Forstschutz unter dem Aspekt des globalen Wandels

Transkript

1 Forstschutz unter dem Aspekt des globalen Wandels Waldbewirtschaftung & Forstschutz im Umfeld von Klimawandel und globalem Handel E. Halmschlager Institut für Forstentomologie, Forstpathologie u. Forstschutz, Univ. f. Bodenkultur Wien

2 Vortragsinhalt 1. Klimawandel in Mitteleuropa: prognostizierte Szenarien 2. Auswirkungen des Klimawandels auf Forstinsekten anhand ausgewählter Beispiele Buchdrucker, Kiefernprozessionsspinner, Lärchenwickler 3. Problematik der Einschleppung von Pilzkrankheiten und Wechselwirkungen mit Klimawandel Diplodia-Triebsterben der (Schwarz-) Kiefer 4. Zusammenfassung

3 Prognostizierte Szenarien für ME Niederschläge Juli- September Starkniederschläge Abnahme der Sommer-Niederschläge ( Trockenheit!) aber Zunahme der Niederschlagsintensität! Prognostizierte Änderung der mittleren Niederschläge in den Monaten Juli, August und September: a) Saisonales Mittel; und b) 5-Tagesmittel, die die 99% Perzentile übersteigen (Quelle: Christensen & Christensen, 2003).

4 Abiotische Umwelt Biotische Umwelt Umweltfaktoren Das Krankheitsviereck Wirtsbaum Krankheitserreger Das Krankheitsdreieck Menschliche Eingriffe

5 Risiko-Regionen für die Fichte in Österreich Quelle: BFW-Praxisinformation Nr B F W Benötigte Niederschlagsmenge für das Wachstum der Fichte: > 600 mm / Jahr, > 350 mm in der Vegetationsperiode

6 Vortragsinhalt 1. Klimawandel in Mitteleuropa: prognostizierte Szenarien 2. Auswirkungen des Klimawandels auf Forstinsekten anhand ausgewählter Beispiele Buchdrucker, Kiefernprozessionsspinner, Lärchenwickler 3. Problematik der Einschleppung von Pilzkrankheiten und Wechselwirkungen mit Klimawandel Diplodia-Triebsterben der (Schwarz-) Kiefer 4. Zusammenfassung

7 Nationalpark Bayerischer Wald 1994: Massenvermehrung des Buchdruckers (Ips typographus) in Höhenlagen zwischen m bis m ( ) Großflächig abgestorbene Fichtenbestände zwischen Rachel und Lusen [Foto: Ruggiero] Quelle:

8 Tatra National Park Slowakische Republik Extrem-Sommer 2015: Käferbefall bis zur Waldgrenze > m

9 Buchdrucker: der wichtigste Borkenkäfer in den Fichtenwäldern Europas und Nordasiens Was macht gerade diese Art so aggressiv und was hat sich hier geändert? Verwendung von Aggregationspheromonen hohe Vermehrungsrate (Multivoltinismus, Geschwisterbruten) ± hohe Toleranz bezüglich Abwehrreaktionen des Baumes (z.b. Harzfluss) Assoziierung mit symbiontischen Pilzen (Bläuepilze)

10 Buchdrucker (Ips typographus) Größe: mm bevorzugter Wirt: Fichte, aber auch Tanne, Kiefer, Lärche Larven zerstören das Kambium und die wasserführenden Gefäße des Baumes In Latenzphase Sekundärschädling: attackiert hauptsächlich geschwächte, verletzte oder frisch geschlägerte Bäume Bei Massenvermehrung (z.b. nach Windwurfereignissen ) wird der Buchdrucker zu einem Primärschädling!

11 T eff [ C] Temperatur-abhängige Entwicklung des Buchdruckers 50 effective temperature linear 40 effective temperature nonlinear T L = 8.3 C T O = 30.4 C T U = 38.9 C T O C T L temperature [ C] T U Quelle: Logan et al. (1976), Wermelinger & Seifert (1998)

12 Voltinismus: Kalkulation der Nachkommen von einem befallenen Baum 1 Weibchen ~40 Nachkommen; : = 1:1 200 x 20 = Tree with calculated bark surface of ~8m x 20 = x 40 =

13 Entwicklungstypen univoltine Entwicklung (1 Generation/Jahr) obligate (genetisch fixierte) Entwicklungsruhe (Diapause) oder witterungsbedingt? uni- + multivoltine Entwicklung multivoltine Entwicklung (mehrere Generationen/Jahr) fakultative Diapause!

14 FW, Klimawandel & Kalamitäten, I des Buchdruckers Inst. f. Forstentomologie, Forstpathologie & Forstschutz I A.o. Univ. Prof. DI. Dr. Erhard Halmschlager

15 Allgemeine Entwicklungsbedingungen Standortsfaktoren Klima & Temperatur Steigende Temperaturen > beschleunigte Entwicklung > mehrere Generationen! Aktuelle Entwicklung abhängig von: Extremen Witterungsereignissen (Regenfälle, Frost) Voltinismus (Zahl der jährlich vollendeten Generationen einer Art)

16 Temperatur und Entwicklungszeit Bedeutendste Beschleunigung d. Entwicklung am höchstgelegenen Standort! 60 Tage

17 Pinienprozessionsspinner (Thaumetopoea pityocampa ) Klaus Hellrigl Klaus Hellrigl

18 Verbreitungsgebiet von T. pityocampa T. pityocampa T. wilkinsoni

19 Lebenszyklus

20 Verbreitung und mögliche Expansion des Pinienprozessionsspinners Norditalien Vinschgau Höhengewinn ( ): m Prognose für +4 C: Befall aller Schwarz-Ki Bestände im Vinschgau Spanien - Sierra Nevada Neue Befallsvorkommen >1600m Wirtswechsel: Pinus nigra Pinus sylvestris (Hodar & Zamora 2004) Vorkommen des Pinienprozessionsspinners im Vinschgau unter derzeitigen klimatischen Bedingungen (links) und bei Annahme eines Anstiegs der mittleren Wintertemperaturen um +2 C (rechts): sehr wahrscheinlich (rot), wahrscheinlich (gelb) (Promoth, Final Report: WP1 Core and expansion range )

21 Weitere Gewinner des Klimawandels Nonne Lymantria monacha Temperaturbedingungen April-Mai (Jungraupen) Massenvermehrungen: 2003 im Oberinntal, schweizerisch/tirolerisches Grenzgebiet, ungewöhnliche Höhenlage von 1000 bis 1200m in Brandenburg ( ha) Warm-trockene Frühjahrs- und Sommermonate Kiefernspinner Dendrolimus pini Brandenburg: kürzere Latenzphasen seit 1990er Jahren intensive Massenvermehrungen Einschichtige Reinbestände, grundwasserferne, arme Standorte Geringe Jahresniederschläge, Anstieg Spätsommer-Temperaturen Wenig effektive und späte Kontrolle durch Gegenspieler Vorgeschädigte Bestände sind anfällig für Befall durch Sekundärschädlinge Kiefernprachtkäfer Phaenops cyanea Zwölfzähniger Kiefernborkenkäfer Ips sexdentatus Sommertemperaturen, Trockenperioden

22 Lärchenwickler (Zeiraphera diniana) Quelle: WSL, Baltensweiler Massenvermehrung bleibt seit 1981/89?? aus!!

23 Vortragsinhalt 1. Klimawandel in Mitteleuropa: prognostizierte Szenarien 2. Auswirkungen des Klimawandels auf Forstinsekten anhand ausgewählter Beispiele Buchdrucker, Kiefernprozessionsspinner, Lärchenwickler 3. Problematik der Einschleppung von Pilzkrankheiten und Wechselwirkungen mit Klimawandel Diplodia-Triebsterben der (Schwarz-) Kiefer 4. Zusammenfassung

24 Anzahl gebietsfremder Krankheitserreger S pro Land Artenanzahl: Hellgrün: 1-20 Arten Dunkelgrün: Arten Orange: Arten Rot: 41 Arten Santini et al. (2013)

25 Beispielhafte Wirkung von Trocken- und Hitzeperioden hinsichtlich gebietsfremder KE Klimaparameter Trocken- und Hitzeperioden Wirkung (+/ ) 1 Auswirkungen mit Beispielen Schwächung der Wirtsbäume, erhöhte Anfälligkeit gegenüber KE (Diplodia sapinea, Cryptostroma corticale, Phytophthora spp.) Bei latenten KE Auslöser des Wechsels von endophytischem zu pathogenem Verhalten (Diplodia sapinea, Cryptostroma corticale) Häufig Auslöser von Komplexkrankheiten unter Beteiligung parasitischer Neomyceten (z. B. Eichensterben: Phytophthora quercina und andere Phytophthora spp., Erysiphe alphitoides) 1 Direkte oder indirekte Wirkung: = negative Wirkung (höhere Krankheitsintensität), + = positive Wirkung (niedrigere Krankheitsintensität)

26 Diplodia- Triebsterben (Diplodia sapinea) Diplodia sapinea: seit ca ein wichtiger Triebsterben-Erreger (Diplodia-Triebsterben) an der Schwarzkiefer in Ost-Österreich

27 N/ha in % Triebsterben diesj. Jahrgang Schwarzkiefer (Ursache vermutlich vorwiegend Diplodia sapinea) Triebsterben diesj. Jg. PINI Symptomtyp nicht vorhanden Symptomtyp vorhanden nicht beurteilt Marchfeld Steinfeld NK Steinfeld WN Grimas Hernstein Kamptal

28 Befallsstärke Trieb- und Aststerben (separat für jedes Kronendrittel) 0 Kein Befall 1 Bis 10% der Triebe und Äste % der Triebe und Äste 3 Über 50% der Triebe und Äste Zusammenfassung der Befallsklassen 0 Kein Befall 1-3 Schwacher Befall 4-6 Mittelstarker Befall 7-9 Starker Befall Oberes Kronendrittel = 3 Mittleres Kronendrittel = 3 Unteres Kronendrittel = 3 Summe = = 9

29 N/ha in % Triebsterben-Befallsstärke Schwarzkiefer (Ursache vermutlich vorwiegend Diplodia sapinea) Triebsterben-Befallsstärke PINI nicht beurteilt Marchfeld Steinfeld NK Steinfeld WN Grimas Hernstein Kamptal

30 Zusammenfassung Klimawandel kann zu Arealausweitung bei wichtigen Schadinsekten & Krankheitserregern führen Wärmere Temperaturen kürzere Entwicklungsdauer bei Insekten Ausbildung mehrere Generationen/Jahr (bei multivoltinen Arten!) und geringere Mortalität Verschleppung gebietsfremder Krankheitserreger ist eine wichtige Komponente des globalen Wandels Klimawandel und Neobiota werden vermutlich enorme Veränderungen der Störungsregime in Waldökosystemen bewirken Notwendigkeit zur Änderung der bisherigen Bewirtschaftungskonzepte!

31 DANKSAGUNG Für die Überlassung von Abbildungen und ppt-folien: Schopf A., Netherer S., Kirisits T. Involvierte Forschungsprojekte Geldgeber: Forschungsprojekt Risikoabschätzung von Borkenkäfer-Massenvermehrungen im Nationalpark Kalkalpen (BMLFUW-LE.3.2.3/0023-IV/2/2004): Schopf A., Baier P., Netherer S., Pennerstorfer J. EU-Projekt Global change and pine processionary moth: a new challenge for integrated pest management (PROMOTH): Schopf A., Baier P., Schafellner Chr., Pennerstorfer J., Netherer S. EU-Projekt European Network on emerging diseases and threats through invasive species in forest ecosystems (FORTHREATS): Kirisits T. Forschungsprojekt Waldbauliche Empfehlungen für die Bewirtschaftung der Kiefernwälder in Niederösterreich unter besonderer Berücksichtigung forstschutzrelevanter Aspekte (BMLFUW): Kirisits T., Hochbichler E., Cech T. LEADER Projekt Forstpathologische Untersuchungen zum gegenwärtigen Schwarzkiefernsterben mit besonderer Berücksichtigung abzuleitender Maßnahmen aus Sicht des Forstschutzes : Mottinger-Kroupa S.

32 Department für Wald und Bodenwissenschaften Institut für Forstentomologie, Forstpathologie und Forstschutz A.o. Univ. Prof. DI. Dr. Erhard Halmschlager Peter Jordan Straße 82, A-1190 Wien Tel. : erhard.halmschlager@boku.ac.at,