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Dr. Ralf Petercord

LWF

Bayerische Landesanstalt
für Wald und Forstwirtschaft

Abt. Waldschutz
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Artikel

Autor(en): Margret Feemers, Markus Blaschke, Ulrich Skatulla, Hans-Jürgen Gulder
Redaktion: LWF, Deutschland
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Klimaveränderungen und Biotische Schäden im Wald

Eine Aussage über die Entwicklung der Schadinsekten und ihrer Lebensbedingungen im Laufe der nächsten 50-70 Jahre ist sehr unsicher. Zwar kennen wir für etliche forstschädliche Insekten einige Voraussetzungen, unter denen sich eine Massenvermehrung entwickeln kann, aber für keinen der bei uns wichtigen Forstschädlinge sind bisher alle bedeutsamen Einflussfaktoren und Wechselwirkungen bekannt.

Inhalt:

Entwicklungsprognose für Schadinsekten

Der Massenwechsel von Insekten wird durch komplizierte Wechselwirkungen verschiedener Einflussfaktoren gesteuert.

Tab. 1: Einflussfaktoren für den Massenwechsel von Insekten (beispielhaft)
Abiotisch
  • Temperatur
  • Niederschlag
  • Luftfeuchtigkeit
  • Sonnenscheindauer
  • Tageslänge
Biotisch
  • Parasitoide
  • Pathogene
  • Räuber
  • Konkurrenzverhalten
  • Nahrungsqualität
  • Fertilität

Da wir diesbezüglich weder auf historische Erfahrungen noch auf aktuelle, umfassende Erkenntnisse zurückgreifen können, sind gesicherte Aussagen nicht möglich. Es können nur sachlich begründete Hypothesen über die mögliche Entwicklung der forstlichen Schadinsekten bei den im Klimamodell unterstellten Veränderungen gemacht werden. Im Folgenden leiten wir mögliche/wahrscheinliche zukünftige Entwicklungen aus der Kenntnis über derzeitige Verbreitungs- und potenzielle Massenvermehrungsgebiete verschiedener forstlicher Großschädlinge ab.

Grundsätzlich ist festzustellen, dass bei den Insektenarten, die im Boden überwintern, um so weniger Gefahr einer Massenvermehrung besteht, je höher die Bodentemperatur und die Bodenfeuchtigkeit v.a. im Winter ist. Unter diesen Bedingungen kommt es zu einem deutlichen Anstieg der Infektion durch insektenpathogene Pilze.

Kiefernschädlinge

(Kieferneule, Kiefernspanner, Kiefernbuschhornblattwespe): Typisch für diese Arten ist, dass sie die längste Phase ihres Lebens als Puppe bzw. Kokon im Boden verbringen (ca. 3/4 ihrer gesamten Lebensdauer). Es ist bekannt, dass die Temperatur-, v.a. aber die Feuchtigkeitsverhältnisse im Boden entscheidend für die Überlebensrate dieser Stadien sind. Insektenpathogene Pilze führen bei zunehmender Bodenfeuchte und -temperatur (insbesondere in den Herbst- und Wintermonaten) zu hohen Mortalitätsraten.

Der prognostizierte Anstieg der Winterniederschlagsmenge und die leicht ansteigenden Wintertemperaturen werden sich daher auf die Überlebenswahrscheinlichkeit der Puppenstadien eher ungünstig auswirken. Die mild-feuchten Winter im Nordwesten Deutschlands oder auch in den Niederlanden sind ein Grund dafür, dass dort die genannten Kieferninsekten nicht oder kaum zur Massenvermehrung kommen.

Für die Wintermonate sagt das Klimamodell eine eher winterwarme und winterfeuchte Witterung voraus. In den bayerischen Kieferngebieten ist daher unter den genannten Bedingungen eher mit einem Rückgang der Gefährdung durch die o. g. Kieferngroßschädlinge zu rechnen.

Andere Kieferninsekten, wie z. B. der Pinienprozessionsspinner, der heute v.a. in wärmeren Regionen Südeuropas vorkommt und bei einer Klimaerwärmung evtl. auch in Bayern auftreten könnte, erreicht kein Kalamitätsniveau mit bestandesbedrohenden Fraßschäden, sondern ist primär als Hygieneschädling bekannt (Allergien beim Menschen durch Gifthaare), ähnlich wie der Eichenprozessionsspinner.

Nonne

Nonne
Abb. 1: Nonne.

Trocken-warme Sommerwitterung während der Flug- und Fraßzeit würde sich zunächst günstig auf die Eiablage und die Raupenentwicklung auswirken. Doch betrachtet man die Gebiete, in dem die Nonne derzeit zur Massenvermehrung kommt, so zeigt sich, dass es sich hierbei v.a. um insgesamt kühlere Kiefern- und Fichtenwälder (Tertiäres Hügelland, Oberpfälzer Wald, Oberpfälzer Becken- und Hügelland) oder um deutlich kontinental geprägte Regionen mit kalten und eher trockeneren Wintern handelt (z. B. Brandenburg, Polen). In den atlantisch getönten Gebieten im Westen und Nordwesten Europas oder auch in wärmeren Regionen (Südeuropa) spielt die Nonne weder in Fichten- noch in Kiefernwäldern eine wesentliche Rolle.

Borkenkäfer

Bei den Borkenkäfern, insbesondere beim Buchdrucker, zeigt sich bereits heute, dass diese Art in Deutschland grundsätzlich überall auftritt, wo die Fichte - die am besten geeignete Wirtsbaumart - vorhanden ist. Der Buchdrucker hat also ein sehr breites klimatisches Spektrum, das für seine Entwicklung gut geeignet ist. Warm-trockene Sommer wirken sich fördernd auf die Populationsentwicklung aus (raschere Entwicklung, mehr Generationen); feucht-warme Winter sind - ähnlich wie bei den Kieferninsekten - für im Boden überwinternde Käfer eher ungünstig, für die Stammüberwinterer dürfte dieser Einfluss weniger negativ sein. Während höhere Niederschläge im Winter für eine gute Wasserversorgung der Fichte im Frühjahr und damit für eine geringe Befallsdisposition sorgen, bedeuten trockene Sommer eine erhöhte Disposition der Fichte zum Zeitpunkt der Begründung der Geschwisterbruten und der 2. Generation.

Für die Entwicklung einer Borkenkäfermassenvermehrung ist allerdings zunächst das Vorhandensein von bruttauglichem Material (z. B. Schneebruch- oder Sturmwurfholz) Voraussetzung. Weiterhin benötigt der Buchdrucker dann zum Zeitpunkt seiner Schwärmzeiten optimale Witterungsbedingungen. Insgesamt ist zu erwarten, dass sich durch die prognostizierten Klimaänderungen die äußeren Bedingungen für den Buchdrucker eher verbessern. Die Schwärmzeit im Frühjahr - und damit die Beendigung der Winterdiapause - könnte bei einem früheren Vegetationsbeginn früher einsetzen. Durch höhere Sommertemperaturen steigt die Wahrscheinlichkeit, dass der Buchdrucker regelmäßig mehr als zwei Generationen pro Jahr ausbilden kann. Erfahrungen aus mitteleuropäischen wärmebegünstigten Gebieten (z. B. Rheinebene, Burgenland) zeigen bei Jahresdurchschnittstemperaturen von 9,5 - 10° C und Jahresniederschlägen von 500 mm, dass die Fichte dort wegen massivem Borkenkäferbefall kaum ein Alter von 40 - 60 Jahren erreicht (Blacek, 1996). Wenn im Fichten-Wirtschaftswald aber auch in Zukunft das Prinzip der "sauberen Waldwirtschaft" eingehalten wird und die Sturm- oder Schneebruchhäufigkeit nicht deutlich zunehmen, muss es nicht zwangsläufig zu umfangreicheren Massenvermehrungen kommen als heute.

Laubbaumschädlinge

Prozession Eichenprozessionsspinner
Abb. 2: Eichenprozessionsspinner.

Das Verbreitungs- und Gradationsgebiet des Eichenwicklers reicht bis nach Nordafrika, so dass auch diese Art bereits heute ein weites klimatisches Spektrum abdeckt.

Für den Eichenwickler ist die zeitliche Korrelation zwischen Eiraupenschlupf und Austrieb der Eiche für eine erfolgreiche Entwicklung von entscheidender Bedeutung. Die Eiräupchen dürfen nicht zu früh schlüpfen (Knospen müssen mindestens angetrieben sein) und es darf nicht zu Spätfrostschäden kommen. Es ist nicht zu erwarten, dass diese Korrelation durch die Klimaveränderung beeinflusst wird. Da die Entwicklung bereits im Juni (Eiablage) abgeschlossen ist, hat die Sommerwitterung einen geringeren Einfluss auf diese Wicklerart als z. B. auf den Schwammspinner.

Die eher wärmeliebenden Schmetterlinge an Laubbäumen, v.a. an Eichen (Schwammspinner, Eichenprozessionsspinner), können zunächst durch wärmere und trockenere Sommer eher begünstigt werden. Zum einen könnte sich das Verbreitungsareal in Bayern ausweiten (allerdings nur unter der Voraussetzung, dass sich dort auch die Baumartenzusammensetzung zu Gunsten der Eiche verändert) und zum anderen könnte sich die Populationsdichte auf einem höheren Niveau einpendeln als heute. Es ist allerdings auch zu erwarten, dass sich die Populationsdichte der verschiedenen Parasitoide erhöhen wird. V.a. deren Imagines reagieren während ihrer Eiablagezeit sehr empfindlich auf häufige Niederschläge und würden somit durch trockene Sommer begünstigt. Es ist denkbar, dass z. B. der Schwammspinner bei konstant wärmeren und trockeneren Sommern bei uns regelmäßig in einer höheren Dichte als heute auftritt, dass es aber aufgrund der Dichteregulation durch Parasitoide nicht häufiger zu Kalamitäten kommt.

Es kann also selbst bei wärmeliebenden Insektenarten nicht davon ausgegangen werden, dass diese bei einer Klimaerwärmung auf Dauer stärker zur Massenvermehrung neigen.

Es besteht aber die Gefahr, dass durch Klimaerwärmung sich süd- und südosteuropäisch vorkommende Insektenarten auch nach Mitteleuropa ausbreiten und hier evtl. Schäden an Bäumen und in Wäldern hervorrufen könnten. Als Beispiel sei der Amerikanische Bärenspinner (Hyphantria cunea) genannt (Bogenschütz, 1996).

Schlussfolgerung – tierische Schädlinge

Fraßbild Buchdrucker
Abb. 3: Fraßbild eines Buchdruckers.

Insgesamt ist festzustellen, dass einzelne oder mehrere trockene und warme Jahre in Folge zwar durchaus förderlich für die Entwicklung von Insektenkalamitäten (insbesondere bei blatt- und nadelfressenden Arten) sind, dass daraus aber nicht geschlossen werden darf, dass dies gleichermaßen auch für eine dauerhafte Klimaerwärmung gilt.

Die Kiefernschädlinge (Kieferneule, Kiefernspanner, Kiefernbuschhornblattwespe) werden auf Grund der zu erwartenden milderen und niederschlagsreicheren Winter eher seltener zur Massenvermehrung kommen als heute; auch bei der Nonne ist die Wahrscheinlichkeit einer Zunahme der Kalamitätshäufigkeit gering. Bei den wärmeliebenden Laubbaumschädlingen könnte es vorübergehend zu häufigeren Kalamitäten kommen. Da in Folge aber auch deren Parasitoide zunehmen werden, ist zu erwarten, dass sich die Populationsdichte auf einem etwas höheren Niveau als heute einpendeln wird. Auf die Borkenkäfer werden sich v.a. der frühere Vegetationsbeginn und die wärmeren und trockeneren Sommer positiv auswirken. Eine Zunahme von Schneebruch- und/oder Windwurfschäden würde die Voraussetzung für die Entwicklung von Borkenkäfermassenvermehrungen begünstigen.

Klimaveränderung und pilzliche Schaderreger an Bäumen

Durch die kurze Generationsfolge vieler parasitischer Pilze von ein bis zwei Jahren - im Verhältnis zu den oft über 100 Jahren bei ihren Wirtspflanzen - dürften sie sich relativ kurzfristig möglichen klimatischen Veränderungen anpassen können (Blacek et al. 1996). Schließlich können Pilze auch über die luftverbreiteten Sporen relativ schnell neue Territorien gewinnen.

Die Entwicklung der Pilze an ihrem Standort wird von vielen Faktoren bestimmt. Darunter spielen die Temperatur und insbesondere die Feuchtigkeitsbedingungen eine entscheidende Rolle. Betrachtet man die Verteilung von parasitischen Pilzarten auf unserer Erde, so zeigt sich, dass die Luftfeuchtigkeit zur Zeit der Sporenreife für viele Pilzarten (z. B. Kiefernschütte Lophodermium seditiosum, Rußige Douglasienschütte Phaeocryptopus gaeumannii) den entscheidenden limitierenden Faktor darstellt.

Wirkung höherer Sommertemperaturen

Auch unter den Pilzen haben einige Arten ihre speziellen Nischen gefunden. So verursacht der Erreger des Diplodia-Triebsterbens Sphaeropsis sapinea in Ländern der südlichen Hemisphäre spürbare Schäden an den Trieben zahlreicher Koniferen. Im Gegensatz zu Mitteleuropa, wo er praktisch nur die jüngsten Triebe zu infizieren vermag, tritt er in wärmeren Regionen auch an der Rinde von Ästen und Stämmen auf, was zu wesentlich stärkeren Schäden führen kann (Butin 1996).

Von der Lecanosticta-Nadelbräune der Kiefer ist die Bildung von leichteren, gut windtransportablen Sporen der Hauptfruchtform nur aus den wärmeren aber vor allem auch feuchteren Lagen der Südstaaten der USA bekannt. Im Gegensatz dazu treten in den nördlicheren Regionen der USA nur die auf Regen- und Nebeltropfen für den Transport angewiesenen Sporen der Nebenfruchtform auf. Dadurch ist die Ausbreitung hier deutlich stärker gebremst.

Auch von der Dothistroma-Nadelbräune der Kiefer sind aus wärmeren Regionen erhebliche Schäden in Kiefernkulturen bekannt.

Wirkung milder Winter

Für andere Arten haben die Temperaturverhältnisse während des Winters eine große Bedeutung. So überdauern einige Phytophthora-Arten einen milden Winter sehr viel besser. Bei mehreren milden Wintern in Folge könnten sich diese Arten möglicherweise sehr viel stärker vermehren.

Andere Pilze, exemplarisch sei hier der Schwarze Schneeschimmel erwähnt, haben sich an die besonderen Verhältnisse unter der Schneedecke angepasst. Sie werden sicherlich bei einer Klimaerwärmung an Bedeutung verlieren.

Schlussfolgerung – pilzliche Schädlinge

Der Zustand der Wirtsbäume spielt für die Infektion von Pilzkrankheiten eine nicht zu unterschätzende Rolle. So sind durch Wasserstress beeinflusste Bäume stärker durch eine Infektion gefährdet als optimal wasserversorgte. Z. B. reagieren Fichten auf schlecht wasserversorgten Standorten oder Eichen bei Grundwasserabsenkungen äußerst empfindlich.

Aussagen, ob bestimmte Pilzarten künftig größere Probleme in Wäldern verursachen werden, sind spekulativ und nur mit größter Vorsicht zu treffen, da genaue Untersuchungen hierzu fehlen.

Literatur

Blacek, R. (1996): Aktueller Wissensstand über eine mögliche Klimaerwärmung, LWFaktuell Nr. 7

Bogenschütz, H. (1996): Die Bedeutung eingeschleppter Insektenarten für die Forstwirtschaft Südwestdeutschlands, in Gebietsfremde Tierarten, ecomed 314 S.

Butin, H. (1996): Krankheiten der Wald- und Parkbäume: Diagnose, Biologie, Bekämpfung, 3. neubearb. und erw. Aufl., Stuttgart, Thieme, 261 S.

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