Studie zu forstlichen und ökologischen Folgen bei Massenvermehrungen des Schwammspinners in Bayern

Schwammspinner - Projekt

Technische Universität München, LWF, Universität Würzburg

Hintergrund

Die Bekämpfung des Schwammspinners in Eichenmischwäldern ist in jedem Jahr einer Massenvermehrung Gegenstand einer öffentlichen Diskussion. Einerseits können hohe Dichten der Schwammspinnerraupen zu Kahlfraß an Eiche und auch an anderen Baumarten führen. Dieser soll durch eine rechtzeitige Bekämpfung vermieden werden, um Waldbesitzer vor Schäden bis hin zu Bestandeszerstörungen zu bewahren. Andererseits sind Eichenmischwälder sehr artenreich und es kommen in ihnen eine Vielzahl bedrohter Tag- und Nachtfalter, Vögel und andere Arten vor, so dass die Sorge besteht, dass diese kurz- oder auch längerfristig unter einem Insektizideinsatz leiden. Allerdings hat auch der Schwammspinnerausbruch selbst negative Konsequenzen für andere Arten in einem Eichenwald, da die Artengemeinschaft für einige Zeit von nur einer Art, dem Schaderreger, dominiert wird. Während die Biologie des Schwammspinners bekannt ist und es bereits viele gute Studien zur Wirkung einer Entlaubung auf die Eiche gibt, gibt es doch einige Wissensdefizite, die für ein Risikomanagement wichtig sind, z.B. in Bezug auf kurz- und längerfristige Effekte des Schwammspinners auf das Eichenwachstum in Abhängigkeit des Standorts. Auch gibt es bisher noch zu wenige Studien, die die kurz- und längerfristigen Auswirkungen auf Nichtzielorganismen zwischen unbekämpften Flächen (mit hoher Schwammspinnerdichte) und bekämpften Flächen (mit reduzierter Schwammspinnerdichte) vergleichen. Schließlich sind einige internationale Ergebnisse nicht einfach auf Bayern zu übertragen. Die Wechselwirkungen zwischen Schwammspinnerdichten, standörtlichen Gegebenheiten, dem gewählten Management und den Reaktionen der Eichenwälder und ihrer Lebensgemeinschaften können dabei nur in Jahren einer Massenvermehrung untersucht werden, wie sie für die nächsten Jahre erwartet wird.
Um weitere für das Schwammspinnermanagement wichtige Erkenntnisse zu gewinnen, fördert das Bayerische Staatsministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten (StMELF) daher von 2019-2021 ein Forschungsprojekt, an dem die Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (Abteilungen Waldschutz, Fernerkundung, Biodiversität, Naturschutz, Jagd), die Technische Universität München (Waldwachstumskunde, Terrestrische Ökologie) und die Universität Würzburg (Institut für Zoologie) beteiligt sind.

Kern des Forschungsprojektes sind 40 Probeflächen, mit folgenden Ansätzen:

Ansatz 1: Hohe Dichte Schwammspinner/Bekämpfung
Ansatz 2: Hohe Dichte Schwammspinner/keine Bekämpfung
Ansatz 3: Niedrige Dichte Schwammspinner/Bekämpfung
Ansatz 4: Niedrige Dichte Schwammspinner/keine Bekämpfung

Diese vier je 10-30 Hektar großen Flächen sollten möglichst benachbart liegen und eine ähnliche Bestandesstruktur aufweisen. Dabei sollen Bestände mit einem Alter von über 100 Jahren ausgewählt werden.

In den Flächen werden dann 2019 und in den Folgejahren folgende Untersuchungen durchgeführt:

Erfassung der Einzelbaum- und Bestandesstruktur in den Probebeständen
Messung des Baumwachstums durch Zuwachsmessbänder
Erfassung der Kronenstruktur und Vitalität durch terrestrische Laserscanner
Untersuchungen zur Dichte und Dynamik des Schwammspinners
Untersuchungen zum Vorkommen von Tag- und Nachtfalter und Vögeln, zu einem späteren Zeitpunkt auch anderen Artengruppen wie etwa Fledermäuse
Befliegung der Flächen zur großflächigen Dokumentation des Befalls für spätere Vergleiche

Die Ergebnisse werden öffentlich zur Verfügung gestellt. Zudem finden jedes Jahr Informationsveranstaltungen zum Projektfortschritt statt.

Konkrete Feldarbeit

TU München, Lehrstuhl für Waldwachstumskunde

Forschungsfrage:
Wie wirkt sich ein Schwammspinnerbefall kurz- und langfristig auf das Wachstum und Überleben von Eichen aus?

Methoden:

Terrestrischer Laserscanner:

Detaillierte Beschreibung der Bestandsstruktur
Vergleich der Blattmasse in behandelten Flächen mit nicht behandelten Flächen

Wieviel Blattmasse wird von den Raupen des Schwammspinners gefressen?
Wieviel Blattmasse können die eichen durch den Johannistrieb wiederaufbauen?

Anlegen/Ablesen von Zuwachsmaßbändern:

Untersuchung des Einflusses von Blattverlusten durch fraß des Schwammspinners auf das Dickenwachstum der untersuchten Eichen

Wie stark bricht das Dickenwachstum im Laufe des Jahres ein?
Kann durch den weder austrieb der Eichen (Johannistrieb) die Zuwachsverluste abgepuffert werden?
Wie lange (in Jahren) brauchen die Eichen um sich von dem Kahlfraß zu erholen (wann zeigen die nicht behandelten Eichen wieder ähnliche Zuwächse im Dickenwachstum wie die behandelten Eichen)

Retrospektive Analyse des Einflusses des Schwammspinnerfraß:

Bohrkernentnahme von circa 100 Eichen welche in der Vergangenheit vom Schwammspinner kahlgefressen wurden.
Vergleich mit Eichen welche nicht kahlgefressen wurden

Untersuchung des langjährigen Einflusses des Kahlfraßes durch den Schwammspinner auf die Zuwachsdynamik der Eiche.

Uni Würzburg, Lehrstuhl für Tierökologie und Tropenbiologie

Forschungsfragen:
Wie wirkt sich das Insektizid Mimic auf adulte Tag- und Nachtfalter, auf Vögel und Fledermäuse und auf die gesamte Insektengemeinschaft aus?

Welchen Einfluss hat der Schwammspinner auf die Lebensgemeinschaften?
(Die Fragen werden teilweise gemeinsam mit TU München, Terrestrische Ökologie beantwortet)

Methoden:

Tag- und Nachfalter

Dazu werden Lichtfänge durchgeführt (dient der Aufnahme von Nachtfaltern). Der automatische Lichtfang bei Nacht wird durch tagsüber installierte Fangeimer mit Leuchtröhre und Dämmerungssensor ermöglicht.
Tagfalterkartierungen (durch externe Kartierer) werden mehrmals im Jahr durchgeführt

Fledermäuse

Batcorder-Aufnahmen einmal pro Monat auf den Versuchsflächen

Vögel

8 Nistkästen pro Versuchsfläche werden regelmäßig kontrolliert. Notiert werden Anzahl der Eier, der Jungvögel, der toten Tiere, der Schwammspinnerraupen im Nistkasten und die Vogelart. Die meisten Nistkästen sind durch Meisen besetzt (Kohl- und Blaumeise). Einige Trauerschnäpper wurden auch darin gefunden, sowie ein Kleiber

TU München, Lehrstuhl für Terrestrische Ökologie

Forschungsfragen:
Wie wirkt sich das Insektizid Mimic auf adulte Tag- und Nachtfalter, auf Vögel und Fledermäuse und auf die gesamte Insektengemeinschaft aus?

Welchen Einfluss hat der Schwammspinner auf die Lebensgemeinschaften?
(die Fragen werden teilweise gemeinsam mit Universität Würzburg beantwortet)

Methoden:

Insektengemeinschaften in der Baumkrone

die Insektengemeinschaften in der Baumkrone werden mehrfach im Jahr mit dem sogenannten „Fogging“ beprobt. Dazu wird natürliches Pyrethrum verdampft und in die Baumkrone eines Baumes geleitet. Die herunterfallenden Insekten werden eingesammelt und bestimmt.

Insektengemeinschaften auf dem Boden

in allen Flächen werden Bodenfallen ausgebracht (Becher, die so eingegraben werden, dass sie bündig mit der Bodenoberfläche abschließen). Die Becher enthalten eine Fangflüssigkeit (Essigwasser) und werden alle drei Wochen geleert. Die Käfer in den Fallen werden bestimmt.

Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft

Forschungsfragen:
Wie ist das Verhalten und die Biologie des Schwammspinners in den befallenen Flächen? Haben befallene Eichen eine höhere Chance, in späteren Jahren auch von anderen Schädlingen befallen zu werden?

Wie lässt sich die Prognose eines Ausbruchs verbessern?

Wie lassen sich über Fernerkundungsmethoden Schäden erkennen und die Prognose verbessern?

Methoden:

Biologie und Prognose Schwammspinner

regelmässige Zählungen von allen Stadien des Schwammspinners (Eigelege, Larven)
Schätzung des Bestandesschadens auf Baumebene

Fernerkundung

Befliegung von Eichenbeständen in Bayern und Entwicklung einer Methodik zu Identifizierung des Befalls einzelner Bäume