22 Der Borkenkäfer - Altes, Neues, Wissenswertes - von Beat Wermelinger, Eidg. Forschungsanstalt WSL

 
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Waldinsekten                                                                                        ZÜRCHER WALD 1/2020
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Der Borkenkäfer – Altes, Neues, Wissenswertes
von Beat Wermelinger, Eidg. Forschungsanstalt WSL

                               Lebensweise des Buchdruckers                  ne») und locken damit weitere Artgenossen
                  Hitze und Trockenheit der letzten Jahre                    an. Die Paarung findet in der sogenannten
                  haben gebietsweise zu einer starken Zunah-                 Rammelkammer unter der Rinde statt, und
                  me von Borkenkäferbefällen an Fichte und                   anschliessend legen die zwei bis drei Weib-
                  teilweise Weisstanne geführt (vgl. Beitrag zu              chen pro Brutsystem ihre Eier in den längs
                  Borkenkäferarten S. 30 ff. in diesem Heft).                zum Stamm verlaufenden Muttergängen ab.
                  Der seit jeher gefürchtetste Borkenkäfer                   Die geschlüpften Larven entwickeln sich im
Die Entwick-      ist der Buchdrucker (Ips typographus).                     nährstoffreichen weichen Bastteil der Rinde
lungsdauer des Mit einer Grösse von rund fünf Millime-                       und verpuppen sich am Ende der Larven-
Buchdruckers
                  tern ist diese schwarzbraun gefärbte Art                   gänge – es entsteht das charakteristische
ist strikt tempe-
raturabhängig,    bereits ein grosser Vertreter der über 100                 Brutbild (Abb. 1). Die gesamte Entwicklung
und damit auch Borkenkäferarten in der Schweiz. Er ist                       des Buchdruckers, inklusive Reifungsfrass
die Anzahl der    auf Fichten (Rottannen) spezialisiert, geht                der Jungkäfer am Ort ihrer Entwicklung,
jährlichen Ge-
                  ausnahmsweise aber auch an Föhren und                      dauert 2-3 Monate. Danach fliegen die Kä-
nerationen.
                  ganz selten an andere Nadelbäume. Laub-                    fer aus oder – je nach Generation und Hö-
                  bäume hingegen kann er nicht befallen.                     henlage – überwintern unter der Rinde. Die
                  Für die Besiedlung suchen die sogenannten                  Entwicklungsdauer des Buchdruckers ist
                  Pioniermännchen geeignete Fichten. Dabei                   strikt temperaturabhängig, und damit auch
                  lassen sie sich von optischen Signalen und                 die Anzahl der jährlichen Generationen. In
                  wirtsbaumspezifischen Duftstoffen leiten.                  den Tieflagen Mitteleuropas entstehen meist
                  Nach dem Einbohren in die Rinde produzie-                  zwei Generationen pro Jahr. Dabei fliegt
                  ren sie Duftstoffe («Aggregationspheromo-                  die überwinterte Generation im April/Mai
              B. Wermelinger

                               Abbildung 1: Frisch angelegte Brutsysteme an einem liegenden Baum zeigen schön den Aufbau
                               eines Brutbildes: die von den eingebohrten Käfern angelegten Muttergänge (dicke Gänge mit
                               Käfern) und die davon abzweigenden Larvengänge.
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                                                                                                                           23

und die erste(!), im Frühling entstandene
Generation im Juli/August. Diese Tiere
legen die zweite Generation an, die norma-
lerweise in den Brutbäumen überwintert.
In höheren Lagen ab rund 1500 m ü.M.
entsteht in der Regel eine einzige Generati-
on. Der Stand der Borkenkäferentwicklung
und die Flugaktivität können tagesaktuell
für jede Region der Schweiz online unter
www.borkenkaefer.ch abgefragt werden.
Duftstoffe spielen nicht nur beim Anlocken
von Artgenossen eine wichtige Rolle, son-
dern auch bei der Regulation der Besied-
lungsdichte. Wird die Käferdichte in einem
Baum zu hoch, stossen die eingebohrten
Käfer ein «Anti-Aggregationspheromon»
aus. Dieses weist weitere Artgenossen ab
und verhindert damit bei hoher Besied-
                                                 B. Wermelinger

lungsdichte eine zu grosse Konkurrenz.

Warum entstehen Massenvermeh-
rungen?
Der Buchdrucker kommt überall vor,                                Abbildung 2: Im Harz steckengebliebener
wo es Fichten gibt. Er fristet sein Dasein                        Buchdrucker.
üblicherweise in einzelnen abgestorbenen
oder stark geschwächten Bäumen und in                             Deshalb bleiben Käfer, die sich einzeln in
Strünken. Dieses Substrat ist zwar arm an                         gesunde Bäume einbohren wollen, im Harz
Abwehrstoffen und damit einfach zu be-                            stecken (Abb. 2) oder ihre junge Brut stirbt
siedeln, aber die Rindenqualität ist gering                       ab. Mittelfristig kann ein Baum nach einem
und die sich darin entwickelnde Käferbrut                         abgewehrten Befall die Resistenz erhöhen,
steht in Konkurrenz mit Larven anderer                            indem um die befallenen Zonen herum
Käferarten, zum Beispiel von Bockkäfern.                          zusätzliche Harzkanäle angelegt werden.
Zudem sind diese Substrate relativ selten                                                                        Mittelfristig
und zufällig in der Landschaft verteilt. Diese                    Damit es zu einer Massenvermehrung kom-        kann ein Baum
                                                                                                                 nach einem
Einschränkungen führen zu einer niedrigen                         men kann, braucht es äussere Störungen,
                                                                                                                 abgewehrten
Vermehrungsrate der Populationen. In                              meist in Form von Stürmen oder längerer        Befall die Resi-
dieser Latenzphase ist den Borkenkäfern                           Trockenheit. Grossflächige Stürme stellen      stenz erhöhen
die Besiedlung von vitalen Bäumen völlig                          den Borkenkäfern abwehrarmes Wind-             ...
unmöglich. Gesunde Bäume können ein-                              wurfholz in grosser Menge zur Verfügung.
dringende Insekten mit Harz abwehren,                             In diesem können sie ihre Populationen so-
das einerseits als physische Barriere wirkt                       weit erhöhen, dass plötzlich auch ein Befall
und anderseits mit darin enthaltenen gif-                         vitaler Fichten möglich wird (vgl. Abb. 3).
tigen Substanzen die Käfer abtötet. Diese                         Da ein Sturm meist auch die stehengeblie-
Resistenz besteht zum einen aus dem Harz,                         benen Bestände schwächt (Wurzelschäden,
das schon vor einem Befall in Rinde und                           Auflichtungen), werden diese für einen
Holz gespeichert ist, und zum andern aus                          Folgebefall durch Borkenkäfer anfällig.
der Imprägnierung der frisch befallenen                           Ein weiterer wichtiger Auslöser sind Tro-
Gewebeteilen mit toxischen Substanzen.                            ckenperioden, meist gepaart mit hohen
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Waldinsekten                                                                              ZÜRCHER WALD 1/2020
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                                                                   Wechselwirkung zwischen der Widerstands-
                                                                   kraft eines Wirtsbaums und der Menge der
                                                                   vorhandenen Käfer: Je vitaler der Wirts-
                                                                   baum, desto höher die minimal notwendige
                                                                   Zahl der angreifenden Käfer (Abb. 3).
                                                                   Bei der Besiedlung werden die Käfer auch
                                                                   von symbiotischen Pilzen (Bläuepilze)
                                                                   unterstützt, die zur Überwindung der
                                                                   Harzabwehr und zum Absterben der be-
                                                                   fallenen Bäume beitragen. Ein befallener
                  Abbildung 3: Zusammenhang zwischen               Baum stirbt darum aus zweierlei Gründen
                  Baumvitalität (Resistenz) und Grösse der         ab: Die mitgebrachten Pilze verstopfen die
                  Käferpopulation: Je höher die Vitalität, desto   Leitgefässe im Splintholz, was den Was-
                  mehr Käfer braucht es, um lebende Bäume          sertransport von den Wurzeln zur Krone
                  zu besiedeln und abzutöten, d.h. um von der      unterbricht; der Baum «verdurstet». Nach
                  endemischen in die epidemische Phase mit         dem erfolgreichen Etablieren der Brut wird
                  Massenbefall überzugehen. (aus Wermelinger       aber durch den Larvenfrass im Bast auch
                  & Jakoby 2019)                                   der Transport der Assimilate (Zucker) von
                                                                   der Krone zu den Wurzeln unterbrochen,
                  Temperaturen. Der Wassermangel setzt die         was die Nährstoffaufnahme aus dem Boden
                  Bäume unter Stress, reduziert ihre Harz-         unterbindet; der Baum «verhungert».
                  produktion und macht sie befallsanfällig.
Bei der Besied-   Trockenheit wirkt oft grossflächig, sodass       Räumlicher und zeitlicher Befallsver-
lung werden       derart ausgelöste Käferausbrüche verbreitet      lauf
die Käfer auch
                  auf Landschaftsebene stattfinden, während        Nach einem Windwurf vermehren sich die
von symbio-
tischen Pilzen    Massenvermehrungen nach Windwurf sich            Käfer zuerst im frischen Fichtensturmholz.
(Bläuepilze)      auf die betroffenen Gebiete beschränken.         Je nach Höhenlage, Exposition, Tempera-
unterstützt ...   Diese können nach Grossstürmen allerdings        tur, Rindendicke und Wurzelkontakt ist
                  ebenfalls überregional sein.                     dieses Holz nach 1-3 Jahren ausgetrocknet
                  Die klimatischen Störungen ermöglichen           und nicht mehr bruttauglich. Die massen-
                  den Käfern, eine Populationshöhe zu errei-       haft ausfliegenden Käfer gehen nun auf die
                  chen, in der sie nun auch vitale Bäume be-       angrenzenden Randbäume über, die noch
                  siedeln können. Die vielen sich gleichzeitig     vom Sturm geschwächt sind und deren
                  einbohrenden Käfer können die Abwehr             Stämme durch die plötzliche Freistellung
                  dieser Bäume überwinden, da sich deren           unter der intensiven Sonneneinstrahlung lei-
                  Harzabwehr erschöpft. Die Besiedlung ist         den. Gleichzeitig entwickeln sich um einzel-
                  für die Käfer zwar immer noch risikobe-          ne geworfene und geschwächte Bäume im
                  haftet, im Erfolgsfall erreichen sie aber eine   Bestandesinneren weitere Befälle, wodurch
                  höhere Vermehrungsrate: Potenzielle Wirts-       es zu Käfernestern im Bestand kommt. Die
                  bäume sind im Überfluss vorhandenen, die         sich in der Folge neu bildenden Käfernester
                  Rinde besitzt eine gute Nahrungsqualität,        entstehen zu über 90% näher als 500 m
                  und die sich entwickelnde Brut ist praktisch     und zu zwei Dritteln sogar innerhalb von
                  konkurrenzlos, da bei Befallsbeginn andere       100 m um einen Vorjahresbefall (Abb. 4).
                  Käferarten weder angelockt werden noch           Im Extremfall können die Käfernester mit
                  die Abwehrmechanismen der Fichten über-          der Zeit sogar zu einem flächigen Befall
                  winden können. Der Befall vitaler Fichten        zusammenfliessen.
                  ist aber nur bei hohen Populationsdichten        Üblicherweise dauert eine Massenvermeh-
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rung des Buchdruckers einige wenige Jahre.
Im Falle der beiden grössten mitteleuropä-
ischen Massenvermehrungen der letzten
Jahrzehnte im deutschen Nationalpark
Bayerischer Wald zog sich der Befall – ohne
menschliche Eingriffe – jeweils gegen 10
Jahre hin. Dieser wurde begünstigt durch
trockene und heisse Sommer, wiederkehren-
de kleinere Störungen wie Schneebruch im
Winter und weitere Sturmereignisse sowie
durch die Schwächung der Wirtsbäume in-
folge kurz aufeinanderfolgender Vollmast-
jahre. Mit den in bewirtschafteten Wäldern
üblichen Bekämpfungsmassnahmen ist die
Dauer einer Massenvermehrung deutlich                           Abbildung 4: Das Entstehen neuer Befälle in Abhängigkeit
kürzer: nach Vivian (1990) sechs, nach                          vom Abstand zu bestehenden Käfernestern. (aus Wermelinger
Lothar (1999) acht Jahre. Bei letzterem Er-                     & Jakoby 2019)
eignis spielte allerdings auch das Hitzejahr
2003 eine bedeutende Rolle. Befälle nach                        der Krone abstützen. Zwangsgenutzte
kleineren Stürmen dauern üblicherweise                          Bäume müssen entweder vor dem Aus-
weniger lang. Bei trockenheitsbedingten                         flug der Käfer aus dem Wald abgeführt
Massenvermehrungen hängt die Dauer                              oder entrindet werden. Enthält die Rinde     Es lohnt sich
eines Ausbruchs vorwiegend von der Dauer                        «weisse Stadien» (Larven, Puppen), kann      aber, anhand
                                                                                                             einer Probefäl-
der Trockenheit ab. Der wichtigste Faktor                       sie liegengelassen werden, da der grösste
                                                                                                             lung zu prüfen,
für den Verlauf und die Dauer einer Mas-                        Teil der Brut vertrocknet. Sind Jungkäfer    ob die Käfer
senvermehrung ist jedoch die Temperatur.                        vorhanden, muss die Rinde gehäckselt,        nicht schon
Der Rückgang eines Befalls hat verschiedene                     verbrannt oder aus dem Wald abgeführt        ausgeflogen
                                                                                                             sind.
Gründe: zunehmende Widerstandskraft                             werden. Es lohnt sich aber, anhand einer
der Wirtsbäume (v.a. durch ausreichende                         Probefällung zu prüfen, ob die Käfer nicht
Niederschläge), kühle Witterung, Eigen-                         schon ausgeflogen sind. In diesem Fall hat
konkurrenz der Bruten, die Wirkung natür-                       eine Zwangsnutzung keinen phytosanitären
licher Feinde (räuberische und parasitische                     Zweck mehr, im Gegenteil: Ein Teil der
Insekten, Pilzkrankheiten, Spechte; s.                          natürlichen Insektenfeinde befindet sich
Artikel «Ökologische Bedeutung», S. 27ff.
in diesem Heft) und die menschlichen Be-
kämpfungsmassnahmen. Wird die kritische
Schwelle für Stehendbefall unterschritten
(Abb. 3), kommt die Massenvermehrung
zu einem Ende.

Massnahmen
Stehendbefall muss möglichst frühzeitig
                                               B. Wermelinger

erkannt werden. Dabei kann man sich auf
Symptome wie Einbohrlöcher, Bohrmehl
auf Rindenschuppen und auf der Boden-
vegetation, fahlgrüne Nadeln am Boden,
Spechtaktivität am Stamm oder – meist                           Abbildung 5: Grüne, am Boden liegende Nadeln sind ein ty-
von unten her – beginnende Verfärbung                           pisches Zeichen für fortgeschrittenen Borkenkäferbefall.
22 Der Borkenkäfer - Altes, Neues, Wissenswertes - von Beat Wermelinger, Eidg. Forschungsanstalt WSL
Waldinsekten                                                                                                 ZÜRCHER WALD 1/2020
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                  B. Wermelinger

                                   Abbildung 6: Der Buchdruckerbefall infolge vermehrter Sommertrockenheit und höheren
                                   Temperaturen wird bis Ende dieses Jahrhunderts zu einem starken Rückgang der Fichte führen.

                                   noch rund einen Monat unter der Rinde            weiter in den Herbst hineinziehen. Mildere
                                   und würde beim Zwangsnutzen vernichtet.          Winter bedeuten auch, dass sich angefan-
                                   Käferfallen dienen im Allgemeinen nur der        gene Generationen im Winter vermehrt
                                   Überwachung und haben bei einer Massen-          fertig entwickeln können. Der zunehmende
                                   vermehrung kaum bekämpfende Wirkung.             Trockenstress wird vor allem im Sommer
                                   Detailliertere Angaben zum Management            die Abwehrfähigkeit der Fichte gegen Buch-
                                   von Borkenkäferbefall sind im Merkblatt          druckerbefall reduzieren. Warme und tro-
                                   für die Praxis Nr. 44 der WSL zu finden          ckene Bedingungen haben schon seit jeher
                                   (www.wsl.ch/merkblatt).                          die Massenvermehrung von Borkenkäfern
Die höheren                                                                         begünstigt. Der laufende Klimawandel wird
Temperaturen                       Borkenkäferbefall im Klimawandel                 das Befallsrisiko in fichtenreichen Wäldern
beschleunigen
                                   Für den grössten Teil Europas werden in der      weiter erhöhen. Trockenheit und Käferbe-
die Käfer-
entwicklung,                       zweiten Jahrhunderthälfte deutlich höhere        fall werden die Fichte in den Wäldern der
sodass in tief-                    Temperaturen und vermehrte Sommertro-            Tieflagen somit deutlich ausdünnen. Dies
ergelegenen                        ckenheit erwartet. Ein Vorgeschmack davon        hat aber auch zur Folge, dass Massenver-
Regionen die
                                   war bereits 2003, 2018 und 2019 zu spü-          mehrungen des Buchdruckers gegen Ende
Anzahl Genera-
tionen pro Jahr                    ren. Die beiden Klimafaktoren Temperatur         dieses Jahrhunderts in Wäldern tieferer
von zwei auf                       und Trockenheit werden sich stark auf die        Lagen kaum mehr vorkommen und nur
drei ansteigen                     Käferpopulationen und das Befallsrisiko          noch in den fichtenreichen Gebirgswäldern
wird.
                                   auswirken. Die höheren Temperaturen be-          möglich sein dürften.
                                   schleunigen die Käferentwicklung, sodass
                                                                                    Dazugehörige Literaturangaben in:
                                   in tiefergelegenen Regionen die Anzahl
                                                                                    Wermelinger B. & Jakoby O, 2019: Borkenkäfer.
                                   Generationen pro Jahr von zwei auf drei          In: Wohlgemuth T., Jentsch A., Seidl R. (Ed.),
                                   ansteigen wird. In höheren Lagen mit bisher      Störungsökologie. Haupt, Bern, S. 236-255.
                                   einer Generation werden gebietsweise zwei
                                                                                    Kontakt:
                                   ausgebildet. Die Ausflugs- und damit Be-
                                                                                    Dr. Beat Wermelinger, Eidg. Forschungsanstalt
                                   fallszeit des Buchdruckers im Frühling wird      WSL, Zürcherstrasse 111, 8903 Birmensdorf,
                                   früher einsetzen und seine Aktivitätszeit sich   beat.wermelinger@wsl.ch
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