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Von o. Stocker. Mit 4 Abbildungen. I. Grundprohleme des Wasserhaushaltes. Da sich Leben nur im wassrigen Medium vollziehen kann, ist Wasser in aus- reichender Menge und in einem geeigneten thermodynamischen Zustand (chemisches Potential) seine erste und allgemeinste Voraussetzung. Im Rahmen der cellularen Physiologie haben hieruber bereits die beiden vorangegangenen Bande dieses Handbuches berichtet; der vorliegende Band kann sich daher hinsichtlich der physikochemischen und physiologischen Grundlagen auf eine kurze Zusammen- fassung (Abschnitt II) beschranken. Sein eigentliches Anliegen ist das Problem, wie im Rahmen der Gesamtorganisation der Pflanze die Herstellung und die Aufrechterhaltung eines thermodynamisch ausreichenden Wasserzustandes ge- lingt und in welchen Abhangigkeiten und Beziehungen dieser Wasserhaushalt zu anderen physiologischen Vorgangen steht. Die Frage nach der Organisation des pflanzlichen Wasserhaushaltes zerfallt in die 3 Problemkreise der Wasseraufnahme, mit der zusammen zweckmassiger- weise auch die Wasserspeicherung besprochen wird (Abschnitt III), der Wasser- abgabe (Abschnitt IV) und der beide Vorgange verbindenden Wasserleitung (Abschnitt V).
Das Resultat dieser Teilprozesse erscheint in einer Wasser- bilanz und einem Wasserzustand, mit deren Charakterisierung und deren Bedeu- tung fur das Gesamtleben der Pflanze sich der Abschnitt VI befasst. Abschliessend versucht dann eine kurze Darstellung der okologischen Wasserhaushaltstypen uber die einzelne Pflanze hinaus die Rolle des Wassers als Vegetationsfaktor zu umreissen. Im speziellen ist die Physiologie des Wasserhaushaltes beherrscht von dem tiefgreifenden Unterschied der thallophytischen und kormophytischen Organisation.

Contents:

/ Contents.- I. Einfuhrung.- I. Grundprobleme des Wasserhaushaltes.- II. Geschichtlicher Abriss.- III. Bibliographie.- Literatur.- II. Zellphysiologische Grundlagen.- A. Die Struktur des Wassers.- I. Die Zusammensetzung des Wassers.- II. Die Molekulstruktur.- III. Die Dissoziation des Wassers.- IV. Wassrige Loesungen von Elektrolyten.- V. Wassrige Loesungen von Nichtelektrolyten.- VI. Physikalische Eigenschaften des flussigen Wassers.- VII Physikalische Vorgange beim Gefrieren und Verglasen.- Literatur.- B. Die physikalisch-chemischen Eigenschaften des Wassers und ihre physiologische Bedeutung.- a) The state of water in cells and tissues.- I. Water content.- II. Forces holding water in cells.- A. Hydration.- B. Imbibition.- C. Capillary forces.- Literature.- b) Osmosis and permeability.- I. Diffusion.- II. Osmosis.- A. Semi-permeable membranes.- B. Osmosis and equilibrium osmotic pressure.- C. Non-equilibrium osmotic pressure.- III. Permeability.- IV. Movement of ions.- A. Passive movements.- B. Active movement.- Literature.- III. Die Wasseraufnahme und Wasserspeicherung.- A. Die wasserfuhrenden Medien, a) Gewasser.- 1. Das Susswasser.- I. Salzgehalt und Reaktion.- II Der Gehalt an geloesten Gasen.- III. Die Dichte.- IV. Die Einstrahlung.- V. Die Temperatur.- VI. Die Schichtung in Seen.- VII. Arten der Gewasser.- 2. Das Meerwasser.- I. Chemisch bedingte Eigenschaften.- A. Salzgehalt und Alkalinitat.- B. Der Gasgehalt.- II Reinphysikalische Eigenschaften.- A. Temperatur und Dichte.- B. Die innere Reibung (Zahigkeit).- C. Der osmotische Druck.- D. Die Durchsichtigkeit.- b) Das Wasser in der Atmosphare als Nebel und Niederschlag.- I. Schwebende Wassertropfen in der Atmosphare.- A. Tropfengroessen in Dunst und Nebel.- B. Wassergehalt der Nebelluft. Tropfenladung.- C. Nebelbildung und Nebelarten.- D. Horizontaler Niederschlag.- E. Nebelfrostablagerungen.- II. Niederschlage aus der Atmosphare.- A. Die drei Regenarten. Niederschlagsdichte.- B. Niederschlagsmessung.- C. Die festen Niederschlage.- D. Die Schneedecke.- E. Grundsatze der Niederschlagsverteilung.- III. Niederschlage, die sich an Oberflachen bilden.- A. Die Entstehung von Tau und Reif.- B. Die Taumessung.- C. Ergebnisse der Taumessung.- Literatur.- c) Soil moisture.- I. Classification of soil moisture.- II. Energy relations of soil moisture.- A. General facts.- B. Methods of measuring free energy of soil moisture.- III. The field capacity and its measurement.- IV. The permanent wilting percentage.- A. Permanent wilting percentage as a soil moisture constant.- B. Effect of adding fertilizers to soil on the moisture equivalent and permanent wilting percentage.- C. Effect of adding organic matter to soils on the moisture equivalent and permanent wilting percentage.- D. Methods of measuring the permanent wilting percentage.- a) Physiological determination by wilting plants.- b) Physical measurements.- V. Soil moisture in relation to plant life.- A. Soil moisture extraction curves by plants.- B. The availability of water to plants.- C. Transpiration and photosynthesis in relation to soil moisture.- D. Measurement of plant growth in relation to soil moisture.- E. Interpretation of soil moisture conditions for plant growth by means of energy changes.- VI. Movement of soil moisture.- A. Movement in the liquid phase.- B. Movement in the form of vapor due to temperature gradients.- VII. Root development and soil moisture.- VIII. Resume.- Literature.- B. Physical and physiological aspects of water absorption.- I. Introduction.- II Forces effecting the water absorption.- A. Active versus passive absorption.- B. Active absorption and root pressure.- a) Osmotic theories.- b) Nonosmotic theories.- c) Osmotic versus nonosmotic explanations of root pressure.- C. Root and stem pressures.- a) General aspects.- b) Sap flow caused by root pressure.- c) Magnitude of root pressure.- d) Guttation.- D. Passive absorption by transpiring plants.- E. The relative importance of active and passive absorption.- III. Factors affecting the absorption of water.- A. Plant factors.- a) Cellular conditions.- b) How transpiration controls absorption.- c) The diffusion pressure gradient from soil to plant.- d) Efficiency of roots.- e) Protoplasmic factors.- f) Metabolic activity in relation to water absorption.- B. Environmental factors.- a) General aspect.- b) The available water content of the soil.- c) Concentration of the soil solution.- d) Temperature and water absorption.- e) Deficient aeration.- IV. Relation between absorption of water and of minerals.- Literature.- C. Spezielle Physiologie der wasseraufnehmenden und wasserspeichernden Organe.- a) Wasseraufnahme und Wasserspeicherung bei Thallophyten.- I. AllgemeinerUEberblick.- II. Die Aufnahme tropfbaren Wassers.- A. Grundsatzliches.- B. Die Austrocknung.- C. Die Wasseraufnahme.- a) Quellung.- b) Innere capillare Zuleitung bei Flechten und Pilzen.- c) AEussere capillare Zuleitung bei Moosen.- d) Aufnahme durch Rhizoiden bei Marchantiaceen.- D. Die Wasserkapazitat.- III. Die Aufnahme von Wasserdampf.- A. Das Dampfdruckgleichgewicht mit der Atmosphare.- B. Die Geschwindigkeit der Wasserdampfaufnahme und-abgabe.- Literatur.- b) Cormophyten. 1. Die Wurzel.- ?) Histology and development of the root.- I. The embryonic root.- II. The primary tissues of the root.- A. Primary meristems.- B. The rootcap.- C. The epidermis and root hairs.- a) General facts and developments.- b) Composition of root hair walls.- c) The origin of root hairs.- D. The cortex.- a) Exodermis or hypodermis.- b) Cortical parenchyma and mechanical tissue.- c) Endodermis.- E. The vascular cylinder.- a) Pericycle.- b) Vascular tissue.- III. The secondary growth.- IV. Branch roots.- Literature.- ?) Roots as absorbing organs.- I. Introduction.- II The absorbing zone of roots.- A. The regions.- a) Histological activity.- b) Physiological gradients.- B. The water uptake.- a) Location of maximum absorption.- b) Root hairs.- c) Secondary growth.- d) Absorption through suberized roots.- e) Mycorrhizae.- f) The zone of salt absorption.- g) The path of radial water movement.- III. The root system.- A. The extent of root systems.- a) Depth and spread of root systems.- b) Studies with radioactive isotopes.- c) Length of root systems.- d) Rate of root growth.- e) Effect of reduction in root surface.- B. Factors affecting root growth.- a) Plant factors.- 1. Hereditary characteristics.- 2. Root-shoot relations.- b) Soil factors.- 1. Soil moisture.- 2. Aeration.- 3. Soil temperature.- 4. Minerals, salt concentration, and pH.- 5. Competition and interaction.- Summary.- Literature.- 2. Die Wasseraufnahme durch Blatter und Samen.- I. Die Wasseraufnahme durch Blatter.- A. Probleme und Methoden.- B. Morphologische und physiologische Grundlagen.- a) Wirksame Krafte.- b) Der Weg des Wassers.- c) Die Geschwindigkeit der Wasseraufnahme.- C. Spezielle biologische Probleme.- a) Traufelspitzen.- b) Die biologische Bedeutung der oberirdischen Wasseraufnahme.- c) Das Tauproblem.- d) Austrocknungsfahige Cormophyten.- e) Oberirdische Wasseraufnahme und Nahrstoffhaushalt.- II. Die Wasseraufnahme der Samen.- Literatur.- 3. Wasserspeicherung und Wasserverschiebung.- I. Die Speicherung von Wasser.- A. Wasserspeichernde Organe.- B. Physiologie der Wasserspeicherung.- II. Die Verschiebung von Wasser.- Literatur.- IV. Die Wasserabgabe.- A. Die Abgabe dampffoermigen Wassers (Transpiration).- a) The air as a water absorbing medium.- I. General physical principles of evaporation and condensation.- II. Formulations of the evaporation.- A. Dalton's equation.- B. Saturation deficit of the air.- C. Relative humidity of the air.- D. Psychrometer difference.- III. Methods of measuring evaporation and evapotranspiration.- A. Atmometer.- B. Mass exchange.- C. Energy balance.- Literature.- b) Physikalisch-physiologische Grundlagen der Transpiration.- 1. Die Evaporation.- I. Begriffsabgrenzung.- II. Die Evaporation wassergesattigter Koerper (Evaporationsvermoegen).- A. Messmethoden.- B. Die Abhangigkeit der freien Verdunstung von Aussenbedingungen.- C. Die Verdunstung durch multiperforate Septen.- III. Die tatsachliche Evaporation (bzw. Evapotranspiration) von Land- und Wasserflachen.- A. Wagemethoden.- B. Bilanzmethoden.- C. Austauschmethoden.- Literatur.- 2. Die Temperatur pflanzlicher Oberflachen.- I. Methoden der Temperaturmessung.- II. Atmungswarme und Verdunstungskalte.- III. Ein- und Ausstrahlung.- IV. Der Warmehaushalt.- Literatur.- 3. Messmethoden der Transpiration.- I. UEberblick.- II. Methoden zur Bestimmung des Wasserverlustes der Pflanze.- A. Die Gefassmethode.- B. Die Momentanmethode.- C. Die Anwelkmethode.- III. Methoden zur Bestimmung des abgegebenen Wasserdampfes.- A. Gasometrische Methoden.- a) Methoden mit ruhender Luft.- b) Methoden mit bewegter Luft.- B. Kobaltpapier- und Hygrometermethoden.- IV. Bezugssysteme.- A. Der Bezug auf die Flache.- B. Der Bezug auf Gewichte.- C. Weitere Bezugssysteme.- Literatur.- B. Spezielle Physiologie der transpirierenden Organe.- a) Die Transpiration der Thallophyten.- I. Allgemeine Grundlagen.- II. Die Transpiration der Thallophyten als Evaporationsvorgang.- III. Die Transpiration einzelner Formen.- a) Algen.- b) Pilze und Flechten.- c) Moose.- 1. Foliose Formen.- 2. Marchantiaceen.- 3. Sporophyten von Laubmoosen.- Literatur.- b) Cormophyten.- 1. Morphologie und Anatomie des Blattes als Transpirationsorgan.- I. Verdunstungsfoerdernde Eigenschaften des Blattes.- II Das System der Verdunstungskontrolle.- A. Cuticula und Spaltoeffnungen.- B. Das Durchluftungssystem des Blattes.- III. Morphologische und anatomische Eigenschaften der Blatter, die den Wasserhaushalt beeinflussen.- A. Zellgroessen.- B. Gipfelstandige Blatter.- C. Sonnen- und Schattenblatter.- D. Die mechanische Verstarkung der Blatter. Hartblatter.- E. Wasserspeicherung und Wassergewebe. Succulenz.- F. Groesse und Form der Blatter.- G. Das "Rollblatt".- IV. Die Abhangigkeit der Blattform von den Aussenfaktoren.- Literatur.- 2. Die cuticulare Transpiration.- I. Quellbarkeit und Permeabilitat der Cuticula. "Incipient drying".- II. Die Messung der cuticularen Transpiration.- A. Messung der cuticularen Transpiration einer stomatafreien Blattflache.- B. Messung der cuticularen Transpiration einer stomatafuhrenden Blatt- flache.- III. Die Groesse der cuticularen Transpiration.- IV. Die Abhangigkeit der cuticularen Transpiration von Dicke und Alter der Cuticula.- Literatur.- 3. Die stomatare Transpiration und die Physiologie der Spaltoeffnungen.- I. Vorkommen und Verteilung der Spaltoeffnungen.- II. Morphologie und Bewegungsmechanik der Spaltoeffnungen.- A. Die Haupttypen der Spaltoeffnungsapparate.- B. oekologisch spezialisierte Spaltoeffnungsapparate.- III. Methoden zur Ermittlung des OEffnungszustandes der Stomata.- A. Methoden, die sich auf die Transpirationsgroesse grunden.- B. Infiltrationsmethoden.- a) Infiltration unter normalem Druck.- b) Infiltration nach Evakuieren der Intercellularen.- c) Infiltration unter Druck.- C. Porome terme thoden.- D. Diffusionsmethoden.- E. Mikroskopische Methoden.- a) Lloyd's Methode.- b) Das Abdruckverfahren.- c) Mikroskopische Messung am unversehrten Blatt.- IV. Spaltoeffnungen und Wasserdampfabgabe.- A. Das Porenareal der Blatter.- B. Die stomatare Transpiration der Pflanze.- a) Die Bestimmung des stomataren Anteils der Gesamttranspiration.- b) Versuche in ruhiger Luft.- 1. Die Beziehung der stomataren Transpiration zur Evaporation.- 2. Die Beziehung der relativen Transpiration zur Spaltweite.- 3. Die Beziehung der stomataren Transpiration zur Spaltweite.- c) Versuche in bewegter Luft.- V. Die Physiologie der Spaltoeffnungsbewegungen.- A. AEussere Faktoren als Ursache der Schliesszellenbewegung.- a) Die Temperatur.- b) Das Licht.- 1. Die photoaktiven OEffnungs- und Schliessbewegungen.- 2. Rhythmische Schwankungen der Schliesszellen- und Spaltbreite.- 3. Die Spannungsphase und die motorische Phase.- 4. Die Abhangigkeit der Stomatabewegungen von der Lichtfarbe.- c) Die Hydratur.- 1. Der Druck der Epidermiszellen.- 2. Die passiven OEffnungs- und Schliessbewegungen.- 3. Wundeingriffe.- 4. Die hydroaktive Schliessbewegung.- d) Das Zusammenspiel der photoaktiven, hydroaktiven und passiven Reaktionen.- 1. Die Beziehung der Bewegungen zum Wasserdefizit.- 2. Die Regulatoren der Wasserbilanz.- ?) Das Zusammenspiel der hydroaktiven und photoaktiven Reaktionen.- ?) Die stomatare Regulierbarkeit der Transpiration.- ?) Das Incipient drying der Intercellularwande und des Zellinhaltes.- 3. Die Veranderung der Stomataweite im Laufe des Tages.- B. Die Vorgange im Zellinnern bei der Stomatabewegung.- a) Die Reaktionsketten der OEffnungs- und Schliessbewegungen.- b) Physiologische Unterschiede zwischen Schliesszellen, Nebenzellen und Epidermiszellen.- c) Mit der Schliesszellenbewegung gleichzeitig verlaufende Veranderungen im Zellinnern.- 1. Mikroskopisch nachweisbare Veranderungen.- ?) Form und Struktur des Zellkerns.- ?) Viscositat.- ?) Plasmastroemung.- ?) Entmischungsvorgange im Zellinnern.- ?) Permeabilitat.- ?) Resistenz der Schliesszellen und Nebenzellen.- ?) Quellung und Entquellung. Die Beziehung zwischen Protoplasmatik und Bewegungen der Schliesszellen.- 2. Chemisch nachweisbare Veranderungen.- ?) Osmotische Wirkungen.- ?) Die Aciditat des Zellinhaltes.- d) Kunstlich verursachte OEffnungs- und Schliessbewegungen.- 1. Sauren und Alkalien.- 2. Salze.- 3. Wundeingriffe.- e) Die Theorien der Stomatabewegung.- 1. Die Assimilationstheorie.- 2. Permeabilitats- und adenoide Theorien.- 3. Die Enzym theorie.- 4. Die Plasmatheorie.- ?) Die OEffnungsbewegungen.- ?) Die Schliessbewegungen.- Literatur.- 4. Die Transpiration von Sprossachsen und anderen nicht foliosen Organen.- I. Problemstellung.- II. Der Anteil der Achse an der Transpiration normal beblatterter Pflanzen.- III. Die Ruhetranspiration laubabwerfender Pflanzen.- IV. Die Transpiration assimilierender Sprosse und Luftwurzeln.- V. Die Transpiration durch Periderme und Borken alterer Achsen.- A. Anatomische Grundlagen.- B. Physiologische Untersuchungen.- Literatur.- 5. Die Abhangigkeit der Transpiration von den Umweltfaktoren.- Einleitende Bemerkungen.- I. Die Transpiration der Einzelpflanze.- A. Der Tagesgang der Transpiration.- a) Die Transpiration unter optimalen Bedingungen.- b) Das Wasser als begrenzender Faktor.- 1. Der Austrocknungsverlauf.- 2. Die Transpiration intakter Pflanzen.- c) Weitere begrenzende Umweltfaktoren.- 1. Temperatur und Luftfeuchtigkeit.- 2. Licht.- 3. Insolation und Wind.- B. Der Jahresgang der Transpiration.- C. Groessenordnungen der Transpiration.- II. Die Transpiration in Baumkronen.- III. Die Transpiration in Pflanzenbestanden.- A. Der Bestandeskoeffizient.- B. Groessenordnungen der Bestandestranspiration.- Literatur.- C. Die Abgabe flussigen Wassers.- a) Outtation and bleeding.- I. Definitions.- II. Guttation.- A. Frequency of guttation.- B. Hydathodes.- III. Periodicity of guttation and bleeding.- IV. The amount and composition of the exudate.- A. Guttation fluid.- B. Bleeding sap.- V. The mechanism of exudation.- VI. Bleeding resulting from local pressures in the stem.- Literature.- b) Excretion by glandular organs.- I. Categories of glands.- II. Nectaries.- III. Glands of carnivorous plants.- A. The pitcher plants.- B. Utricularia.- Literature.- V. Die Wasserleitung.- A. Allgemeine Grundlagen der Wasserleitung.- Literatur.- B. Spezielle Physiologie der Leitungssysteme.- a) Die Wasserleitung bei Thallophyten.- I. Allgemeiner UEberblick.- II. Leitsysteme bei Pilzen und Flechten.- III. Leitsysteme bei Moosen.- A. Die aussere Leitung bei foliosen Moosen.- B. Die innere Leitung bei Laubmoosen.- C. Die Rhizoidstrang- Leitung bei Marchantiaceen.- Literatur.- b) Die Wasserleitung in Parenchymen.- I. Die Problemstellung.- II. Untersuchungsmethoden.- III. Ergebnisse und Hypothesen.- A. Der Transport in Inter cellularen.- B. Der Transport durch Zellen.- a) Das Parenchym der Wurzekinde.- b) Das Blattparenchym.- c) Das Speicherparenchym.- d) Embryonale und wachsende Gewebe.- IV. Schluss.- Literatur.- c) Die Oefassleitung.- I. Morphologisch-anatomische Grundlagen.- A. Die Bauelemente des Wasserleitungssystems.- a) Prinzipien der phylogenetischen Entwicklung.- b) Begriff und Morphologie der Tracheiden und Tracheen.- c) Das Wasserleitungssystem der Moose.- d) Tracheidale und tracheale Leitelemente der Cormophyten.- 1 Gefassdurchbrechungen bei Pteridophyten und Gymnospermen.- 2. Gefasslose Angiospermen.- 3. Die Entwicklung der Gefassbahnen bei den Monocotylen.- 4. Die Entwicklung der Gefassbahnen bei den Dicotylen.- e) Die Lange von Gefassen und ihre Bestimmung.- f) Die Leitbundelsysteme.- B. Die quantitative Ausgestaltung des Wasserleitungssystems.- a) Grundbegriffe: relative Leitflache, spezifisches Leitvermoegen.- b) Das Verzweigungsproblem.- c) Die empirische Bestimmung der spezifischen Wasserleitfahigkeit.- 1. Die axiale Leitfahigkeit.- 2. Die radiale Leitfahigkeit.- d) Die theoretische Berechnung der Wasserleitfahigkeit nach dem Hagen-Poiseuilleschen Gesetz.- II. Physikalische Grundlagen.- A. Adhasion und Kohasion.- B. Gasembolie und Verkemung.- III. Physiologie der Gefassleitung.- A. Stromstarke und Saftstromgeschwindigkeit.- a) Die Berechnung der Stromstarke.- b) Methoden zur Messung der Saftstromgeschwindigkeit.- 1. Farbstoffe.- 2. Fluorochrome.- 3. Lithiumsalze.- 4. Radioaktive Indicatoren.- 5. Konzentrierte Salzloesungen.- 6. Thermoelektrisches Verfahren.- c) Ergebnisse.- 1. Tagesgange, Geschwindigkeitsverteilung innerhalb einer Pflanze.- 2. Geschwindigkeiten verschiedener Pflanzentypen.- B. Zusammensetzung und Konzentration des Gefasswassers.- a) Methoden zur Gewinnung von Gefasswasser.- b) Die Zusammensetzung des Gefasswassers.- c) Die Konzentration des Gefasswassers.- C. Die Dynamik des Transpirationsstromes.- Literatur.- d) Root pressure.- I. Historical introduction.- II. Theories suggested.- III. Magnitude of pressures developed.- IV. Rate of sap flow as a result of root pressures.- V. Root pressure and absorption.- VI. Summary.- Literature.- e) Vascular conduction in submerged plants.- I. Aquatic plants.- A. Experiments with rooted aquatics.- B. Experiments with cut shoots.- II. Submerged shoots of terrestrial plants.- III. Summary.- Literature.- VI. Wasserzustand und Wasserbilanz.- A. The hydrodynamic system.- I. General aspects.- II. Wilting.- III. The water content of leaves and other plant organs and its daily variations.- IV. Comparative daily periodicities of transpiration and absorption of water.- V. Daily variations in the osmotic quantities of plant cells.- VI. Permanent wilting and ultimate wilting.- VII. Internal redistributions of water in plants.- VIII. Seasonal variations in the water content of plants.- IX. Water turnover and water requirement.- X. Effects of variations in cell water content upon physiological processes.- Literature.- B. Die Bedeutung des Wasserzustandes fur die Gesamtpflanze. a) Die Rolle des Wassers im statischen und dynamischen System der Pflanze.- 1. Turgor und Festigung des Pflanzenkoerpers.- I. Historischer UEberblick.- II. Grundlagen.- III. Turgor und Festigkeit der Einzelzelle.- A. Einleitendes.- B. Die Mechanik der Zellfestigung durch den Turgordruck bei einfachen Zellformen.- a) Kugelige Zellformen.- b) Zylindrische Zellen.- 1. Verkurzung und Dehnung.- 2. Durchbiegung.- 3. Torsion.- c) Unregelmassige Zellformen.- d) Auspressung von Wasser und Zellsaft.- IV. Turgor und Stabilitat vielzelliger Organe. Gewebespannung.- A. Festigung einfacher Pflanzenorgane ohne besondere mechanische Elemente.- a) Kugelige und zylindrische Formen.- b) Flachenfoermige Gestaltungen.- B. Turgorfestigkeit vielzelliger Pflanzenorgane bei Einlagerung mechanischer Elemente.- a) Zylindrische Organe.- b) Flachenfoermige Organe.- c) Turgorgelenke.- Literatur.- 2. Die Bedeutung des Wassers fur mechanische Bewegungen der Pflanzen.- I. Einfuhrung und geschichtliche Bemerkungen.- II. Quellungsmechanismen.- A. Allgemeine Grundlagen.- B. Kontinuierlich verlaufende Quellungsbewegungen.- C. Durch Quellungsmechanismen bewirkte Schleuderbewegungen.- III. Kohasionsmechanismen.- A. Allgemeine Grundlagen.- B. Der OEffnungsmechanismus des Farnsporangiums.- C. Kombinierte Quellungs- und Kohasionsmechanismen.- D. Die Utricularia- Fangblase als lebender Kohasionsmechanismus.- IV. Turgormechanismen.- A. Allgemeine Grundlagen.- B. Turgorbedingte Spritzmechanismen.- C. Turgorbedingte Schleudermechanismen.- a) Hebelschleudern.- b) Quetschschleudern.- D. Turgorbedingte Entfaltungsbewegungen.- Literatur.- b) Der Einfluss des Wasserzustandes auf den physiologischen Zustand des Plasmas und den Ablauf seiner Funktionen.- 1. Significance of hydration to the state of protoplasm.- I. Dehydration.- II. Hydration.- Literature.- 2. Water content and respiration.- Literature.- 3. Wasserzustand und Photosynthese.- 4. Der Einfluss des Wasserzustandes auf Fermentprozesse und Stoffumsatz.- I Vorbemerkungen.- II. Starke-Zucker-Umwandlungen.- III. Der Eiweissumsatz.- IV. Vorstellungen uber die Beeinflussung der Fermentsysteme.- V. Hinweis auf weitere Stoffwechselprozesse.- Literatur.- 5. Die Bedeutung des Wasserzustandes fur das Wachstum.- Literatur.- C. Die Bedeutung des Wasserumsatzes fur die Gesamtpflanze.- a) Wasserumsatz und Salzstoffwechsel.- I. Einfuhrung.- II. Der Mechanismus der Salzaufnahme und Leitung.- A. Die Salzaufnahme durch Wurzeln.- B. Die Salzaufnahme durch oberirdische Pflanzenteile.- C. Die Salzleitung in der Wurzelrinde.- D. Die Salzleitung im Xylem und Phloem.- III. Abhangigkeit und Regulation der Salzaufnahme und -leitung.- A. Salztransport und Transpirationsstrom.- B. Salzaufnahme und Licht.- C. Regulatorische Beziehungen.- IV. Aschengehalt und Wasserumsatz.- V. Salz Verteilung und Salzausscheidung.- A. Salzausscheidung durch Guttation und Salzdrusen.- B. Salzbewegung und Verteilung in Geweben.- C. Die cuticulare Rekretion.- D. Die Salz Verteilung bei Aufnahme durch oberirdische Organe und Salz- abscheidung durch die Wurzeln.- E. Salz Verlagerungen in der Pflanze.- Literatur.- b) Water consumption in plant production.- I. General remarks.- A. Introduction and limitations.- B. Terminology and concepts.- II. Water consumption.- A. Main factors influencing water consumption.- B. Actual water consumption. Methods and results.- C. Potential water consumption. Methods and results.- III. Humidity of climate and plant production.- Literature.- D. Die Durreresistenz.- I. Begriffsbestimmungen, bibliographische und historische Bemerkungen.- II. Die plasmatische Durreresistenz.- A. Gibt es eine allgemeine "physiologische Resistenz" ?.- B. Die vitale Durreresistenz.- a) Die phanotypischen Erscheinungen.- 1 Allgemeine und theoretische Grundlagen.- 2. Plasmatische Zustandsgroessen.- 3. Die Transpiration.- 4. Atmung und Assimilation.- ?) Reaktions- und Restitutionsphase.- ?) Reaktivierungsphase.- 5. Fermentative Prozesse.- 6. Der Ionenhaushalt.- 7. Abschliessende Bemerkungen.- b) Die genotypische Spezialisierung.- C. Die letale Durreresistenz.- III. Die konstitutionelle Durreresistenz.- A. Die morphologisch-anatomische Struktur.- B. Die physiologische Konstitution.- Literatur.- E. Die Beeinflussung der Wasserbilanz durch Welkestoffe und Parasiten.- I. Die Blockierung der Gefasse des Wirtes.- II. Die Beeinflussung der Wasserbilanz durch Welkestoffe.- A. Stoffe mit abdichtender Wirkung auf die Zellwande.- B. Stoffe mit Giftwirkung fur das Wirtsplasma.- Literatur.- VII. Der Wasserhaushalt oekologischer Pflanzentypen.- A. Das Wasser als pflanzengeographischer Faktor.- I. Klimatische Grundlagen der Vegetations Verteilung.- A. Der tellurische Wasserkreislauf.- B. Die hygrischen Klimate in ihrer Beziehung zu den Vegetationszonen.- C. Thermische und hygrische Klimaelemente in den verschiedenen Breiten der Erde.- D. Der regionale Wasserhaushalt und die Pflanzenwelt.- II. Der Wasserhaushalt in seinem Einfluss auf Lebens- und Vegetationsformen.- A. Der Niederschlag als pflanzengeographischer Faktor.- a) Die arktische Trockenvegetation.- b) Die Trockenvegetation gemassigter Breiten.- c) Die Trockenvegetation der Subtropen.- d) Die Trockenheit in den Vegetationszonen der Tropen.- e) Die edaphischen, lokalklimatischen und geohydrologischen Abwandlungen des Wasserhaushaltes der Vegetation.- B. Der Nebel als pflanzengeographischer Faktor.- Literatur.- B. Die unmittelbar wasserbezogenen oekologischen Typen.- a) Les Xerophytes: leur economie d'eau.- I. Les milieux secs.- A. Secheresse climatique.- B. Secheresse edaphique.- II Morphologie et physio-ecologie de l'eau des xerophytes.- A. Generalites.- B. Appareil souterrain.- a) Caracteres generaux des sols arides.- b) Configuration des racines.- c) Rapports quantitatifs avec les parties aeriennes.- d) Vitesse de croissance des racines.- e) Caracteres anatomiques.- f) Absorption de l'eau.- g) Reserves d'eau.- C. Appareil vasculaire et conduction de l'eau.- D. Morphologie des organes aeriens et transpiration.- a) Densite de la ramification.- b) Reductions ontogeniques ou saisonnieres des surfaces transpirantes 798 e) Formes aphylles ou a feuilles ecailleuses.- d) Protections peripheriques.- e) Feuilles en gouttiere.- f) Reserves aquiferes: succulentes.- g) Stomates.- h) Transpiration.- III. Les principaux types de xerophytes.- A. Especes annuelles.- B. Especes sclerophylles a feuilles persistantes.- C. Especes xeromorphes aphylles.- D. Especes vivaces caducifoliees.- a) Especes passant la saison seche a l'etat de vie active.- b) Especes passant la saison seche a l'etat de repos.- E. Especes reduisant leurs surfaces transpirantes en periode seche.- F. Xerophytes succulentes.- IV. Influence de l'eau sur la germination des xerophytes.- V. La resistance des xerophytes a la secheresse.- VI. L'evolution des conceptions sur le xerophytisme.- Travaux cites.- b) Der Wasserhaushalt der Meso- und Hygrophyten.- I. Oberflachenentwicklung und Diffusionswiderstand der Blatter.- II. Empfindlichkeit der hydroaktiven Schliessreaktion der Stomata gegen Wasserdefizite; Cuticulartranspiration.- III. Gesamttranspiration und Wasserverbrauch.- IV. Transpiration und Bilanz.- A. Methodische Bemerkungen.- B. Ergebnisse.- a) Sonnenkrauter trockener Standorte.- b) Grundtypen des Wasserhaushaltes.- c) Krauter feucht-schattiger Standorte.- d) Pflanzen der Arktis und der alpinen Region der Hochgebirge.- e) Baume und Straucher.- V. Austrocknungsresistenz und Winterhaushalt der Immergrunen.- VI. Die Bedeutung der Bewurzelung fur den Wasserhaushalt.- Literatur.- c) Der Wasserhaushalt der Hydrophyten und Helophyten.- I. Einleitende Bemerkungen.- A. Begriffsbestimmungen.- B. Wasser als Lebensraum.- II. Die Transpiration der Wasserpflanzen.- A. Das Mikroklima in Bestanden von Wasserpflanzen.- B. Die Transpiration der Einzelpflanze.- a) Absolute und relative Transpirationswerte.- b) Bau und Funktion der Stomata.- c) Die cuticulare Transpiration.- d) Die Struktur der Cuticula: Hydropoten.- e) Die Unbenetzbarkeit der transpirierenden Epidermis; Stomatoden.- C. Die Transpiration von Pflanzenbestanden.- III. Die Aufnahme des Wassers.- A. Orte der Wasseraufnahme.- B. Der Mechanismus der Wasseraufnahme.- a) Der osmotische Wert.- b) Die Saugkraft.- IV. Die Leitung des Wassers.- A. Das Adernetz der Blatter.- B. Der Wurzeldruck.- C. Das Luftkammersystem.- D. Das Gefasssystem.- V. Die Wasserbilanz.- A. Die spezifische Bedeutung des Wurzeldruckes bei Hydrophyten.- B. Das Sattigungsdefizit.- VI. Die Wasserbewegung in Submersen.- Literatur.- C. Der Wasserfaktor bei anderen oekologischen Typen.- a) Der Wasserhaushalt der Halophyten.- I. Das Halophytenproblem.- II. Die Transpirationsintensitat der Halophyten im Vergleich zu der anderer Pflanzentypen.- III. Osmotische Verhaltnisse und "physiologische Trockenheit".- A. Hygrohalophyten.- B. Xerohalophyten.- Literatur.- b) Der Wasserhaushalt der Epiphyten und Lianen.- I. Der Wasserhaushalt der Epiphyten.- A. Allgemeine Probleme des Epiphytismus.- B. Die Wasseraufnahme der Epiphyten.- a) Die Wasserversorgung durch Wurzeln.- b) Die Wasserversorgung durch Blatter und Knollen.- 1. Blatter und Knollen von Rubiaceen und Orchideen.- 2. Die Saugschuppen der Bromeliaceen.- 3. Zisternenbildung und Oberflachenentwicklung bei Bromeliaceen.- C. Die Speicherung von Wasser.- D. Die osmotischen Verhaltnisse der Epiphyten.- E. Die Wasserabgabe der Epiphyten.- a) Die Regulation der Stomataoeffnung.- b) Die Transpiration.- F. Der Wasserhaushalt poikilohydrer epiphytischer Farne.- II. Der Wasserhaushalt der Lianen.- A. Allgemeine Probleme.- B. Die Wasserleitung in Lianenstammen.- a) Die Gefassweite.- b) Die Wasserbewegung.- C. Zusammenfassende Bemerkungenuber den Wasserhaushalt der Lianen.- Literatur.- c) Der Wasserhaushalt der Parasiten.- I. Allgemeine Probleme.- II. Die Wasseraufnahme der Parasiten.- A. Organe der Wasseraufnahme.- B. Osmotische Werte und Saugkrafte der Parasiten.- III. Die Wasserabgabe der Parasiten.- IV. Stoffwechsel.- Literatur.- Namenverzeichnis - Author Index.- Sachverzeichnis (Deutsch-Englisch).- Subject Index (English-German).