Begünstigende Ereignisse wie Stürme, Schneebruch oder Trockenheit lassen die Dichte von Borkenkäfern stark ansteigen. Einige dieser Arten werden dann zu gefährlichen Primär-schäd-lingen, d.h. sie befallen auch gesunde Bäume. Zu diesen „aggressiven“ Borkenkäferarten gehö-ren bei der Fichte Buchdrucker und Kupferstecher. Vor allem der Buchdrucker kann bei Mas-senvermehrungen ein großflächiges Absterben von Fichtenbeständen verursachen.
Aufgabe
1. Borkenkäfer schädigen Bäume.
Abbildung 39: Aufbau eines Fichtenstammes und Borkenkäfer LWF verändert nach Bioskop Schulbuch Westermann
a. Erläutern Sie anhand der Abbildung 39, warum Borkenkäfer Bäumen schaden!
b. Überlegen Sie, warum Borkenkäferbefall häufig erst sehr spät entdeckt wird und beschreiben Sie die Folgen!
Materialgeleitete Aufgaben 115
Maßnahmen zur Bekämpfung der Borkenkäfer I. Fällen der befallenen Bäume
II. Entrinden der gefällten Bäume;
III. Verbrennen der abgeschälten Rinde
IV. Schneller Abtransport der gefällten, ungeschälten Bäume und Lagerung von mehr als 500m vom nächsten Wald entfernt
V. In Ausnahmefällen Einsatz von Insektiziden (Insektenvernichtungsmitteln) nur am schon gefällten, liegenden Holz wenn der Abtransport nicht möglich ist.
VI. Aufstellen von Pheromonfallen um Anzahl der Borkenkäfer und eine mögliche Kalamität vorherzusagen.
2. Bekämpfung des Borkenkäfers
a. Stellen Sie mit Hilfe der obigen Tabelle zusammen, zu welchen Zeiten im
Entwicklungszyklus des Borkenkäfers die beschriebenen Maßnahmen sinnvoll sind und begründen Sie jeweils Ihre Ansicht!
b. Überlegen Sie, aus welchen Gründen der Einsatz von Insektiziden umstritten und vielerorts verboten ist!
c. Überlegen Sie, warum eine effiziente Bekämpfung des Borkenkäfers durch Borkenkäferfallen bei Massenvorkommen nicht möglich ist!
d. Stellen Sie Thesen auf, warum den Pheromonfallen eine große Bedeutung bei der Beobachtung von Borkenkäfervorkommen zukommt! Planen Sie ein solches Beobach-tungsprojekt!
3. Pheromone und Massenvermehrung
Abbildung 40: Zusammenhang zwischen Pheromonen und Massenvermehrung Ecke Julius
Erläutern Sie in Bezug auf Abbildung 40 Zusammenhänge zwischen Pheromonen und der Massenvermehrung der Borkenkäfer!
4. Massenvermehrung der Borkenkäfer.
Materialgeleitete Aufgaben 116
Nach einer Massenvermehrung geht die Zahl der Borkenkäfer nach einiger Zeit wieder stark zurück. Fressfeinde der Borkenkäfer sind dafür mitverantwortlich. Stellen Sie begründete Ver-mutungen auf, weshalb es trotz der Fressfeinde zur Massenvermehrung kommen konnte!
Beispiellösung: Borkenkäfer
1a. Kompetenzbereich Kommunikation, Anforderungsbereich I
Die Borkenkäfer zerstören den Bast und damit den Assimilationstransport des Baumes. Buch-drucker und Kupferstecher gehören zu den Rindenbrütern, d.h. ihre Brut entwickelt sich in der Rinde des Wirtsbaumes. Die Larven fressen vorwiegend quer zur Faserrichtung und unterbre-chen damit den Saftstrom. Das führt bei stammumfassendem Befall zum Absterben der Bäume.
1b. Kompetenzbereich Fachwissen, Anforderungsbereich II
Man erkennt Borkenkäfer erst sehr spät, da sie ihre Paarungskammern im Bast anlegen. Sie bohren sich durch die Rinde und sind daher erst eher „unauffällig“. Die Folge ist, dass der Be-fall dann schon sehr stark ist und der Baum derart beschädigt ist, dass er abstirbt.
2a. Kompetenzbereich Kommunikation, Anforderungsbereich I Kompetenzbereich Fachwissen, Anforderungsbereich II
I. In der Zeit in der die Käfer sich im Baum befinden und noch nicht ausfliegen (Lar-ven stadium – Imagostadium). Erkennt man nur am Einbohrloch der Käfer und an Bohrmehl zu Fuß des Baumes. Wenn der Baum abgestorben ist, ist es schon zu spät das die Käfer schon wieder weitergeflogen sind.
II. im Larvenstadium – Imagostadium: Larven vertrocken oder werden von Fressfein-den gefressen
III. wie II. Larven + entwickelte Käfer werden verbrannt
IV. zu jeder Zeit, wenn ein Befall festgestellt wird. Die ausfliegenden Käfer finden im Um kreis keine Nahrung und sterben.
V. Nur in Ausnahmefällen wird der Einsatz von Insektiziden (Insektenvernichtungs- mitteln) nur am schon gefällten, liegenden Holz durchgeführt, wenn der Abtrans-port z.B. wetterbedingt nicht möglich ist. Durch Insektizideinsatz wird das gesamte Ökosystem geschädigt nicht nur die Borkenkäfer.
VI. Wenn die Männchen Pheromone abgeben, ab einer Temperatur von ca. 16 Grad Celsius
2b. Kompetenzbereich Fachwissen, Anforderungsbereich II
Insektizide wirken gegen viele Insekten und nicht spezifisch. Man greift damit in mehrere Po-pulationen ein und nimmt Einfluss auf das gesamte Ökosystem. Außerdem können Insektizide ins Grundwasser gelangen. Zudem erreicht man die Käfer nicht mit dem Gift, da Sie unter der Rinde sitzen.
Materialgeleitete Aufgaben 117
2c. Kompetenzbereich Fachwissen, Anforderungsbereich II
Die Pheromone der Falle können nicht gut genug von den abgegebenen Pheromonen der Männchen unterschieden werden. Somit wird ein Großteil der Weibchen trotz Fallen das echte Männchen im Baum „finden“. Zudem fliegen Borkenkäfer nicht immer gezielt in Richtung von Pheromonen aus, sondern eher nach dem Zufallsprinzip. Pheromonfallen können niemals die große Masse an Käfern fangen. Pheromonfallen eignen sich um Borkenkäferpopulationen zu überwachen.
Sie liefern Informationen über den Schwärmverlauf (Beginn, Höhepunkte) und damit Ein-blick in die Anzahl der Folgegenerationen.
Sie geben bei mehrjähriger Beobachtungszeit einen Eindruck davon, wie sich regional die Kä-ferdichte entwickelt. Wichtig ist dabei immer die sachkundige Auswahl des Fallenstandorts. Ein Einsatz der Fallen zur Borkenkäferbekämpfung bringt keinen Erfolg. Ein Weibchen des Buch-druckers legt im Verlauf der Vegetationsperiode 100 - 150 Eier ab. Rechnet man Verluste mit ein, so kann ein Käferweibchen in Jahren wie 2003 mit drei Jungkäfergenerationen und zwei Geschwisterbruten mehr als 100.000 Nachkommen erzeugen.
2d. Kompetenzbereich Erkenntnisgewinnung, Anforderungsbereich II
Pheromonfallen locken die Käfer an. Je mehr Käfer in der Falle landen, umso mehr Käfer sind im Wald aktiv, da damit zu rechnen ist, dass sich die Zahl der gefangenen Tiere proportional zur Gesamtzahl verhält. Die Beobachtung von Fallen ermöglicht es, eine plötzliche Zunahme der Käfer festzustellen und entsprechend zu reagieren. Die Zahl der gefundenen Käfer wird da-bei notiert und die Tiere werden jeweils aus der Falle entfernt. Ein solches Projekt könnte darin bestehen, in gefährdeten Bezirken die gefährdeten Waldbestände regel-mäßig zu kontrollie-ren. Es kann zum Beispiel zwischen zwei Fichtenbeständen eine Pheromonfallenreihe aufge-baut werden um zu beobachten wie viele Käfer vorhanden sind und ob eine Massenvermeh-rung stattfindet.
3. Kompetenzbereich Kommunikation, Anforderungsbereich II
Es gibt weniger Fressfeinde als Borkenkäfer, die klimatischen Bedingungen (z.B. Trockenheit) sind deutlich günstiger für die Borkenkäfer, die sich schneller vermehren; Monokulturen, wo Fressfeinde keine ökologische Nische finden und daher wenig vorhanden sind; geringere Gene-rationszeit der Borkenkäfer im Gegensatz zu ihren Fressfeinden; Fressfeinde, wie z.B. der Bunt-specht brauchen länger um auf das vorhandene Überangebot an Nahrung reagieren zu kön-nen.
4. Kompetenzbereich Erkenntnisgewinnung, Anforderungsbereich II
Es gibt zahlreiche natürliche Feinde von Borkenkäfern, z.B. Räuber (Ameisenbuntkäfer, Jagdkä-fer), Parasitoide (Erz-, Schlupfwespen), Krankheitserreger (Pilze, Viren etc.). Sie können in großer Zahl auftreten - jedoch ist ihr Einfluss i.d.R. nicht ausreichend, um einen Ausbruch von Massenvermehrungen herbeizuführen. Zudem brauchen Fressfeinde, wie z.B. der Buntspecht länger um auf das vorhandene Überangebot an Nahrung reagieren zu können.
Materialgeleitete Aufgaben 118