Das Projekt "Entwicklung eines Systems zur örtlich und zeitlich differenzierten Abschätzung des Gefährdungspotenzials durch den Buchdrucker (Ips typographus L.) in Sachsen auf Basis des Modells PHENIPS" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität für Bodenkultur Wien, Institut für Forstentomologie, Forstpathologie und Forstschutz durchgeführt. Das Ziel des FuE Vorhabens ist der Aufbau eines Systems zur regional differenzierten Einschätzung der aktuellen und potenziellen Entwicklungsbedingungen für den Buchdrucker (Ips typographus L.) sowie des daraus abzuleitenden Risikopotenzials für die Gemeine Fichte (Picea abies K.), als Grundlage für die Entwicklung regionaler Waldschutz- und Waldbaustrategien. Damit kann das Vorhaben zur Optimierung der operativen Waldbewirtschaftung in Situationen mit deutlich erhöhtem Risiko einer Massenvermehrung des Buchdruckers beitragen, wie sie unter den sich abzeichnenden Klimaänderungen zu erwarten sind. Mit Hilfe des geplanten Prognosesystems kann das Gefährdungspotenzial gegenüber Buchdruckerbefall räumlich und zeitlich determiniert werden. Diese Ebene der Modellanwendung ist vor allem auf die Begrenzung akuter wirtschaftlicher Schäden und die Einschränkung der Schadensausbreitung gerichtet, wie sie z.B. nach Kyrill erforderlich war. Des Weiteren erfordern der immer umfangreichere Abzug von ingenieurtechnischem Personal aus der Fläche und die eingeschränkte Verfügbarkeit operativ einsetzbarer Aufarbeitungskapazitäten zur Beseitigung von Befallsherden die Entwicklung eines rationellen Frühwarnsystems, um diese Situation bei akutem Risiko einer Massenvermehrung des Buchdruckers wenigstens teilweise kompensieren zu können.
Das Projekt "Population Genomics of Diapause Phenotypes in European Ips typographus Using High-Throughput RADseq" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität für Bodenkultur Wien, Institut für Forstentomologie, Forstpathologie und Forstschutz durchgeführt. Der exakte physiologische und somit reproduktive Zustand zum richtigen saisonalen Zeitpunkt ist ein entscheidender Faktor für das Überleben einer Insektenpopulation. Um dies zu bewerkstelligen haben Insekten eine genetisch vorprogrammierte Periode, welche Diapause genannt wird, entwickelt. Mit Hilfe der Diapause werden die einzelnen Stadien synchronisiert. Der genetische Hintergrund der Diapause soll beim europäischen Buchdrucker mittels Genomanalyse untersucht werden. Ein Anstieg der Temperatur hat schnellere Entwicklungsraten beim Buchdrucker und durch vermehrte Generationen pro Jahr größerere forstwirtschaftliche Schäden zur Folge. Die Genomanalyse Double Digest Restriction Site Associated DNA Sequencing ddRADSeq wird hier verwendet, um 1) die genetische Grundlage der nicht obligaten vs. der obligaten Diapause und 2) die europäischen I. typographus Populationen in Bezug auf Diapauseverhalten zu untersuchen. Öko-physiologisch definierte Individuen, welche unter exakten Temperaturbedingungen herangezogen werden, werden mittels ddRADSeq untersucht. Diese Analyse soll Information zur genetischen Basis des Diapauseverhaltens liefern. Da das Diapauseverhalten eine sehr komplexe Eigenschaft ist, kann nur eine Genomanalyse und somit die Analyse einer sehr hohen Anzahl an Loci Auskunft über dieses Verhalten geben. Die Loci, welche in Bezug auf das Diapauseverhalten einer Selektion unterliegen, werden in Folge bei der Analyse der europäischen Populationen herangezogen um lokale Unterschieden festzustellen. Diese Studie wird neben demographischen Ereignissen auch einen Einblick auf phänotypische Struktur zeigen - somit eine Abschätzung der obligat bzw. nicht obligat diapausierenden Käfer bringen.
Das Projekt "Integrated risk assessment and new pest management technology in ecosystems affected by forest decline and bark beetle outbreaks (Tatry)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität für Bodenkultur Wien, Institut für Forstentomologie, Forstpathologie und Forstschutz durchgeführt.
Das Projekt "Dynamisches Prädispositionsmodell für Buchdrucker" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität für Bodenkultur Wien, Institut für Forstentomologie, Forstpathologie und Forstschutz durchgeführt. Die Wahrscheinlichkeit von Massenvermehrungen des Buchdruckers, Ips typographus, in fichtendominierten Wäldern Mitteleuropas wird maßgeblich von der Wasserversorgung der Bestände beeinflusst. Bestimmte baumphysiologische Parameter (z.B. Wasserpotential des Xylems) weisen auf eine Veränderung des Wasserstatus infolge akuten Wassermangels hin. Das beantragte Projekt geht folglich von der Möglichkeit aus, Schwellenwerte im Stresszustand von Bäumen zu identifizieren, die auf eine erhöhte Anfälligkeit gegenüber Borkenkäferbefall schließen lassen. Die geplanten Untersuchungen konzentrieren sich auf Interaktionen zwischen Bodenwasserhaushalt, Baumzustand und Befallsbereitschaft des Buchdruckers. Mit Hilfe von Abdeckungen soll der Niederschlag auf den Untersuchungsflächen im Lehrforst der Universität für Bodenkultur, Wien künstlich zurückgehalten und starker bzw. moderater Trockenstress an den Versuchsbäumen induziert werden. Während des dreijährigen Untersuchungszeitraums werden mikroklimatische, bodenspezifische, hydrologische, baumphysiologische und biometrische Parameter auf den Flächen erhoben, sowie Befallsexperimente an gestressten und unmanipulierten Bäumen durchgeführt. Ergebnisse der Feld- und Laboranalysen fließen in ein 'Wasser Defizit Modell ein, das auf dem hydrologischen Modell Brook90 zur Beschreibung von Zusammenhängen zwischen Bodenzustand und Wasserhaushalt basiert. Brook90 wird als geeignetes Instrument angesehen, um Wasserstress auf Bestandesebene zu modellieren und Grenzwerte bezüglich einer kritischen Baumwasserversorgung zu definieren. Projektziel ist, ein dynamisches Schätzmodell (DPAS) zu entwickeln, mit Hilfe dessen räumliche und zeitliche Veränderungen in der Prädisposition von Beständen gegenüber Buchdruckermassenvermehrungen aufgezeigt werden können und das eine tägliche Abschätzung der Befallswahrscheinlichkeit in Abhängigkeit von der Bestandeswasserversorgung ermöglicht. DPAS baut auf bereits bewährten (Brook90) und am Institut für Forstentomologie, Forstpathologie und Forstschutz entwickelten Modellsystemen (PAS, PHENIPS) auf. Vorteile eines dynamischen Prädispositions-Schätzmodells liegen in einer verbesserten Einschätzung des Borkenkäfer-Befallrisikos, da akute Stressoren des Wirtsbaums, wie Wassermangel, berücksichtigt werden können. Kurzfristige Prognosen, z.B. unter Zuhilfenahme von Wetterberichten sollen ebenso möglich sein wie retrospektive Analysen von Befallssituationen bzw. die Erstellung von Szenarios. Das häufiger werdende Auftreten überdurchschnittlich warmer und trockener Perioden in der Vegetationszeit und der Bedarf an geeigneten Monitoring- und Prognoseinstrumenten bezüglich biotischer Schadfaktoren wie Borkenkäfer, lassen ein hohes Anwendungspotential von DPAS sowohl für den Wirtschaftswald als auch für das Management von Schutzgebieten erwarten.
Das Projekt "Untersuchungen zur Dynamik der Pathogene in Borkenkäferbefallsherden" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität für Bodenkultur Wien, Institut für Forstentomologie, Forstpathologie und Forstschutz durchgeführt. In Kooperation mit einer Schweizer Forschergruppe (WSL Birmensdorf) soll im Rahmen einer mehrjährigen Studie exemplarisch die qualitative und quantitative Bedeutung der Antagonisten in Borkenkäferpopulationen untersucht werden. Darüber hinaus soll die Frage geklärt werden, ob phytosanitäre Maßnahmen Auswirkungen auf die Antagonistenpopulation haben können und welche Rolle die Antagonisten (v.a. die Pathogene) im Verlauf populationsdynamischer Abläufe spielen. Dieses Forschungsprojekt stellt eine Fortführung bzw. Ergänzung zum 'FWF-SFB - Waldökosystemsanierung' dar, in dem u.a. Untersuchungen zum Auftreten von Antagonisten bei Fichtenborkenkäfern durchgeführt wurden. Darüber hinaus ist die Thematik ein Anknüpfungspunkt zu diversen europäischen BAWBILT-(COST E 16)-Arbeitsgruppen.
Das Projekt "Untersuchungen zum Voltinismus des Buchdruckers, Ips typographus (Coleoptera, Scolytidae)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität für Bodenkultur Wien, Institut für Forstentomologie, Forstpathologie und Forstschutz durchgeführt. Der Buchdrucker, Ips typographus, ist der wirtschaftlich bedeutendste Borkenkäfer in Mitteleuropa. Unter geeigneten Bedingungen kann es zu ausgeprägten Massenvermehrungen und in Folge zum Absterben ausgedehnter Waldbestände kommen. So beeinflussen Änderungen im Klima die Populationsdynamik des Käfers in Berglagen sowohl direkt durch günstige Temperaturverhältnisse während der Käferentwicklung als auch indirekt durch ein größeres Angebot an bruttauglichen Bäumen, die infolge vermehrt auftretender Wetteranomalien physiologisch geschwächt sind. Lokale Befallsherde in den betroffenen Wäldern werden damit leicht zum Ausgangspunkt für Borkenkäferepidemien. Eine entscheidende Rolle für das Wachstum einer Käferpopulation spielt die Zahl der jährlich vollendeten Generationen (Voltinismus). In der Studie sollen unterschiedliche Voltinismustypen (univoltin, bivoltin, multivoltin) anhand physiologischer Eigenschaften verschiedener Käferpopulationen charakterisiert und gleichzeitig grundlegende Daten über die hormonelle Regulation der Diapause erlangt werden. Kenntnisse darüber können in die Weiterentwicklung bestehender Risikomodelle für einen Käferbefall einfließen und in Zukunft bessere Entscheidungshilfen im Forstschutz bieten.
Das Projekt "Populationsgenetik des Ips typographus" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität für Bodenkultur Wien, Institut für Forstentomologie, Forstpathologie und Forstschutz durchgeführt.
Das Projekt "Entwicklung eines Modells zur regionalen/überregionalen Risikoabschätzung von Borkenkäferkalamitäten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität für Bodenkultur Wien, Institut für Forstentomologie, Forstpathologie und Forstschutz durchgeführt. Die aktuelle Bewertung und räumliche Darstellung der Risikoabschätzung für Borkenkäferbefall stellt eine wesentliche Entscheidungshilfe für das Waldmanagement bei der räumlichen Planung, bei der Prioritätenreihung und Umsetzung von Maßnahmen des präventiven Waldumbaus und des kurativen Waldschutzes dar. Das zu entwickelnde, auf regionaler oder überregionaler Ebene hinzielende Risikobewertungsmodell eröffnet neben der großräumigen Möglichkeit des Monitorings von Borkenkäferentwicklungen und der rechtzeitigen Reaktion auf beginnende Massenvermehrungsherde ( hot spots) auch die Anwendung gezielter prospektiver Waldmanagementmaßnahmen über die einfache Eingabe von prognostizierten Klimaszenarien. Ziel des Forschungsprojektes ist die Entwicklung eines Modells zum regionalen und überregionalen Monitoring und zur Risikoabschätzung der Populationsentwicklung von Borkenkäfern, im Speziellen: vom Buchdrucker, Ips typographus. Anhand meteorologisch-, klimatologischer Daten und topographischer Parameter soll ein für den alpinen Raum geeignetes, hochauflösendes Topoklimamodell erstellt werden, das unter Einbeziehung entwicklungsbiologischer Kennwerte für die räumliche Darstellung und online-Prognose der thermalen Entwicklungsbedingungen für Borkenkäfer dienen kann. Die Aufgaben des Forschungsprojektes umfassen die Programmentwicklung zur online-Einbindung meteorologischer Daten aus dem Klimamessstationsnetz, die Programmtechnische Adaptierung der Interpolationsalgorithmen und Datenberechnungen mittels DAYMET, die topoklimatische Modellierung durch Verschneidung der Daten aus digitalem Geländemodell, der online-Daten aus den Klimamessstationen und MeteoSat-Satellitenbilddaten sowie die Validierung der Modellberechnungen anhand des vorhandenen Datenmaterials (NP Kalkalpen, 2001-2003) auf lokaler Ebene sowie anhand bestehender Borkenkäfermonitoringprogramme und neu zu erhebenden Daten (Schwärmaktivität, Befallssintensität, Schadauftreten) für regionale Bereiche.
Das Projekt "Risikoanalyse und Methoden der Schädlingsbekämpfung in von Waldsterben und Borkenkäfermassenvermehrungen betroffenen Waldökosystemen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität für Bodenkultur Wien, Institut für Forstentomologie, Forstpathologie und Forstschutz durchgeführt. Ein für die Quellschutzwälder der Stadt Wien entwickelter Modellprototyp zur Abschätzung der standörtlich variablen, potentiellen Borkenkäferentwicklung wurde im Untersuchungsgebiet (Revier T. Javorina des slowakischen Nationalparks Hohe Tatra) angewendet und evaluiert. Die Prognose des Entwicklungsfortschritts von Ips typographus stützte sich einerseits auf die Einschätzung kleinstandörtlicher Temperaturbedingungen (Klimamodellierung), andererseits auf experimentell erhobene thermale Kennwerte der untersuchten Käferpopulation. Mittels multivariater Regressionsanalysen wurden in Abhängigkeit von den topographischen Parametern Seehöhe, Hangneigung, und Exposition sowie den Einstrahlungsverhältnissen (Derivate eines Digitalen Geländemodells), die Zusammenhänge zwischen den Temperaturen einer Referenzstation und den Temperaturen an verschiedenen Standorten im Gelände, berechnet. Ausgehend von Aufzeichnungen einer Basismeßstelle war es somit möglich, Temperaturgänge im (baumfreien) Gelände zu skizzieren. Die Berücksichtigung der Überschirmungsverhältnisse und deren Einfluß auf die Kambialtemperaturen liegender Stämme ermöglicht eine annähernd genaue Modellierung der thermalen Lebensbedingungen der Käfer. Eine realistische Beschreibung von Entwicklungssituationen setzte Informationen über den Schwärmbeginn der Käfer im Frühjahr, den notwendigen Temperaturkonsum zur Vollendung der einzelnen Entwicklungsstadien und den Voltinismus voraus. Unter Annahme eines linearen Zusammenhangs zwischen Entwicklungsgeschwindigkeit und Umgebungstemperatur, konnten Entwicklungsnullpunkte und effektive Temperatursummen (in Stunden- oder Tagesgraden) für verschiedene Lebensabschnitte des Buchdruckers experimentell bestimmt werden. Die Kalkulation der Temperaturverhältnisse und in weiterer Folge der potentiellen Käferentwicklung erfolgte für die Vegetationsperioden 2000 und 2001 Eine periodische Dokumentation der tatsächlichen Entwicklungssitutation an Kontrollbäumen ausgewählter Standorte diente der Verifizierung des Modells. Im Rahmen des Projekts wurde ein Identifikationsschlüssel erstellt, der eine Beurteilung der Buchdrucker - Befallsgefährdung im Gebirgswaldbereich zuläßt, wobei bereits vorhandenes Wissen um Kausalzusammenhänge, zugänglich in Form von Fachliteratur, als Arbeitsgrundlage diente. Das entwickelte Prädispositionsschätzmodell basiert auf der Annahme, daß eine Befallswahrscheinlichkeit von bestimmten standorts- und bestandesbezogenen Charakteristika beeinflußt wird. Die identifizierten Einflußparameter wurden entsprechend ihres Beitrags zu einer Gesamtgefährdung gewichtet und erhielten, aufgegliedert in Indikatoren, Negativpunktzuordnungen im Rahmen eines definierten Wertebereichs. Das Schätzmodell bildete die Grundlage für die Einstufung der Gefährdung der Untersuchungsflächen (slowakisches Revier Tatranska Javorina und anschließendes polnisches Revier des Nationalparks Hohe Tatra). Räumliche Analyseverfahren ( spatial analyses) mittels u.s.w.
Das Projekt "Risikoabschätzung von Borkenkäfermassenvermehrungen im Nationalpark Kalkalpen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität für Bodenkultur Wien, Institut für Forstentomologie, Forstpathologie und Forstschutz durchgeführt. Anhand einer Kartierung der Prädisposition der Standorte und Bestände im Nationalpark Kalkalpen für einen Borkenkäferbefall sollen in Kombination mit der Anwendung eines auf Topoklimamodellen basierenden Borkenkäferentwicklung-Modells Risikoflächen für die Massenvermehrung des Schädlings ausgewiesen werden. Die Daten sollen einerseits als Basis für die Einrichtung einer Pufferzone im Randbereich des Nationalparks dienen, in der notwendige Bekämpfungsmaßnahmen zum Schutz von angrenzenden Wirtschaftswäldern durchgeführt werden. Andererseits können somit auch Flächen aufzeigt werden, in denen durch ein vermindertes oder fehlendes Gefährdungspotential auf Forstschutzmaßnahmen verzichtet werden kann.
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