Water Relations of Lianas

Abstract

This dissertation considers the flux of water from the soil through the xylem of woody vines towards the atmosphere. Transpiration, the motor of water fluxes within the soil plant atmosphere continuum is regulated by the plant via stomatal conductance. The dynamics of stomatal conductivity of the broad leaved vine Aristolochia macrophylla was studied in the field on an intraleaf scale. The spatiotemporal pattern of stomatal conductivity was related to plant water potential and atmosphere conditions. Wood anatomy and hydraulic properties of several tropical and temperate vines were studied in order to identify structures which are related to water transport at different climatic conditions. Besides analyzing of relationship between vine anatomy, eco-physiology and external factors, the biomimetic potential of vines as models for nature inspired design of energy efficient system for transport of fluids was illuminated.

Diese Dissertation befasst sich mit dem Fluss von Wasser aus dem Boden durch das Xylem von Lianen bis hin zur Atmosphäre. Transpiration, die über die stomatäre Leitfähigkeit geregelt wird, ist der Motor der die Wasserflüsse im Boden Pflanze-Atmosphäre-Kontinuum antreibt. Die Dynamik der stomatären Leitfähigkeit innerhalb von Blättern der Liane Aristolochia macrophylla wurde im Freiland zeitlich hochauflösend untersucht. Das raumzeitliche Muster der stomatären Leitfähigkeit wurde mit dem Pflanzenwasserpotential und den atmosphärischen Randbedingungen korreliert. Die Holzanatomie und die hydraulischen Eigenschaften von mehreren Lianen aus der tropischen und gemäßigten Klimazone wurden erfasst und in Beziehung zum Wassertransport unter verschiedenen Klimabedingungen gesetzt. Neben der Analyse der den Wassertransport betreffenden Beziehungen zwischen Anatomie, Ökophysiologie und Umweltfaktoren, wurde das biomimetische Potential der Lianen als Modelle für das Design von energieeffizienten Wassertransportsystemen beleuchtet.