Abstrakt

Variabilität und Extreme in der Blattbenetzbarkeit und den Abflusseigenschaften bei Pflanzen aus verschiedenen Habitaten

Biva Aryal und Gilbert Neuner

Die natürliche Variabilität und Extreme der Oberflächenbenetzbarkeit von Blättern wurden bei 396 Pflanzenarten aus 85 Familien untersucht, die auf drei Kontinenten in unterschiedlichen Höhenlagen (186-5268 m) und in allen wichtigen ökologischen Zonen wachsen. Daraus sollte sich die Bandbreite der Benetzbarkeitseigenschaften von Blattoberflächen ergeben, aber auch die Erkennung extrem hydrophober und hydrophiler Blattoberflächen ermöglichen. Die Oberflächenbenetzbarkeit wurde anhand des Kontaktwinkels θ bestimmter auf die Blätter aufgebrachter Wassertropfen und ihres Abflusswinkels gemessen. Die Benetzbarkeit von Blattoberflächen unterschied sich erheblich zwischen den Arten (16,7° < θ < 169,7°). 72,6 % der untersuchten Arten zeigten extreme Oberflächeneigenschaften und waren entweder hoch benetzbar oder extrem hydrophil (37,8 %) bzw. hoch unbenetzbar oder extrem hydrophob (34,8 %). Die Benetzbarkeit der Blattoberfläche war bei einigen Familien spezifisch. Oxalidaceae und Fabaceae zeigten hydrophobe Eigenschaften, Ericaceae und Moraceae waren eher hydrophil. Viele Familien umfassten alle Benetzbarkeitsklassen. Sechzehn Blattoberflächen waren extrem hydrophil (θ=27-40°) und mit einer Ausnahme in den tropischen bis subtropischen ökologischen Zonen zu finden. Extrem hydrophile Eigenschaften wurden häufiger auf kahlen und adaxialen Blattoberflächen festgestellt. Vierundzwanzig Blattoberflächen waren superhydrophob (θ>150°), stammten aus praktisch allen ökologischen Zonen und wurden meist abaxial und auf behaarten Blättern beobachtet. Auf extrem hydrophilen Blattoberflächen erfolgte der Abfluss von Wassertropfen bei einem signifikant geringeren mittleren Neigungswinkel (8°) als auf superhydrophoben (19°) Blattoberflächen. Innerhalb jeder Blattbenetzbarkeitskategorie wurden signifikante Unterschiede zwischen den Arten in Bezug auf den Abflusswinkel festgestellt. Die Eigenschaften der Blattoberflächenbenetzbarkeit waren bei den 396 getesteten Arten sehr unterschiedlich. Extreme Oberflächeneigenschaften waren nur teilweise mit der ökologischen Zone oder einer bestimmten Familie verbunden, und Abfluss und Blattoberflächenbenetzbarkeit erwiesen sich als unabhängige funktionelle Merkmale.