umfang und Formfaktoren. Die Auswertung würde sich ohne die digitale Bildverarbeitung äußerst zeitaufwendig gestalten, da es sich bei den vorgenommenen Messungen in den meisten Fällen um unregelmäßige Umrisslinien handelt. In relativ kurzer Zeit kann somit umfangreiches Datenmaterial über DDE mit einem Statistikprogramm Superior Performing Software Systems (SPSS) ausgewertet werden.

Barbara Geisler
Universität Tübingen, Geologisches Institut

 

Geo-Inst_aegipn.jpg (12690 Byte) Binärbild des Querschnitts einer Liane (Aegiphila),
an dem mit OPTIMAS geometrische Messungen durchgeführt wurden.
Geo-Inst_serj.jpg (4950 Byte) Xylembündel (a, b, c, d) einer Liane (Serjania),
die morphometrisch mit OPTIMAS ausgewertet wurde.
Geo-Inst_arisunp.jpg (8259 Byte) Tracheen (Leitbündel) einer Liane (Originalbild). Geo-Inst_arisp.jpg (12543 Byte) Binarisiertes Bild der Tracheen nach Verarbeitung mit OPTIMAS.