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Dichotome Schlüssel werden in der Wissenschaft häufig verwendet, um Gegenstände in der Natur, einschließlich Bäume, zu identifizieren. Die Benutzer durchlaufen eine Reihe von Zwei-Choice-Fragen, die zur Identität der Stichprobe führen.
In einem dichotomen Schlüssel werden Fragen als gepaarte Phrasen oder Fragen gestellt, bei denen nur eine richtig sein kann. Die richtige Phrase führt dann zur nächsten Frage oder Phrase, bis sie schließlich, nach einer Reihe von Schritten, zur Identifizierung des Elements führt, das ausgetippt wird.
Für die Baumidentifikation nach dichotomen Schlüsseln studieren die Benutzer die Merkmale der Blätter und der Blattanordnung und bewegen sich durch die gepaarten Phrasen, bis sie zur Identifizierung des Baumes gelangen, von dem das Blatt stammt.
Dieses Video veranschaulicht das Layout eines dichotomen Schlüssels, seine Verwendung und einige der Blattmerkmale, die in dichotomen Schlüsseln zur Baumbestimmung verwendet werden.
Blätter sind sehr charakteristisch für einzelne Baumarten und werden häufig zur Identifizierung von Bäumen verwendet. Blattform, Anordnung, Ränder und viele andere Merkmale können bei der Identifizierung einer Baumprobe berücksichtigt werden.
Laubbäume sind in den Vereinigten Staaten weit verbreitet und zeichnen sich durch Blätter mit breiten Blättern aus, die eine große Fläche für die Photosynthese freilegen. Die meisten Laubbäume sind sommergrün und werfen ihre Blätter im Herbst ab.
Die zweite große Baumart in den Vereinigten Staaten ist der immergrüne Baum. Diese haben nadel- oder schuppenartige Blätter, die in der Regel das ganze Jahr über an den Bäumen bleiben. Nadelartige Blätter haben eine geringe Oberfläche für die Photosynthese und eine dicke wachsartige Beschichtung, um Wasserverlust zu verhindern, wodurch sich Nadel-Evergreens gut für Gebiete eignen, in denen Wassereinsparung für das Überleben wichtig ist.
Die Blattform ist an die Evolutionsgeschichte einer Baumart gebunden, und je nach den Anforderungen des Ökosystems muss das Blatt die Sonnenlichtaufnahme maximieren und gleichzeitig die Wärmeaufnahme und den Wasserverlust minimieren. Die Gesamtblattform ist ein Merkmal, das oft verwendet wird, um Laubblätter in dichotome Schlüssel zu kategorisieren.
Die Blätter können als herzförmig, dreieckig, lanzettlich, eiförmig oder verkehrt eiförmig kategorisiert werden. Andere geformte Blätter kommen vor, aber diese sind am häufigsten. Die Blattanordnung auf dem Zweig ist ein weiteres Merkmal, das bei der Schlüsselbestimmung von Bäumen verwendet wird. Gegenüberliegende Blätter sind solche, die paarweise an den Knoten auftreten und in der Regel benachbarte Schichten im rechten Winkel anzeigen, um Überlappungen zu minimieren. Alternierende Blätter, die am häufigsten gesehene Anordnung, sind versetzt, nicht direkt gegenüberliegend und oft spiralförmig entlang des Zweiges angeordnet. Whorled-Arrangements bestehen aus drei oder mehr Blättern, die an einem einzigen Knoten auftreten.
Der Rand des Blattes oder der Blattrand kann ebenfalls Merkmale aufweisen, die die Identifizierung erleichtern. Sie können glatt sein, Vorsprünge, Zähne oder Wellen haben. Eine gewellte oder holprige Kante wird als abgerundet oder geschwungen bezeichnet. Auch dies kann mit den Umweltbedingungen zusammenhängen. In kälteren Klimazonen neigen einheimische Bäume dazu, größere und mehr Zähne zu haben.
Bei Laubbäumen können die Blätter als einfach oder zusammengesetzt kategorisiert werden. Einfache Blätter haben ein Blättchen, einen Blattstiel oder "Stiel" und eine Knospe an der Basis des Blattstiels. Zusammengesetzte Blätter haben zwei oder mehr Blättchen und eine Knospe an der Basis des Blattstiels. Darüber hinaus haben einst gefiederte zusammengesetzte Blätter einen Hauptblattstiel und Blättchen, die auf jeder Seite des Blattstiels angeordnet sind. Doppelt gefiederte, zusammengesetzte Blätter haben einen Hauptblattstiel und sekundäre Blattstiele, die auf beiden Seiten des Hauptblattstiels angeordnet sind. Dies kann verwendet werden, um den Unterschied zwischen einem Blatt und einem Blättchen zu überprüfen; Wenn es keine Knospe gibt, wo sie am Stiel befestigt ist, handelt es sich um ein Blättchen, nicht um ein Blatt.
Nachdem wir nun mit einigen der Merkmale von gewöhnlichen Bäumen und Blättern und einigen Kategorien, die zur Baumbestimmung verwendet werden, vertraut sind, wollen wir uns mit der Verwendung eines Schlüssels befassen.
Bevor man versucht, Blattproben zu identifizieren, muss man sich zunächst mit den Merkmalen und Kategorien vertraut machen, die im Schlüssel selbst untersucht werden.
Die erste Frage im Schlüssel fragt, ob das Blattexemplar nadel- oder schuppenförmig ist, oder ob es sich um ein Laubblatt handelt. Die ersten beiden werden als immergrün und die zweite als sommergrün eingestuft. Wenn die Antwort "nadelförmig oder schuppenartig" lautet, fahren Sie mit Zeile 2 des Schlüssels fort. Wenn es sich um "Broadleaf" handelt, fahren Sie mit Reihe 3 fort.
Zeile 2 bezieht sich auf nadel- oder schuppenförmige Blätter und fragt, welche davon die Probe am besten beschreibt. Nadelförmige Blätter haben eine sehr kleine Oberfläche und eine dicke, wachsartige Beschichtung, um übermäßigen Wasserverlust zu verhindern. Schuppenartige Blätter haben ebenfalls eine schmale Oberfläche, bestehen aber aus kleinen, einzelnen Schuppen. Wenn die Blätter schuppenartig sind, sagt der Schlüssel, dass es sich bei dem Exemplar um eine Rote Zeder handelt. Wenn die Blätter nadelförmig sind, sagt der Schlüssel, dass es sich bei dem Exemplar um eine schottische Kiefer handelt.
Frage 3 fragt, ob das Blatt einfach oder zusammengesetzt ist. Einfache Blätter sind solche mit einem Blättchen pro Blattstiel oder Stiel und einer Knospe an der Basis des Blattstiels. Zusammengesetzte Blätter sind solche mit zwei oder mehr Blättchen, einem Blattstiel und einer Knospe an der Basis. Wenn das Blatt einfach ist, gehen Sie zu Zeile 4 und, falls es zusammengesetzt ist, zu Zeile 5.
Die vierte Frage fragt, ob das Blatt gelappt oder nicht gelappt ist. Gelappte Blätter sind solche mit Vorsprüngen, die dem Blatt Form geben. Nicht gelappte Blätter haben einen gleichmäßigen Blattrand. Wenn das Blatt gelappt ist, weist der Schlüssel an, zu Zeile 6 zu wechseln. Bei ungappten Blättern sollte als nächstes Reihe 7 konsultiert werden.
Reihe 5 knüpft an Frage 3 an und fragt, ob das Blatt ein- oder zweimal zusammengesetzt ist. Einmal zusammengesetzte Blätter haben zwei oder mehr Blättchen, die auf jeder Seite des Blattstiels gefiedert angeordnet sind. Ein doppelt zusammengesetztes Blatt hat einen Hauptblattstiel und dann sekundäre Blattstiele, die auf jeder Seite des Hauptblattstiels angeordnet sind. Dies ist eine abschließende Frage, da die einmal zusammengesetzten Blätter als zur Grünen Esche gehörend und die zweifach zusammengesetzten Blätter als Honeylocust aufgeführt sind.
Frage 6 befasst sich mit gelappten Laubblättern. Ist das Blatt gefiedert oder handförmig gelappt? Gefiederte Lappen sind solche, bei denen die Lappen alle an einer Mittelachse oder Vene ansetzen. Umgekehrt strahlen bei handförmigen Blättern die Lappen alle von einem einzigen Punkt aus. Bei gefiederten Blättern gehören die Blätter zur Bur-Eiche. Bei handförmig gelappten Blättern geht es weiter zu Reihe 8.
In Zeile 7 fragt der Schlüssel ab, ob die Blattproben Zähne am Rand haben. Die Zähne werden als durchgehend und gesägt eingestuft, im Gegensatz zu einem glatten Blatt, das keine gezackten oder spitzen Vorsprünge am Rand hat. Gezahnte Proben führen zu Frage 9, und ungezähnte Proben werden als Redbud-Blätter klassifiziert.
Frage 8 fragt, ob die Blattproben 3-5 tiefe Lappen mit entgegengesetzter Blattanordnung oder 3-5 flache Lappen mit abwechselnder Blattanordnung haben. Tiefe Lappen sind solche, die weit in die Blattoberfläche hineinragen, und die entgegengesetzte Blattanordnung ist zu sehen, wenn die Blätter paarweise an den Knoten auftreten. Flache Lappen sind solche, die weniger in die Blattoberfläche hineinragen, und alternierende Blattanordnungen sind solche, bei denen die Blätter versetzt oder nicht direkt voneinander entfernt sind. Tiefe Lappen und entgegengesetzte Blattanordnung führen zum Silberahorn, während flache Lappen und alternative Anordnung zum Bergahorn führen.
Frage 9 schließlich fragt, ob der Blattrand doppelte Zähne hat, elliptisch geformt und an der Basis asymmetrisch ist, oder ob er stattdessen einen einzähnigen Rand hat. Wenn Ersteres zutrifft, wird die Probe als Amerikanische Ulme identifiziert, und wenn das Blatt einen einfachen Zahnrand hat, stammt es von einem Pappelbaum.
Verwenden Sie nun die abgebildeten Blätter zusammen mit dem dichotomen Schlüssel, um die Identifizierung zu üben.
Nach Prüfung des Schlüssels und der beschriebenen Merkmale kann eine Feldbestimmung von Bäumen durchgeführt werden. Wählen Sie zunächst einen Baum aus, der identifiziert werden soll. Entnehmen Sie eine repräsentative Blattprobe vom Baum und kleben Sie sie mit Klebstoff auf Herbarpapier.
Notiere dir dann, ob die Blätter eine abwechselnde oder entgegengesetzte Anordnung an den Stielen haben, und notiere dies auf dem Herbarblatt. Messen Sie den Durchmesser auf Brusthöhe des Baumes in Zoll, indem Sie den Umfang des Baumes in einer Höhe von 4,5 Fuß über der vorhandenen Neigung messen und den Durchmesser berechnen. Notieren Sie den Umfang und den Durchmesser.
Achten Sie darauf, welche Art der Landnutzung dem Baum am nächsten kommt: Wohn-, Kleingewerbe-, Industrie-, Park- oder unbebauten Grundstücke. Identifizieren Sie mit dem dichotomen Schlüssel die Blattproben und erfassen Sie die Baumarten auf dem Herbarblatt.
Die Baumidentifikation hat viele praktische Anwendungen, und dichotome Schlüssel sind nützliche und praktische Werkzeuge für eine schnelle Identifizierung.
Die Identifizierung von Bäumen ist ein wichtiger erster Schritt, um die Vorteile zu verstehen, die bestimmte Bäume oder Baumarten in einer gemeinschaftlichen Umgebung bieten. Anhand von Baumidentifikationsdaten und dem National Tree Benefits Calculator können Wissenschaftler und Stadtplaner Baumdaten nutzen, um Entscheidungen über Gebäude-, Infrastruktur- oder Pflanzstrategien zu treffen, um den Nutzen für Gesundheit und Umwelt zu maximieren und den Energieverbrauch zu senken.
Dichotome Schlüssel werden häufig verwendet, um viele verschiedene Arten von Organismen zu identifizieren. Sie können zum Beispiel zur Identifizierung von Giftschlangenarten über Insektenschädlinge von Zitrusbäumen bis hin zu Arten von Wasserpflanzen verwendet werden. Diese Technik kann es Benutzern, die mit einer Probe nicht vertraut sind, ermöglichen, Probanden einfach vor Ort oder im Labor zu identifizieren und zu identifizieren.
Die Möglichkeit, Bäume oder ihre Schädlinge anhand des Schlüssels zu identifizieren, kann bei der Schädlings- oder Krankheitsbekämpfung äußerst nützlich sein. So wird beispielsweise der Asiatische Laubholzbockkäfer zu einem immer häufigeren Schädling in den Wäldern der USA. Ein Insektenbestimmungsschlüssel kann verwendet werden, um diese zu identifizieren und von anderen einheimischen Laubholzbockkäfern zu unterscheiden, sowie um gefährdete Baumarten in Wäldern zu identifizieren, in denen dieser Schädling gefunden wurde. Dies kann wiederum dazu beitragen, die Ausbreitung des hochinvasiven Schädlings einzudämmen.
Sie haben gerade die Einführung von JoVE zur Identifizierung von Bäumen mit einem dichotomen Schlüssel gesehen. Sie sollten nun verstehen, wie dichotome Schlüssel funktionieren und wie Sie einen dichotomen Schlüssel auf die Baumidentifikation anwenden. Danke fürs Zuschauen!
