Das Projekt "Zum Einfluss von Tanninen der Eichenblaetter auf die Wirkung von Bacillus thuringiensis gegen den Schwammspinner (Lymantria dispar L.)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Forstwissenschaftliche Fakultät, Lehrstuhl für Angewandte Zoologie durchgeführt. Unter den Gesichtspunkten der Umweltvertraeglichkeit sind zur Zeit Praeparate auf der Basis von Bacillus thurinaiensis (Pathotyp A) am besten fuer Massnahmen gegen frei fressende Schmetterlinge - somit auch gegen den Schwammspinner - geeignet. B.thurinaiensis wirkt spezifischer und ist weniger persistent als der oft verwendete Haeutungshemmstoff DIMILIN. Die Breitenwirkung auf Nuetzlinge und indifferente Insekten ist deutlich geringer. Leider ist der Wirkungsgrad der B.thurinaiensis-Praeparate mit nur 70-80 Prozent Mortalitaet oft unbefriedigend. Vor dem Hintergrund der aktuell ablaufenden Schwammspinneruebervermehrung in hiesigen Eichenbestaenden und der heftigen Diskussion ueber die Bekaempfungsmassnahmen mit DIMILIN soll in diesem Projekt der Frage nachgegangen werden, ob Inhaltsstoffe der Eiche die Wirksamkeit von B.thurinaiensis vermindern. Es soll der Einfluss der Tannine der Eichenblaetter - in Abhaengigkeit von Austriebs- und Gesundheitszustand sowie der bisherigen Frassbelastung der Eiche - auf die Wirksamkeit von B.thurinaiensis gegen Larven von L.dispar geprueft werden. Von den Ergebnissen werden tiefere Kenntnisse von Wirksamkeit und Hinweise auf Moeglichkeiten zur Verbesserung der Wirkungssicherheit von B.thuringiensis erwartet.
Das Projekt "Teilprojekt A5: Einfluss von N, CO2, Ozon und Pilzbefall auf die Nahrungsqualitaet von Buche und Apfel fuer phyllophage Insekten: Larvenzuwachs..." wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Forstwissenschaftliche Fakultät, Lehrstuhl für Angewandte Zoologie durchgeführt. Es soll untersucht werden, ob bzw. wie sich eine Erhoehung von Stickstoff im Boden, CO2, Ozon oder eine Pilzinfektion auf die Anfaelligkeit von Buche bzw. Apfel gegenueber einem blattfressenden Modellinsekt (Schwammspinner, Lymantria dispar L.; Lymantriidae; Lepidopt.) auswirken. Die Arbeiten sind von der zentralen Hypothese geleitet, dass die gewaehlten Rahmenbedingungen die Kohlenstoffallokation in der Pflanze beeinflussen, folglich die pool-Groessen insektenrelevanter Inhaltsstoffe veraendern und hierueber letztlich die Larvenentwicklung phyllophager Insekten beeinflussen. Kenngroessen fuer den Entwicklungserfolg werden in Relation zur Verwertung primaerer Pflanzeninhaltsstoffe bzw. zum Gehalt phenolischer Verbindungen in den Blaettern gesehen. Es wird weiterhin geprueft, ob Insektenfrass und Pilzbefall zu einer aehnlichen Antwort in der Pflanze fuehren. Mit den folgenden Pflanzensystemen werden Biotests durchgefuehrt: Buche 1: CO2 ambient/erhoeht in Kombination mit N normal/erhoeht (Gewaechshaus). Buche 2: Endophyten-infiziert (mit Sandermann, Gewaechshaus). Buche 3: Phytophthora-infiziert in Kombination mit N normal/erhoeht (mit Osswald, Gewaechshaus). Buche 4: Ozon-behandelt in CO2 ambient/erhoeht oder N normal/erhoeht (mit Matyssek, Phytotron). Buche 5: mit Ozon free-air-begaste 40-60-Buchen im Kranzberger Forst (mit Fabian). Apfel: CO2 ambient/erhoeht in Kombination mit N normal/erhoeht (mit Treutter, Gewaechshaus). In den Biotests werden Gewichtsentwicklung, z.T. Frassmenge und Kotproduktion, in einigen Faellen Frasspraeferenz bestimmt. Chemische Analytik: An den Systemen ,Buche 1-3', die Kollege Hoell bezueglich des Lipidstatus untersucht, werden in Blaettern und Insektenkot bestimmt: (1) loesliche Kohlenhydrate, Shikimi- und Chinasaeure, monomere Catechine, (2) Staerke, (3) freie und proteingebundene Aminosaeuren sowie (4) phenolische Verbindungen (kolorimetrisch, HPLC). Ebenso werden in der Biomasse der Larven nach der Frassperiode bestimmt: loesliche Kohlenhydrate, Glykogen, freie und gebundene Aminosaeuren.
Das Projekt "Der Einfluss einer Schwammspinnerbekämpfung mit dem Häutungshemmer Dimilin auf Waldlebensgemeinschaften (ST159)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft durchgeführt. Quantifizierung der kurzfristigen Auswirkungen einer Bekämpfung des Schwammspinners mit dem Häutungshemmer Dimilin auf Zönosen verschiedener Tiergruppen. Schaffung einer Grundlage für die Untersuchungen der mittelfristigen Auswirkungen.
Das Projekt "Folgeschäden in Eichenbeständen nach Schwammspinnerkahlfraß" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungsanstalt für Waldökologie und Forstwirtschaft Rheinland-Pfalz durchgeführt. In den Jahren 1992 bis 1994 verursachte eine Massenvermehrung des Schwammspinners (Lymantria dispar L.) in rheinland-pfaelzischen Eichenbestaenden auf mehreren tausend Hektar starken Licht- bis Kahlfrass. Hauptzielsetzung des Projekts ist die Abschaetzung des Risikos von Folgeschaeden (im wesentlichen Absterben von Baeumen/Bestandesverlichtung) nach Schwammspinnerkahlfrass und die Ableitung einer Handlungsempfehlung fuer zukuenftige Kalamitaeten. Hierzu wird insbesondere das Ausmass und die raeumliche Verteilung der Schaeden erhoben und untersucht, unter welchen Randbedingungen (Standorts-, Bestockungs- und Witterungsbedingungen, Frassgeschichte, Vorschaedigungen) die Schaeden entstanden sind. Darueber hinaus wird die weitere Entwicklung (Erholung/ Absterben) von Einzelbaeumen mit unterschiedlichen Kronenschadbildern und von Bestaenden unterschiedlicher Frassgeschichte, unterschiedlicher Standorte und unterschiedlicher Schaedigungsgrade beobachtet. Zur Erfassung und Dokumentation des derzeitigen Ausmasses der Schaeden werden IRC-Luftbilder eingesetzt. Aus diesen Bildern werden die Schadflaechen ermittelt und mit Hilfe eines geographischen Informationssystems mit verschiedenen Flaecheninformationen aus vorhandenen Karten verschnitten. Zur differenzierten Analyse der Ursache-Wirkungszusammenhaenge und zur Beobachtung der weiteren Schadentwicklung wurden 33 Beobachtungsflaechen in Eichenbaum- und Althoelzern mit einer Gesamtausdehnung von ca. 115 Hektar ausgewiesen. Auf diesen Flaechen wird durch periodische Aufnahmen die Entwicklung der Mortalitaetsrate und des Vitalitaetszustandes der verbleibenden Baeume sowie die Entwicklung von Qualitaetskriterien, wie des Wasserreiserbesatzes, erhoben. In juengeren Baumhoelzern und in Stangenhoelzern wurden in 5 stark geschaedigten Bestaenden Eichen verschiedener Kronenzustandskategorien ausgewaehlt, um ihre weitere Kronenzustandsentwicklung zu beobachten. Weiterhin wird in stark geschaedigten ca. 20-jaehrigen Stieleichendickungen ueber periodisch wiederholte Aufnahmen geprueft, in wie weit sich aus den Dickungen trotz der hohen Ausfallrate noch Bestaende entwickeln, die der waldbaulichen Zielsetzung entsprechen.
Das Projekt "Monitoring der Eichenschädlinge" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg durchgeführt. Nach dem Pflanzenschutzgesetz § 59 Absatz 2 Nummer 1 PflSchG führen in den Ländern die zuständigen Behörden als Pflanzenschutzdienst unter anderem die Aufgabe der 'Überwachung der Pflanzenbestände sowie der Vorräte von Pflanzen und Pflanzenerzeugnissen auf das Auftreten von Schadorganismen ...' durch. Gemäß der Verordnung des Ministeriums für Ländlichen Raum und Verbraucherschutz zur Änderung der Landwirtschaft-Zuständigkeitsverordnung und zur Änderung der Verordnung zur Bestimmung der zuständigen Behörden im Recht der Pflanzenproduktion Abschnitt 5 ist die Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg nach § 12 Nummer 2 im Bereich der Forstwirtschaft für 'die Überwachung die Pflanzenbestände und Vorräte auf Schadorganismen nach § 59 Absatz 2 Nummer 1 PflSchG, sofern diese im Wald vorkommen', zuständig. Da phyllophage Laubholzschädlinge besonders an ökologisch aber auch ökonomisch wertvollen Eichen ein großes Gefährdungspotenzial für die betroffen Waldbestände darstellen und andererseits ihr in der Intensität unregelmäßiges Auftreten nur mit Hilfe eines dauerhaften Monitoring anhand eingehender Überwachungsmethoden prognostiziert und dokumentiert werden kann, stellen diese Schädlinge dauerhaft einen besonderen Schwerpunkt der Schädlingsüberwachung in Südwestdeutschland dar. Dabei handelt es sich bis heute insbesondere um folgende Arten: Eichenprozessionsspinner, Schwammspinner, Eichenwickler, Großer und Kleiner Frostspanner und ggf. Goldafter. Im Zuge des zu erwartenden Klimawandel ist mit einer Steigerung des Auftretens dieser Schädlinge zu rechnen, so dass das eingehendere Monitoring der phyllophagen Laubholzschädlinge zudem eine dauerhaft beizubehaltende Anpassungsmaßnahme darstellt.
Das Projekt "Entwicklung und Anwendung eines invertierbaren Forstreflexionsmodells zur fernerkundlichen Erfassung von Kronenschlußgrad, Blattflächenindex, Blattpigmentierung und Blattwassergehalt" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Trier, Fach Umweltfernerkundung und Geoinformatik, Abteilung Fernerkundung durchgeführt. Die Forschungsaktivitäten konzentrieren sich auf die Entwicklung eines robusten, physikalisch basierten Forstreflexionsmodells (INFORM), das eine fernerkundliche Erfassung wichtiger bio-physikalischer Forstparameter erlaubt, wobei sowohl herkömmliche Multispektraldaten (u.a. Landsat-TM), als auch experimentelle Hyperspektraldaten (u.a. DAIS und HyMAP) zur Analyse herangezogen werden können. Dass sich in der Entwicklung befindliche Forstreflexionsmodell wird im Moment in mehreren Fallstudien eingesetzt: (1) fernerkundliche Bestimmung des Blattverlustes im Bienwald auf Grund einer Schwammspinner-Kalamität (Analyse von Landsat-TM Daten) (2) fernerkundliche Bestimmung des Einflusses von Kompensationskalkungen auf die 'Vitalität' von Fichtenforsten im Hunsrück (Analyse von Landsat-TM Daten) (3) fernerkundliche Bestimmung des LAI und Kronenschlußgrades von Quercus Ilex und Quercus Pubescens Beständen im südfranzösischen Languedoc (Analyse von DAIS-Daten)
Das Projekt "Untersuchungen zur Rassendifferenzierung beim Schwammspinner (Lymantria dispar)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Biologische Bundesanstalt für Land- und Forstwirtschaft durchgeführt. Mit der RAPD-PCR-Technik sollen molekulargenetische Merkmale zur Unterscheidung asiatischer und europaeischer Schwammspinner genutzt und die Frage einer Einschleppung bzw. Bastardisierung aggressiver asiatischer Genotypen geklaert werden.
Das Projekt "Zum Einfluß der Nahrungsqualität der Traubeneiche (Quercus petraea) und der Zerreiche (Q. cerris) auf die Entwicklung des Schwammspinners, Lymantria dispar (Lepidoptera, Lymantriidae)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität für Bodenkultur Wien, Institut für Forstentomologie, Forstpathologie und Forstschutz durchgeführt. Der Einfluß der Nahrungsqualität der beiden Eichenarten Quercus petraea und Q. cerris wird mittels Blattpulverdiäten auf die Entwicklung und Fertilität des Eichenschädlings Lymantria dispar (Schwammspinner) geprüft. Ziel der Untersuchungen ist es, die entscheidenden Substanzen der Blattinhaltsstoffe zu erkennen, die zu den deutlichen Unterschieden im Wachstum, Entwicklungsdauer und Reproduktion des Insekts nach Frass auf den beiden Eichendiäten führen.
Das Projekt "Synthese und Abbau von JH in parasitierten Wirtsraupen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität für Bodenkultur Wien, Institut für Forstentomologie, Forstpathologie und Forstschutz durchgeführt. Die endoparasitische Schlupfwespe ist ein wichtiger biologischer Gegenspieler des Schwammspinners, dessen Raupen weltweit zu den bedeutendsten Schädlingen der Eichenwälder gehören. Unsere bisherigen Untersuchungen über hormonelle Wechselwirkungen zwischen der Schwammspinnerraupe (Lymantria dispar) als Wirt und den Schlupfwespenlarven (Glyptapanteles liparidis) zeigten, dass eine Parasitierung zu einer Erhöhung des für die Entwicklung der Insekten entscheidenden Juvenilhormongehalts wie auch zu einem Wechsel des dominierenden Juvenilhormon-Typs in der Wirtsraupe führt. Durch den hohen Juvenilhormontiter, der v.a. kurz vor dem Ausbohren der Parasitenlarven aus ihrem Wirt auftritt, wird die Wirtsraupe in ihrer Entwicklung arretiert, so dass bei ihr eine weitere, energetisch aufwändige Häutung verhindert bzw. ihre Verpuppung unterdrückt wird. Die Erhöhung des Juvenilhormonspiegels im Blut der Wirtsraupe kann zum Teil durch eine parasitäre Hemmung des Hormon abbauenden spezifischen Enzyms, der Juvenilhormonesterase, erklärt werden. Unklar ist, wieso es durch die Parasitierung zu einer drastischen Veränderung der Juvenilhormontypen im Wirt kommt. In dem beantragten Projekt soll die Rolle der Parasitoidenlarven und ihrer assoziierten Faktoren (Venomsekret, symbiontische Polydnaviren, Teratocyten) bei der Synthese und beim Abbau der unterschiedlichen Juvenilhormontypen in den Zielorganen des Wirtstieres geklärt werden. Anhand von Implantations- und Inkubationsversuchen mit Parasitenlarven soll der Nachweis erbracht werden, ob diese grundsätzlich in der Lage sind, eigenes Juvenilhormon in den Wirt abzugeben. Darüber hinaus soll ihr Einfluss auf die Aktivität der Juvenilhormon produzierenden Drüse (Corpora allata) des Wirtes untersucht werden. Völlig unbekannt ist, auf welchem Weg Juvenilhormon im Gewebe der Insekten abgebaut wird. Durch den Vergleich der Aktivität der verschiedenen Juvenilhormon spaltenden Hydrolasen in Integument, Fettkörper und Mitteldarm der Wirtsraupe kann einerseits ein Beitrag zur Klärung dieser Frage geleistet, andererseits der parasitäre Effekt auf den Degradationsmechanismus festgestellt werden. Mit dieser Studie könnten somit wesentliche Wissenslücken über die komplexen hormonellen Wechselwirkungen zwischen Insekt und Insektenparasitoid geschlossen und grundlegende Erkenntnisse über den Abbau des Juvenilhormons im Insektengewebe gewonnen werden.
Das Projekt "Pflanze-Insekt-Parasitoid Reaktionen auf erhöhtes CO2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität für Bodenkultur Wien, Institut für Forstentomologie, Forstpathologie und Forstschutz durchgeführt. Die CO2 Konzentration in der Atmosphäre wird bis zum Ende dieses Jahrhunderts mindestens das Doppelte des vorindustriellen Wertes erreicht haben (550 ppm). Dieser dramatische Anstieg in einem relativ kurzen Zeitraum wird sich auf die wechselseitigen Beziehungen zwischen Pflanze, Pflanzenfresser und deren Parasiten auswirken. Im vorliegenden Projekt wird es möglich sein, diese Interaktionen an einem der wichtigsten Forstinsekten, dem Schwammspinner, und seinem natürlichen Gegenspieler, einer parasitischen Schlupfwespe, erstmals in einem unbewirtschafteten Laubmischwald mit Altbestand zu untersuchen. Die Universität Basel stellt uns ihre FACE (free air CO2 enrichment) Versuchsfläche zur Verfügung, auf der seit 2001 14 Laubbäume unterschiedlicher Arten während der Vegetationsperiode mit CO2 begast werden. Ein 45 m hoher Kran, ausgestattet mit zwei Gondeln, ermöglicht den Zugang zum Kronenbereich der Bäume. Wir werden die durch CO2-Begasung hervorgerufenen Änderungen im Blattinhaltsstoffmuster von Eiche, Buche und Hainbuche untersuchen, welche Auswirkungen diese auf die blattfressenden Raupen haben und ob auch deren Parasiten davon betroffen sein können. Raupen des Schwammspinners sollen in den Baumkronen CO2-begastes und nicht begastes Laub fressen. Parallel dazu werden Blattproben von den Versuchsbäumen geerntet und das Inhaltsstoffmuster der Blätter auf Nährstoffe (Stickstoff, Protein, Zucker) und Abwehrstoffe (Phenole, Tannine) analysiert. Dabei wird sich zeigen, ob sich Wachstum, Entwicklung und Mortalität der Raupen in einer CO2 angereicherten Atmosphäre ändern. Ein ähnlicher Versuch wird mit parasitierten Raupen durchgeführt. Dazu werden Raupen von Schlupfwespenweibchen angestochen, die ihre Eier in die Leibeshöhle injizieren, und die parasitierten Raupen anschließend auf die Versuchsbäume ausgebracht. In diesem Experiment können wir prüfen, ob sich eine durch CO2 verursachte, veränderte Nahrungsqualität des Laubes über die Wirtsraupen auch auf die dritte trophische Ebene (Parasitenlarven) auswirkt und diese fördert oder hemmt. Im Labor werden wir Raupen mit einer Blattpulverdiät aus dem Laub CO2 begaster und nicht begaster Bäume füttern und ihre Entwicklung verfolgen. So können wir genauere Angaben über ihr Wachstum und ihre Fähigkeiten machen, sich an unterschiedliche Nahrungsqualitäten anzupassen. In einem Freilandversuch werden wir außerdem testen, ob die parasitischen Wespenweibchen in der Lage sind, sich aus einer großen Gruppe von potentiellen Wirten jene Raupen herauszusuchen, die ihrer Nachkommenschaft die größtmögliche Überlebenschance - bezogen auf die Nahrungsqualität - bieten. Die Ergebnisse des Forschungsprojekts werden unsere Prognosemöglichkeiten bezüglich Massenvermehrungen des Schwammspinners in einer zukünftigen CO2 reicheren Atmosphäre deutlich verbessern.
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