DSS - WuK

Name des Modells:

Kiefernprachtkäfermodell

Modellentwickler:

LEMME, JUNGHANS, HURLING & HABERMANN , NW FVA, Göttingen

Zielsetzung/Zweck:

Berechnung des durch den Kiefernprachtkäfer (Phaenops cyanea, Fabricius) verursachten Schadholzanfalles in der Kiefer (Pinus sylvestris L.). Es werden zur Berechnung die Witterungsbedingungen herangezogen, die auf die Käferpopulation und die Wirtspflanze wirken und diese bewertet, inwieweit sie sich positiv oder negativ auf die Entstehung eines Schadens auswirken. Die Populationsgröße des Käfers wird nicht direkt berechnet.

Modelltyp:

Prozessmodell

Zustandsvariablen:

Name	Einheit	Beschreibung
Anzahl.Flugtage	d	Anzahl möglicher Flugtage für die thermophile Art in einem Jahr
Schadauftreten	binär	Festlegung, ob in einem Jahr ein Schaden entsteht
Schadholzmenge	%	Anteil des auftretenden Schadholzes am Gesamtvorrat

Skaleneben:

Die räumliche Auflösung enstpricht dem berechneten Bestand. Die zeitliche Auflösung während der Berechnung ist ein Tag für die Berechnung der möglichen Flugtage, monatliche Temperatur- und Niederschlagswerte werden für die Berechnung des Schadholzanfalls benötigt (diese werden während der Berechnung aus täglichen Werten erzeugt). Das Ergebnis hat eine jährliche Auflösung.

Prozessüberblick und Ablaufplan:

Die Phänologie des Käfers wird vom Schlupf über den Reifungsfraß bis zum Abschluß der Flugperiode nachgebildet. Dieser Modellteil beruht auf Arbeiten von APEL (1986) und GUTOWSKI & KROLIK (1996). In diesem Zeitraum wird die Anzahl möglicher Flugtage berechnet. Ein zweites Submodell nutzt die Flugtage und weitere Sommertemperaturen und Niederschläge zur Berechnung, ob in einem Jahr ein Schaden auftreten wird. Das dritte Submodell berechnet mit Hilfe der Flugtage und anhand von Temperatur und Niederschlagswerten die Höhe eines auftretenden Schadens. Submodell 2 und 3 wurden mit Hilfe von Schadmeldungsdaten des Landes Sachsen-Anhalt von 1975-1993, den entsprechenden Forsteinrichtungsdaten und Witterungsdaten des DWD für diesen Zeitraum erstellt.

Stochastizität:

keine

Input:

Name	Einheit	Beschreibung
Temperatur	°C	Tagesmittel und -maximaltemperatur
Niederschlag	mm	Niederschlag in tägl. Auflösung
Bestandesalter	Jahre	Alter des Bestandes, jährliche Auflösung

Submodelle:

Submodell 1:

Im Submodell 1 werden die in einem Jahr möglichen Flugtage des Kiefernprachtkäfers errechnet. Dies sind alle Tage mit einer Temperatur über 25°C, die zwischen dem Ende des Reifungsfraßes der Imagines und dem 31. August eines Jahres liegen, Der 31. August ist das Ende der bisher für diese Art beschriebenen Flugperiode. Dabei gestaltet sich der Beginn dieser Periode variabel:
unreife Imagines (Weibchen mit unreifen Ovarien) sind am 1. Juni eines Jahres flugbereit und fliegen an einem Tag nach diesem Datum in die Kiefernkrone zum Reifungsfraß, sobald die Lufttemperatur (Maximaltemperatur) über 23°C liegt. Der Reifungsfraß dauert 12 Tage. Ist er abgeschlossen, ist jeder Tag mit einer Tagesmaximaltemperatur über 25°C ein Flugtag.

Submodell 2:

Das Submodell 2 dient der Berechnung, ob in einem Jahr ein Schaden an Kiefer entsteht oder nicht. Dabei wird ein Schaden von unter 1,5 fm Schadholz pro 100 ha Kiefernfläche als Latenzwert betrachtet. Das Auftreten eines Schadens über diesem Latenzwert für ein Jahr wird berechnet aus der Anzahl der möglichen Flugtage in diesem Jahr, der Mitteltemperatur der Monate Juni-August des Vorjahres, und der Niederschlagssumme der Monate Februar-Mai des Vorjahres. Die Darstellung erfolgt mit einer logistischen Funktion:

Schadauftreten = 1 für e^(-15,9 + 0,06 * FT + 0,93 * TJuni.August - 0,01 * NFeb.Mai) >= 0,5
Schadauftreten = 0 für e^(-15,9 + 0,06 * FT + 0,93 * TJuni.August - 0,01 * NFeb.Mai) < 0,5

• mit:
• FT: Flugtage im akutellen Jahr
• TJuni.August: Durchschnittstemperatur der Monate Juni bis August des Vorjahres
• NFeb.Mai: Niederschlagssumme der Monate Februar bis Mai des Vorjahres

Submodell 3:

Von dem Submodell 3 wird die Schadenshöhe als Anteil des Schadholzes am stehenden Holzvolumen errechnet. Schadholz fällt lediglich in Beständen an, die älter als 40 Jahre sind. Die Schadenshöhe wird folgendermaßen berechnet:

Schadenshöhe = e^(-14,4 + 0,29 * TJuni + 0,3 * TMärz - 0,0083 * NFebruar.Mai + 0,96 * TJuni/TApril )

• mit:
• TJuni: Durchschnittstemperatur im Juni des aktuellen Jahres
• TMärz: Durchschnittstemperatur im März des Vor-Vor-Jahres
• TApril: Durchschnittstemperatur im April des aktuellen Jahres
• NFebruar.Mai: Niederschlagssumme der Monate Februar bis Mai des aktuellen Jahres

APEL, K.-H. (1986): Biologie, Ökologie und Massenwechseln von Phaenops cyanea. Dissertation, Institut für Forstwirtschaft Eberswalde, S. 31ff, 59ff & 72ff

GUTOWSKI, J. M. & KROLIK, R. (1996): A review of the morphology, distribution and biology of Palaearctic species of the genus Phaenops Dej. (Coleoptera: Buprestidae), Crystal Series Zoologica, 3 , 1-88