Über den einfluß von luftverunreinigungen auf schadinsekten in polnischen nadelbaumbeständen

9
Uber den Einflul~ von Luftverunreinigungen auf Schadinsekten in polnischen Nadelbaumbest:inden Von Z. SIr~IU, iNSKX 1 Einfuhrung Die intensive Entwicklung der Industrie, die in Polen im Laufe der letzten Jahrzehnte stattgefunden hat, verursachte weitverbreitete Waldsch~iden durch Luftverunreinigungen mit Gas und Staub. Bereits im Jahre 1967 sch~itzte man die Gesamtschadfl~iche auf 176 000 ha. Diese Fl~iche stieg bis 1971 auf 239 000 ha, bis 1973 auf 268 000 ha und bis 1977 auf 400 000 ha an. 1982 erreichte sie etwa 500 000 ha (2,33). In grof~en Mengen werden Schwefel- und Fluorverbindungen in die Atmosphiire ab- gegeben, manchmal 6rtlich auch Verbindungen yon Chlor und Stickstoff sowie verschie- dene Schwermetalle (7, 9, 25, 27, 34). Im Jahre 1981 wurden laut Angaben des polnischen Zentralamtes fiir Statistik 4 899 000 t gasf6rmige Luftverunreinigungen emittiert. Staubf6rmige industrielle Luftverunreinigungen sind weniger sch~idlich fi~r den Wald. 1981 betrug der Ausstof~ insgesamt 1 901 000 t. Polen ,,exportiert" jiihrlich etwa 1 400 000 t Schwefeldioxid und ,,importiert" etwa 1 100 000 t (11). Am st~rksten sind die im Oberschlesischen und im Krakauer Industriegebiet gelegenen W~ilder gef~ihrdet. Auch in den Sudeten bedrohen Luftverunreinigungen, die grof~e Mengen yon Schwefel- und Fluorverbindungen enthatten, das Bestehen der W~lder. Stellenweise betr~igt der Schwefelgehalt in den Nadeln bis 2 % der Trockensubstanz (12). Bis 1990 ist fi~r ganz Polen eine Steigerung der SO2-Emission auf etwa 7 3(30 000 t j~ihrlich vorhergesagt. Dies tiif~t eine Zunahme der Schadensfl~iche auf 1 900 000 ha erwar- ten (2). Industrielle Luftverunreinlgungen sch~idigen vor allem Nadelw~ilder. Am stiirksten lei- det die Tanne, die in vieten Industrieregionen massenhaft abstirbt (32). Insbesondere in den Gebirgen und Vorgebirgen, abet auch in den Ebenen Oberschlesiens ist die Fichte betrof- fen. Die gr6f~ten Verluste entstehen jedoch in Kiefernbest~inden, da sie in Polen, auch in Industriezentren, welt verbreitet sind. Ortlich leiden auch Laubbaumbest~inde unter der Einwirkung yon Industrie-Immissionen' (22). Luftschadstoffe wirken auf die Waldb~iume nicht nut direkt, etwa dutch St~Srung der Assimilations-, Atmungs- und Transpirationsprozesse ein, sondern auch indirekt, u. a. durch Schaffung gi~nstiger Bedingungen fiir die Massenvermehrung forstlicher Schadinsek- ten und for das epidemische Auftreten pathogener Pilze (15, 26, 29, 40). Durch vorzeitigen Abfall der Asslmilationsorgane und dutch biochemische Ver~inderungen in Geweben wet- den die Biiume geschw~icht. Dies und m6glicherweise auch zahlenm~if~ige Ver~inderungen bei den Sdbstregulationsfaktoren (Parasiten, Raubinsekten usw.) erm6glichen eine rapide Vermehrung yon Schadinsekten. Die ersten diesbeziiglichen Beobachtungen machte GEI~L.~cu (8) gegen Ende des 19. Jahrhunderts. Er leitete eine Diskussion fiber die Ursachen der in Nadelbaumbestiinden wahrgenommenen Sch~iden ein. Bis heute wurden danach den in industriebeeinflugten Gebleten auftretenden Insekten viel Beachtung geschenkt. U.S. Copyright Clearance Center Code Statement: 0013-8003/84/10301-0083 $ 02.50/0 Forstw. Cbl. 1~3 (1984), 83-92 19S4 Verlag Paul Parey, Hamburg und Berlin ISSN 0015-8003 / interCode: FWS('AZ

Upload: z-sierpinski

Post on 14-Aug-2016

215 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

Page 1: Über den Einfluß von Luftverunreinigungen auf Schadinsekten in polnischen Nadelbaumbeständen

Uber den Einflul~ von Luftverunreinigungen auf Schadinsekten in polnischen Nadelbaumbest:inden

Von Z. SIr~IU, iNSKX

1 Einfuhrung

Die intensive Entwicklung der Industrie, die in Polen im Laufe der letzten Jahrzehnte stattgefunden hat, verursachte weitverbreitete Waldsch~iden durch Luftverunreinigungen mit Gas und Staub. Bereits im Jahre 1967 sch~itzte man die Gesamtschadfl~iche auf 176 000 ha. Diese Fl~iche stieg bis 1971 auf 239 000 ha, bis 1973 auf 268 000 ha und bis 1977 auf 400 000 ha an. 1982 erreichte sie etwa 500 000 ha (2,33).

In grof~en Mengen werden Schwefel- und Fluorverbindungen in die Atmosphiire ab- gegeben, manchmal 6rtlich auch Verbindungen yon Chlor und Stickstoff sowie verschie- dene Schwermetalle (7, 9, 25, 27, 34). Im Jahre 1981 wurden laut Angaben des polnischen Zentralamtes fiir Statistik 4 899 000 t gasf6rmige Luftverunreinigungen emittiert.

Staubf6rmige industrielle Luftverunreinigungen sind weniger sch~idlich fi~r den Wald. 1981 betrug der Ausstof~ insgesamt 1 901 000 t.

Polen ,,exportiert" jiihrlich etwa 1 400 000 t Schwefeldioxid und ,,importiert" etwa 1 100 000 t (11).

Am st~rksten sind die im Oberschlesischen und im Krakauer Industriegebiet gelegenen W~ilder gef~ihrdet. Auch in den Sudeten bedrohen Luftverunreinigungen, die grof~e Mengen yon Schwefel- und Fluorverbindungen enthatten, das Bestehen der W~lder. Stellenweise betr~igt der Schwefelgehalt in den Nadeln bis 2 % der Trockensubstanz (12).

Bis 1990 ist fi~r ganz Polen eine Steigerung der SO2-Emission auf etwa 7 3(30 000 t j~ihrlich vorhergesagt. Dies tiif~t eine Zunahme der Schadensfl~iche auf 1 900 000 ha erwar- ten (2).

Industrielle Luftverunreinlgungen sch~idigen vor allem Nadelw~ilder. Am stiirksten lei- det die Tanne, die in vieten Industrieregionen massenhaft abstirbt (32). Insbesondere in den Gebirgen und Vorgebirgen, abet auch in den Ebenen Oberschlesiens ist die Fichte betrof- fen. Die gr6f~ten Verluste entstehen jedoch in Kiefernbest~inden, da sie in Polen, auch in Industriezentren, welt verbreitet sind. Ortlich leiden auch Laubbaumbest~inde unter der Einwirkung yon Industrie-Immissionen' (22).

Luftschadstoffe wirken auf die Waldb~iume nicht nut direkt, etwa dutch St~Srung der Assimilations-, Atmungs- und Transpirationsprozesse ein, sondern auch indirekt, u. a. durch Schaffung gi~nstiger Bedingungen fiir die Massenvermehrung forstlicher Schadinsek- ten und for das epidemische Auftreten pathogener Pilze (15, 26, 29, 40). Durch vorzeitigen Abfall der Asslmilationsorgane und dutch biochemische Ver~inderungen in Geweben wet- den die Biiume geschw~icht. Dies und m6glicherweise auch zahlenm~if~ige Ver~inderungen bei den Sdbstregulationsfaktoren (Parasiten, Raubinsekten usw.) erm6glichen eine rapide Vermehrung yon Schadinsekten.

Die ersten diesbeziiglichen Beobachtungen machte GEI~L.~cu (8) gegen Ende des 19. Jahrhunderts. Er leitete eine Diskussion fiber die Ursachen der in Nadelbaumbestiinden wahrgenommenen Sch~iden ein. Bis heute wurden danach den in industriebeeinflugten Gebleten auftretenden Insekten viel Beachtung geschenkt.

U.S. Copyright Clearance Center Code Statement: 0013-8003/84/10301-0083 $ 02.50/0 Forstw. Cbl. 1~3 (1984), 83-92 �9 19S4 Verlag Paul Parey, Hamburg und Berlin ISSN 0015-8003 / interCode: FWS('AZ

Page 2: Über den Einfluß von Luftverunreinigungen auf Schadinsekten in polnischen Nadelbaumbeständen

84 Z. 5ic.rpimki

2 Forstliche Schadinsekten in Industriegebieten

Die Situation in seit Jahren chronisch Industrieabgasen ausgesetzten Best~inden und die in Bestiinden mit z. B. durch Betriebsunf~.lle nur kurzfristiger Belastung mOssen getrennt behandelt werden.

2.1 Schadinsekten in ch,'onisch industriebeeinfluBten Gebieten

In Nadelw~ildern, die seit vielen Jahren immissionsbelastet sind, weisen gewlsse Schadin- sekten eine Tendenz zur Massenvermehrung auf, w~ihrend bei anderen die Populations- dichte deutlich sinkt.

2.1. l Kiefernscha'dlinge

Da die Kiefer in Polen die wichtigste waldbildende Baumart in Industriegebieten ist, wurde den Kiefernschfidlingen besondere Beachtung geschenkt.

2.I.1.1 Sch~idlinge der Kulturen und Dickungen

In jungen Kiefernbest~inden, die yon lndustrleemissionen beeinflui~t werden, weisen ziem- lich viele Insekten-Arten die Tendenz zu erh6htem Vorkommen auf. Dies trifft sowohl bei Immission yon Schwefelverbindungen (24, 26, 29) als auch yon Chlor (34), Fluor und Schwermetalten (7) zu. Diese Insekten bringen zwar die B~iume nlcht zum Absterben, doch sic k6nnen zu dauerhaften Deformationen fiihren oder die B~iume zus~itzlich schw~chen.

Von gr6gter Bedeutung ist die Kiefernknospentriebmotte (Exoteleia dodecella L.). Mei- stens kommt sic allein vor (24), manchmal wird sie jedoch von Eretria buoliana Schiff., Blastett~ia turionella Hbn. und Petrova resinella L. begleitet. Die Larven dieser Arten sind dutch eine verborgene Lebensweise gekennzeichnet. Dutch den Frat~ der E. dodecella- Raupen kann ein groiger Tell der Knospen vernichtet werden (24, 39). Dieser Schaden wurde in der Vergangenheit wahrscheinlich mehrmals ais Schaden des Kiefernknospentriebwick- lers angesehen. Die Populationsdichte dieser beiden Insekten fluktuiert in Industriegebie- ten nut wenig. Sie bleibt vielmehr fiber lange Zeitr~.ume auf hohem Niveau und erfafgt auch ~iltere Best~inde.

Zur Schw~ichung der B~iumchen in jungen Kiefernbest~inden triigt auch die unter den Rindenschuppen verborgen lebende Kiefernrindenwanze (Aradus cinnamomeus Panz.) bei, die sowohl im Larven- als auch im Imaginalstadium Pflanzens~ifte saugt. Ortlich k(Snnen auch Bauml~iuse (Lachnidae) yon Bedeutung sein (6, 40).

In einigen durch Schwefel- (25) oder Fluor-Immissionen beeinflufften Kiefernkulturen wurden Massenauftreten der Kiefernnadelscheiden-Gallmiicke (Theeodiplosis brachyntera Schwiigr.) festgestellt (30). Diese GallmClcke verbreitet die Sporen des Pilzes Cenangium fe~ruginosum Ft., der Triebe und A, ste zu~ Absterben bringt.

Unter den Nadelfressern verdient bier der Kieferngraur(if~ler (Brachyderes incanus L,.) Erw~ihnung.

Alle genannten lnsekten treten besonders zahtreich in Gebieten mit schwacher und mittelstarker Luftverunreinigung auf. Bei starker Gef~.hrdung ist ihre Dichte im allgemei- hen geringer.

2.1.t.2 Nadelfressende Insekten in iilteren Best~.nden

In schwach gef~ihrdeten Kiefernbaumh61zern Schlesien tritt seit Jahren Acantholyda nemo- ralis Thorns. vermehrt auf (26). Es f~illt auf, dat[~ in W~ildern mit starker und mittlerer Gefiihrdung die Kieferngrogsch~idlinge nicht begi~nstigt sind. Vermutlich wirken sowohl Gase als auch einige mit ihnen emittierten St?iube ungiinstig und vielleicht sogar toxisch auf ihre Larven ein (20).

Page 3: Über den Einfluß von Luftverunreinigungen auf Schadinsekten in polnischen Nadelbaumbeständen

Einfll~_fl yon LuJ}verunreinigungen al,.f Schadinsekte,l in polmscht,n Na,ielbaumbestanden 85

2.1.1.3 Minierende und saugende Sch~idlinge in ~ilteren Best~inden

Unter den nicht an Nadeln fressenden Arten beobachtet man vor allem bei Exoteleia dodecella L. eine Steigerung der Populationsdichte. Dieses Insekt vernichtet viele Knospen ul*ld reduziert somit die Anzahl benadelter Triebe. Dies erschwert die Regeneration der B~iume, wenn die Kronen bereits durch starken Frat~ der grof~en Kieferngespinstblattwespe (24) oder durch die Einwirkung immittierter phytotoxischer Substanzen aufgelichtet sind.

In cler Krone kann man unter Borkenschuppen oft zahlreiche Exuvien yon Matsucoccus pini Green linden. Dieses Insekt schw~icht die B~.ume zus;itzlich durch Assimilat- Entzug (35).

2.1.1.4 Holz- und Rindenbrfiter Die h~ufigsten Rindenbriiter in chronisch immissionsbelasteten Kiefernbestfi.nden sind der Kiefernstangenriifller (Pissodes piniphilus Hbst.), der Grof~e Waldgfirtner (Tomicus piniperda L.), der Grof~e Zimmerbock (Acanthocinus aedilis L.) und der Blaue Kiefernprachtkfifer (Phaenops cvanea F.). Die letztgenannte Art kommt oft so zahlreich vor, dag sich eine bedeutende Teilpopulation nicht - wie gew6hnlich - in dicker Borke, sondern inn Holz verpuppte (25, 29). Ortlich erlangt der Kiefernaltholzr~t~ler (Pissodes pini L.) gr61gere Be- deutung. Darfiber hinaus spielten auch der Sechszfihnige Kiefernborkenk~ifer (Ips acumi- natus L.), der Kleine Waldg~irtner (Tornicus minor Hrg.) und der Zangenbock (Rhagium inquisitor L.) eine Rolle. In gemischten Best~inden, in denen Industrieemissionen zur Ver- nichtung der Fichte fiihrten, tritt manchmal der Achtz~.hnige Fichtenborkenk.ifer Ups amitinus Eichh.) vermehrt an Kiefer auf. Massenvermehrungen der Rindenbr[',ter wurden auch in Industriegebieten der Tschechoslowakei (17), der DDR (38) und der Sowjetunion (14) festgestellt.

2.1.2 Fichtenschddlinge

Die Sch~idlinge an Fichte wurden wie in der Bundesrepublik Deutschland (39) auch in der Tschechoslowakei (16) und in Polen (16, 31) untersucht.

2.l.2.1 Saugende und nadelfressende lnsekten

Von den saugenden Insekten verdienen vor allem die Liiuse Chermes viridis Ratz. und Cnaphalodes abietis H. Lew. Erw~ihnung, die oft in immissionsgesch~idigten Fichtendickun- gen und -stangenholzbestiinden vermehrt auftreten (39). Dar/.iber hinaus wurden Massen- vermehrungen der Baumlaus Cinara pilicornis Htg. und der Fichtenschildlaus (Aspidiotus abietis H. Lew.), die auch an Nadeln saugen, beschrieben (31).

Junge Fichten werden manchmal yon Epinotia tedella C1. und von Laspeyresia pactolana Zell. befallen. Die Raupen der erstgenannten Art minieren in den Nadeln und die der zweiten fressen in der Rinde an St/imrachen. Weiterhin kommen folgende nadelfressende, Blattwespen vor: Pristiphora abietina Christ. (nachgewiesen auch in der BRD) und Pachy- nen,atus scutellatus Htg. In Fichtenbest~inden Schlesiens tritt in letzter Zeit Cephalcia abietis (L.) in erh6hter Dichte auf.

2.1.2.2 Holz- und Rindenbriiter

Bereits im Jahre 1896 hat GERL^CH darauf aufmerksam gemacht (8), daft in Gebieten mit Schadstoff-.Immissionen die R/it~ler Pissodes harcyniae Hbst. und P. scrabricollis Mill. aufffi.l- lig in Erscheinung treten. Er hat diese Arten deshalb Rauchrtil~ler genannt. Auch in tsche- choslowakischen Industriegebieten geh6ren diese R/.ifller zu den h~.ufigsten Sch~idlingen. Allgemein spielten jedoch dort die Rinden- und Holzbr/iter eine untergeordnete Rolle (16). Die meisten B~iume starben ohne Beteiligung dieser Sekund~rsch~idlinge ab. Beachtung verdient dagegen der Fichtenbastk~ifer Hylurgops palliatus Gyll. Er gilt als Indikatorart, well er an Fichten vorkommt, die infolge starken Nadelverlustes absterben. H/iufig wird er vom

Page 4: Über den Einfluß von Luftverunreinigungen auf Schadinsekten in polnischen Nadelbaumbeständen

86 Z. Sierpinski

Nutzholzborkenkiifer (Trypodendron lineatum O1.) sowie von Dryocoetesautographus (Ratz.) und D. hectographus Reitt. begleitet.

In Schlesien werden geschw~ichte Fichten in erster Linie vom Harzr/i~ler (Pissodes har- cyniae ftrbst.) besiedelt (31). Im Isergebirge und im Riesengebirge, wo seit zwei Jahren

�9 Fichten dutch Schwefel- und Fluor-Immissionen absterben, sind Ips typographus L. und Pithyogenes chatcographus L. die wichtigsten Schiidlinge.

Trvpodendron lineatum sowie Monochamus- und Tetropium-Arten sind hiiufige techni- sche ScMdlinge.

2.1.3 Tannenschddlinge In Polen werden durch Industrieemissionen geschw~ichteTannen h~iufig durch den Weif~- tannenriigler (Pissodes piceae Ill.) besiedelt. Weniger zahlreich kommen die Borkenk~ifer (Pityokteines spp.) sowie Serropalpus barbatus Schal1., Rhagium inquisitor L. und Cryphalus- Arten vor (5, 15).

In der Tscbechoslowakei werden dutch Industrieemissionen geschw~icbte Tannen mas- senhaft yon Dre3[fiisia piceae Ratz. befallen (20). Die Populationsdichte der Holz- und Rindenbriiter ist in Industriegebieten meist bedeutend kleiner, als in Best~inden, die der Einwirkung yon Emisslonen nicht ausgesetzt sind.

2.1.4 Ldrchenschddtinge

In Industriegebieten treten auf L~irchen etwa 150 Insektenarten auf (40). Eine gewisse wirtschaftliche Bedeutung k/Snnen Coleophora laricella L., Strophosomus capitatus Deg., Pri- stiphora taricis Hart. und P. wesmaeli Tischb. erlangen.

2.1.5 Schadlinge fremdlandischer Nadelbaumarten

Die in Polen elngebiirgerten Nadelbaumarten Pseudotsuga menziesii (Franco) und Pinus strobus L. k6nnen durch die meisten autochthonen Fichten- und Kiefernsch~idlinge besie- delt werden. F/.ir viele dieser Insekten bieten die fremden Wirtsb[iume jedoch eine weniger gut geeignete Nahrung. Immerhin gibt es einige Arten, die besonders gerne diese B~iume befallen. Man kann sich denken, dag die Nabrungswahl so lange auf die einheimischen Arten gerichtet bleibt, wie ein gen/igender Vorrat vorhanden ist.

Im oberschlesischen Industriegebiet wird die Scbwarzkiefer (Pinus nigra Am.) bereits seit Jahren angebaut. Uberall dort, wo sie neben der Gemeinen Kiefer vorkommt, wird sie schw~icher als diese yon Schadinsekten befallen. Man mul~ jedoch damit rechnen, dat~ nach eventueliem Abtrieb yon Pinus sylvestris L. die Scbwarzkiefer als dann einzige Wirtsbaumart einer grofl;en Gef~hrdung dutch Holz- und Rindenbrtiter ausgesetzt sein wird. Heute wird die Schwarzkiefer vor allem dutch den Grol.~en Waldg~irmer besiedelt, manchmal auch durch den Kleinen Waldg~irmer, den Zirqmerbock, den Zangenbock und den Gemeinen Nutzholzborkenk~ifer (23).

2.2 Sch~idlinge in Best~inden unter akuter Einwirkung yon Industrieemissionen

Junge Kiefern in der Nachbarschaft eines Industriewerkes, in dem ein Kessel mit Chlor geplatzt war, vertoren an den oberen Quirlen fast alle Nadeln. Die Knospen wurden jedoch nicht abget6tet.

In der Folge stellten sich hohe Populationsdichten der Nadelholzspinnmitbe (Oligony- chus ununguis Jacoby) ein, die dort friiher weder auf Kiefer noch auf Fichte in Erscheinung trat (28).

Nadelabfall bei jungen Kiefern verursachte auch Ammoniak, der in groflen Mengen und zusammen mit anderen Stickstoffverbindungen in die Bestiinde eingedrungen war. Dies hat Exoteleia dodecella L. vernichtend getroffen, deren Raupen mit den Nadeln eingingen (27).

Page 5: Über den Einfluß von Luftverunreinigungen auf Schadinsekten in polnischen Nadelbaumbeständen

Einflufl yon Luftverunreinigungen auf Schadinsekten in polnischen Nadelbaumbesta)wlen 87

Altere Kiefern, auf die pl6tzlich Ammoniak und andere Stickstoffverbindungen einwirk- ten, starben zum Teil ohne Beteiligung von Sekund~irsch~idlingen ab. In kurzer Zeit wurden die meisten yon ihnen dutch den Kiefemstangenrii~ler (Pissodes piniphilus Hrbst.) und den Westeurop~iischen Kiefernbock (Monochamus galloprovineialis O1.) besiedelt. In den n~.ch- sten Jabren traten an den iiberlebenden Kiefem beide Arten sehr zahlreich auf, und zwar sowohl auf in der Zwischenzeit ganz entnadelten Biiumen als auch auf solchen, an denen Trockenz6pfe entstanden waren.

3 Schadinsekten als Bioindikatoren f a r indus t r ie l le L u f t v e r u n r e i n i g u n g e n in N a d e l b a u m b e s t ~ n d e n

In den W~ildern verschiedener Regionen Polens wurden in den letzten Jahren Insekten in groger Anzahl nachgewiesen, die bisher wenig bekannt waren. In vielen Fiillen stellte man eine fi.ir industriebeeinflu~te Best~inde typische Kronenauflichtung lest, und Luft- und Nadelanalysen ergaben erh6hte Konzentrationen von Schwefelverbindungen oder anderen phytotoxischen Elementen. Man kann folglich diese Insekten-Arten als Indikatoren fi]r industrielle Verunreinigungen der Atmosphiire ansehen.

Massenvermehrungen yon Schadinsekten in Wiildern zeugen yon weir fortgeschrittenen Ver~inderungen der Umwelt und yon schlechter Gesundheit der Bestiinde, letzteres bedingt durch die Einwirkung von Industrieemissionen. Solches Massenauftreten ist also sichtbares Zeichen dieser Ver?inderungen und bildet das letzte und sehr wesentliche Glied der Um- weltdegradation (18).

3.1 Kiefernsch:idlinge

1974 stellte ich in Norwegen ein erh6htes Auftreten von Exoteleia dodecella und Aradus cinnamomeus fest. In dem untersuchten Kiefernbestand waren negative Einwirkungen des sauren Regens nachgewiesen worden (10). Friiher war E. dodecella dort unbekannt. Meines Erachtens k6nnte man diese Art in vielen iihnlichen Fiillen als Indikator fiir einen Schad- stoffeintrag ansehen. Im Laufe der Zeit scheint sich jedoch die Kiefernknospentriebmotte zu einem st~indigen Element der Entomofauna von industriebeeinflu~ten Best~inden zu entwickeln.

3.2 Fichtensch~dlinge

In den Fichtenw~.ldern des s~dlichen Isergebirges fiel bereits Anfang der siebziger Jahre das Vorkommen des Grauen Liirchenwicklers (Zeiraphera griseana Hb.) auf. In den folgenden Jahren stieg seine Populationsdichte so welt an, daf~ man ihn mit Insektiziden bek~impfen mugte. Auf der tschechoslowakischen Seite wurde Z. griseana schon ein paar Jahre fri~her wahrgenommen. Alles weist darauf hin, daf~ in Polen der n6rdliche Rand eines ausgedehn- ten Gradationsherdes liegt (21). Ungef~ihr zur gleichen Zeit stellte man isolierte Massen- vermehrungen des Grauen L~irchenwicklers in Fichtenbest~inden der Beskiden fest. In beiden F~illen liegen die befallenen Best~inde 6stlich grof~er Industriezentren und somit in der Hauptwindrichtung. Ein Zusammenhang zwischen Massenauftreten yon Z. griseana und industriellen Luftverunreinigungen wurde jedoch nicht vermutet. Die beobachtete Kronenauflichtung erkl~irte man vielmehr mit dem Fraf~ der Raupen und die Erh~Shung der. Populationsdichte einiger Sekund~irsch~idlinge mit der Schw~ichung der B~iume durch Na- delfresser (11, 20).

Die sp~iter durchgef(ihrten Analysen der atmosph~irischen Luft und die massenhafte Di~rrholzausscheidung haben ergeben, daf~ in diesen Regionen die Schadinsekten die ersten Hinweise auf die Einwirkung yon Industrieabgasen signalisiert hatten. Man muf~ betonen, daf~ der Graue L~irchenwickler zwar in der Vergangenheit in den Sudeten auftrat, in den letzten Jahren aber eine faunistlsche Seltenheit war.

Im Riesengebirge betrug das Tagesmittel der SO2-Konzentration 1978 0,0893 und 1980

Page 6: Über den Einfluß von Luftverunreinigungen auf Schadinsekten in polnischen Nadelbaumbeständen

88 Z. Sierpi~zski

0,1552 rng/m j Luft und der Staubniederschlag etwa 95 t/km2/Jahr. Das in der Luft befind- lithe Fluor und das SO 2, die auf die Fichte synergistisch einwirken, haben zu dem kata- strophalen Zustand der W/ilder in dieser Region gef~hrt (11).

Der Zusammenbruch der Gradation yon Zeiraphera griseana in den h6chsten Gebirgs- lagen im Jahr 1980 kann mit einer zu grogen Schw~ichung der B~iume und mit damit verbundenen grofen VerS.nderungen in den Nadeln erkl/irt werden. Diese liefern hierdurch keine geeignete Nahrung mehr oder wirken sogar sch/idlich auf die Population ein.

Zur Gruppe der Insekten-Bioindikatoren ffir Industrieemissionen k6nnte man - meiner Meinung nach - auch einige Fichtenblattwespenarten zfihlen, die seit mehreren Jahren in den Beskiden 6stlich yon grogen Industriezentren in der Tschechoslowakei und unweit des oberschlesischen Industriegebiets masscnhaft vorkommen. Am hSufigsten tritt dort Pristi- phora abietina Chr., Pachynematus scutellatus Hart. und Cephalcia atJietis L. auf (4). Die letztgenannte Art ist zwar in den erw~hnten Gebieten seit Jahrzehnten bekannt, doch wurde sie nie zu den wirtschaftlich bedeutsarnen Sch~idlingen gez/ihlt.

In einigen Fichtenw~ildern stellte man eine Massenvermehrung der bis jetzt wenig bekannten Gespinstblattwespen Cephalciajalleni Dalm. und C. erytrogastra Htg. lest. Diese beiden Arten richteten in hoch gelegenen Fichtenreinbestiinden, die bisher als gesund galten, merklichen Schaden an.

Vermutlich war auch die Massenvermehrung yon C. falleni vor einigen Jahren im Gorce-Gebirge bei Nowy Targ eine Folge der Schw;icbung der Best~inde durch toxische Substanzen (4). Diese BIattwespe tritt meistens chronisch auf, doch gelegentlich kommt es dutch ihren Fraf zu sehr starker Kronenauflichtung und sogar zum Absterben der am st/irksten befressenen B~iume.

3.3 Tannensch~idlinge

Zu den Bioindikatoren i/it industrielle Luftverunreinigungen an Tanne ist vor allem Drey- fiesia nordmannianae Eckst. zu z~ihlen. Die ersten Meldungen (iber das Vorkommen dieser Laus in Polen karnen vor einigen Jahren aus dem westllchen Teil der Beskiden, wo der Anteil der Tanne relativ klein ist. Bedeutend niedriger dagegen war die Populationsdichte in weiter 6stlich gelegenen Besfiinden, obwohl der Anteil der Tanne dort viel gr6f~er ist. Man kann nicht wie Bo~us~wicz und CAp~cKI (1) die heutigen Industrieemissionen als einzigen Faktor ansehen, der eine Schw~ichung der Tanne herbeiffihrt und i~ber ihre Be- siedlung dutch die Tannentrieblaus entscheidet. Es ist jedoch zu vermuten, dat~ die stets zunehmende Luftverunreinigung die Anf~lligkeit der Tanne ftir eine Besiedlung durch diese Laus, und vielleicht auch andere Sch~idlinge, erh6hen wird. Es dr~ingt sich der Schlui~ auf, daft besiedelte Biiumchen, auch solche, die gesund erscheinen, eine ftir den Menschen unsichtbare Krise durchmachen, die dutch den Schiidling ausgentitzt wird.

Unl~ingst wurde D. nordmanniae auch im Swiety Krzyz-Gebirge nachgewiesen, wo das Tannensterben weit fortgeschritten ist (32). Die letzten Untersuchungen haben gezeigt, daf in den dortigen Best~inden die yon benachbarten Zementwerken stammenden Staubmen- gen 6rtlich den zul~ssigen Grenzwert (iberschreiten (13).

Im Swiety Krzyz-Gebirge wiederholt sich seit vieten Jahren chronischer Schadfraf~ des Weif~tannentriebwicklers (Choristoneura murinana Hb.), der gew~Shnlich von Zeiraphera rzfimitrana H. 5. und Epinocia nigricana H. S. begleitet wird. Trotz vieter Bek~impfungen tritt dieser Wickler stets in erh6hten Mengen auf und tr~igt zur fortgeschrittenen Kronen- auflichtung bei. Sein Auftreten in diesem Gebiet ist zwar seit langem bekannt, doch die dutch ihn verursachten Schiiden waren nur gelegenttich wirtschaftlich bedeutsam. In der Slowakei trugen die industriellen Luftverunreinigungen zum Zusammenbruch der Grada- tionen yon Ch. murinana bei (37). Die im Swiety Krzyz-Gebirge bestehende Situation l~ift vermuten, daf die Einwirkung der Industrieemissionen hier noch nicht allzu stark ist. Es ist jedoch sehr wahrscheinlich, daf aut~er dem Staubeintrag auch saute Niederschl~ige vorkommen, die den Prozel~ der Schw~ichung der B~iume intensivieren. Das Swiety Krzyz-

Page 7: Über den Einfluß von Luftverunreinigungen auf Schadinsekten in polnischen Nadelbaumbeständen

Einflufl yon Luj~w'runreinigungen auf Schadinsckten in polnisch~,n Na,h'lbaumbese,~nden 89

Gebirge liegt 150 bis 170 km 6stlich vom oberschlesischen Industriegebiet. Es erhebt sich betr~chttich aus dem umgebenden Flachland und begfinstigt so hohe Nieder- schl~ige (32).

Auch das zahlreiche Auftreten der Kommaschildlaus (Lepidosaphes ulmi L.) in dieser Region verdient Erw~ihnung. Sie sa~gt an jungen Trieben und w~gt stellenweise zur Schw~i- chung der Tanne bei (30).

3.4 Liirchensch~idlinge

In Schlesien verursachte der Lirchenblasenfug bei den am st~irksten geschw~chten B~iumen Zopftrocknis (3). Unter den die L~irche schw~ichenden Faktoren werden Immissionen nicht erw~ihnt. Heute treten die IndustriescMden in Schlesien jedoch deutlich in Erscheinung. Das Massenauftreten von T. laricivorus vor fast 30 ]ahren kann als fr/.iher Hinweis auf den Einflut~: von Emissionen auf die L~.rche gelten.

4 Diskuss ion u n d F o l g e r u n g e n

In Nadelw~ildern, die im Bereich industrieller Luftverunreinigungen liegen, finden Schad- insekten gLinstige Lebensbedingungen. Die sogenannten DauerscMdlinge tragen durch Saugen yon Pflanzens~iften oder durch Vernichtung von Assimilationsorganen zur Schw~i- chung der Biiume oder zur Entstehung dauerhafter Deformationen bei. Im Falle ihres massenhaften und langanhaltenden Auftretens entstehen abtriebsreife Best~inde.

Holz- und Rindenbri~ter befallen in erster Linie bereits stark geschw~ichte B~iume. Das schnelle Absterben der Biiume an der Luvseite der Emittenten beschleunigt den Prozet~ des ,,Ri~ckganges der W~ilder". Besondere Bedeutung kommt dem Grof~en Waldg~irtner zu, da er dutch den Regenerations- und Reifungsfral~ die Biiume zus~itzlich schw~icht.

Die Sch~.den sind am gr6f~ten, wenn die Entwicklung dieser Sekundiirschiidlinge durch weitere Faktoren (wie z. B. durch St6rung des Wasserhaushaltes dutch Diirre oder Bergbau) gef6rdert wird.

In chronisch dutch Industriegas und -staub beeinflufken BestLinden werden die ge- schw~ichten B~iume nach Oberschreiten einer gewissen Schadensschwelle durch SekundSr- scMdlinge besiedek. Dies ist gew6hnlich das letzte Glied einer Kette von Krankheiten, die in Extremf~illen zum Absterben ganzer Best~inde fiihrt.

Immer Mufiger treten bis jetzt nicht bekannte oder bedeutungslose Insekten in Massen auf. Diese Arten k6nnen als Bioindikatoren fiir Industrieemissionen betrachtet werden. Ihnen fehtt in der Regel der fi~r gefhhrliche Nadelfresser typische zyklische Massenwechsel, Ihr chronisches Auftreten deutet vielmehr auf eine Zunahme der Industrieemissionen hin. Es ist deren langsamer Einwirkung angepaflt und f6rdert im allgemeinen einen schleichen- den Krankheitsverlauf. Die meisten dieser Insekten leben mehr oder weniger im Verbor- genen. Die an jungen Nadeln fressenden Larven sch6tzen sich vor Gassubstanzen in Ge- spinsten. An&re leben versteckt unter einem Wachsiiberzug, einem Schild oder einer Borkenscfluppe.

Insekten-Bioindikatoren fi~r Industrieemissionen wurden in Kiefern-, Fichten-, Tannen- �9 und auch Liirchenbestiinden nachgewiesen. Zu ihnen geh6ren Zeiraphera griseana, Cephalcia falleni, Dreyfusia nordmanniae und Taeniothrips laricivorus, die verst~irkt 6stlich oder n6rd- lich ihrer ff6heren Gradationsgebiete in Erscheinung treten. Es ist sehr wahrscheinlich, dal~ das massenhafte Auftreten dieser Sch'idlinge da's lDberschreiten einer 6kologischen Scha- densschwelle bezi,iglich der Schadstoff~ anzeigt (4). Diese Insekten k6nnen schon jetzt als Indikatoren fi~r Ver~nderungen, die in Waldbioz6nosen stattfinden, ange- sehen werden. Man muf~ bef(irchten, daft sie f6r lange Zeit zur Gruppe st~indiger Wald- schiidlinge zu z~hlen sind.

Page 8: Über den Einfluß von Luftverunreinigungen auf Schadinsekten in polnischen Nadelbaumbeständen

90 Z. Sierpinski

Zusammenfassung

In Polen nimmt die FEiche durch Industrie-Emissionen gesch~idigter W~ilder laufend zu. 1982 betrug sie etwa 500 000 ha. Die atmosph~irischen Schadstoffe wirken entweder direkt oder indirekt fiber die Waldb~iume f6rdernd oder hemmend auf die Entwickiung phyto- phager Insekten-Populafionen. In chronisch immissions-belasteten BestS.nden kam es ebenso wie nach einmaliger Einwirkung hoher Schadstoff-Konzentrationen zu Massenver- mehrungen yon ForstscMdlingen. Diese vergr6gerten die Sch~iden nicht nur in den Kie- fernbest~nden, die in den industrie-Gebieten vorherrschen, sondern auch in entfernteren Tannen-, Fichten-, LS.rchen- und selbst Laubw~ildern. Einige Sch~idlingsarten erwiesen sich durch ihr auf Gebiete mit erh6hten Schadstoffkonzentrationen beschr~inktes Auftreten ats Indikatoren fiir industrielle Verunreinigungen der Atmosph~ire. Hierzu geh6ren neben bekannten ForstscMdlingen auch Arten, die bisher wenig in Erscheinung traren.

Summary

On the effect of air pollution on harmfid insects in stands of coniferous trees in Poland

In Poland, the forest area damaged by industrial emissions is increasing steadily. It amounted to approximately 500 000 hectares ill 1982. The air-borne harmful ~ubstances by the way of forest trees, either directly or indirectly, affect the development of phytophagous insect populations favorably or adversely. Both in forest stands chronically suffering from pollution, and following a single occurrence of high concentrations of harmful substances, epidemics of forest pests occurred. This resulted in increased damage not only in pine stands, predominating in the industrial areas, but also in distant fir, spruce, larch, and even deciduous forests. Some pests turned out to be indicative for industrial air pollutants, because they have shown up only in areas with increased concentrations of harmful sub- stances. Among these are known forest pests as well as species of, until now, minor importance.

Li te ra tur

1. BORUSrEWlCZ, A.; C^I'Eci<I, Z., 1976: Badania had wystepowaniem i szkodliwo~cia obia?ki pedowej (Dreyfusia nordmannianae Eckst.) w karpackich lasach jodi'owych (Untersuchungen tiber das Auf- treten und die Sch~d[ichkeit der Tannentrieblaus (Dreyfi~sia nordmannianae Eckst.) in Karpatentan- nenw~iider). Prace IBL, 42'8,3-86.

2. B~zv~s~, J.; Cxl, scx~, z., 1982: Stan sanitarny i zdrowomy Ias6w w Polsce (Sanit~ts- und Gesund- heirszustand der W~flder in Polen). Warszawa: IBL, I-t4.

3. C.-~wcKi, Z., 1957: Obumieranie modrzewia na ,Slasku Cieszyfiskim (Larch decease on the territory of Teschen Silesia). Sylwan Z. 8, 1-28.

4. 1982: Masov, e wystapienie zasnui wysokog6rskiej - Cephalcia falleni (Da]m.), Pamphiliidae, Hy- menoptera w Gorcach. (Mass occurence of Ceph,dcia Jalleni (dahn.) (Pamphiliidae, Hymenoptera) in the Gorce. Sylvan Nr. 4, 41-50.

5. C.'~,EClCt. Z.; Tuvej^, W., 1974: Usychanie iodi'y w lasach po?udniowej Polski (Drying of firs in forests of the southern Poland). Sylwan, Nr. 12, 1-16.

6, C~aa~,F.s, P. J.; V*LLEM .̂'aV, C., 1977: Modifications des niveaus de population le jeunes plantations de Pins sylvestres de la foret roumare (Seine-Maritime) soumises a la Pollution atmospherique. C. R. Acad. Ft,, 14-22.

7. Dug.*,, S., 1977: Niekt6re zagadnienia wpl'ywu przemysi'u miedziowego na ,~rodowisko le~,ne w Legnicko-G,i'ogowskim Okregu Miedziowym (Certain problems of the impact of copper industry upon forest environment in t'he Legnica-Gi'og6w Copper District). Nr. 10, 39-45.

8. GE~,L,tCR, C., 1896: Beitrag zur Lebensweise unserer beiden Harzr0sselk~ifer Pissodes hercyniae und scabricollis. Forst. natur. Zeit. Nr. 137

9. GUS I982: Ochrona ~rodowiska i gospodarka wodna (Umweltschutz und Wasserwirtschaft). War- szawa.

10. HaGVAR, S.; ABaAH.~S~SE.~, G.; B . , ~ A., 1976: Angrep av furuskuddm~tl (Exote/eia dodecella L.) pa Sorhandet. Projekt sur nedbors virkning pa skog og fish. Oslo-As, IR15/76.

11. JUaEK, E.; OLSZOWS~:,~, G.; OLSzOWSa~, J., 1983: Zamieranie drzewostand~w ,~wierkowych w rejonie G6r [zerskich. Sylwan N~'. 9, 10, 13-20.

12. KaMINSI<I, E., 1983: SO2-SOS dla las6w (Schwefeldio• - SOS f[ir den Wald). t.as Polski Nr. S, 7-10. 13. Kapos'cit~s~, R.; K~vsz'ror~a, E., 1979: W obronie Puszczy Jod~owej (Ira Schutz des Tannenurwal-

des). Las Polski Nr. 2, 8-10. 14. KaTAJ~eV.', O. A.: GoLuvwm, G. I.; Setacuow~, A. W., 1983: Izmenenija v soobscestvach clenisto-'

nogich lesnych biocenozov pri zagriaznienii atmosferv (Changes in arthropodian communities of the forest biocenoses under the atmosphere pollution'). Entomoh Obozrenije Nr. 1, 33-4 l.

Page 9: Über den Einfluß von Luftverunreinigungen auf Schadinsekten in polnischen Nadelbaumbeständen

Einfluf3 yon L;q~verunreinigungen auf Schadinsekteu in polnischen Nadelbaumbestarzden 91

15. KR&, A.; Z,~BEnzK~, W., 1976: Szkodniki wt6rne i techniczene drzewostan6w, jod~'owych w Ojcows- kim Parku Narodowym (Secondary and technical pests of fire stands in the Oic6w National Park). Sylwan Nr. 5, 1-1C.

16. K~'DF, La, M.; NovaKov.~, W., 1962: Lesni ~kudci a ~kodv zve~i v lesich po~kozovanvch kou~em (Ins&ten- und WildscMden in den rauchbesch~idigten Waldbest~inden). Lesnictvi Nr. 6, 493-502.

17. KtIDeLa, M.; WOLF, R., 1964: Podkorni a d~'evokazny hm~'z na kou~em po~kozenych borovicich (Schadinsekten im Bast und Holz der dutch Rauch gescMdigten Kiefern). Lcsnick~ ~asopis Nr. 11, 1023-1036.

18. M^DzJa~-BoRus:Ewmz, K., 1983: Szkodliwe owady plaga park6w narodowych (Noxious insects - a pest of our National Parks). Aura Nr. 1, 20-21.

19. MaRWNEK, V., 1980: Zum Problem der lDbervermehrung der gemeinen Fichtengespinstblattwespe (Cephalcia abietis [L.] Hym., Pamphiliidae) in B(Shmen. Rozpravv CSAV, S 4, 1-165.

20. P~F~-~t, A., 1963: Insektensch~idlinge an Tannen im Bereich der Gasexhalationen. Zeitschr. f. angew. Ent. 57, 2, 203-207.

21. Pro^w^,, J.; Zwot,qsKi, A.; Z~.,,~Nv, J., 1979: Wska-Snica modrzewianeczka (Zeiraphera griseana Hb.) - nowv szkodnik ~wierczvn g6rskich w Polsce (Zeiraphera griseana Hb. - new pest of montane spruce'stands in Poland). Sylwan Nr. 12, 35-45.

22. SCH.'q.~mER, Z., 1973: Szkodniki wt6rne jedlicy i wejmutki obserwowane na G6rnym Slasku w latach 1966-1969 (Secondary pests of Douglas fire and White pine recorded in Silesia during years 1966- 1969). Sylwan Nr. 1, 25-31.

23. Smlu'l,qsKl, Z., 1966: Szkodliwe owady wystepujace na so~nie czarnej (Pinus nigra Am.) i ich znac- zenie gospodarcze (Noxious insects occuring on the Austrian pine (Pimps nigra Am.) and their economic signil:icance). Sylwan Nr. ~, '~ 56-64.

24. 1966: Znaczenie gospodarcze sko~nika tuzinka (Exoteleia dodecelta L.) na terenach uprzemysi'owio- nych (Economic significance of Exoteteia dodecella L. on industrial areas). Svlwan Nr. 7, 23-32.

25. 1966: Sch2idtiche Insekten an jungen Kiefernbestilnden in RauehschadengebAeten in Oberschlesien. Archly f. Forstw. IS, 10, 1105-1114.

26. 1967: Einflug yon industriellen Luftverunreinigungen auf die Populationsdynamik elniger primiirer Kiefernschhdlinge. Miinchen, Referate V, Sect. 24. XIV IUFRO Kongress, 518-531.

27. 1972: Szkodniki wt6rne sosny na tie zmian zachodzacvch w drzewostanach znajdujacych siew zasiegu dziai'ania emisji azotowych (Secondary' injurious insects of pine on the background in the range of the influence of nitrogenous air pollution Prace). IBI_, Nr. 434, 55-99.

28. 1972: Wystepowanie przedziorka (Paraterranychus ur, unguis Jacoby) na so~nie pospolitej w zasiegu dziat'ania emisji przemysi'owych (the occurence of the spruce spider (Paratetranychus *,nung,~is Jacoby) on scotch pine on the range of influence of industrial air pollution). Biuletyn IBL, Prace IBL Nr. 433 J 434.

29. 1972: Die Bedeutung der sekund~iren Kiefernschiidlinge in Gebieten chronischer Einwirkung in- dustrieller Luftverunreinigungen. Mitt. der Forstl. Bundes-Versuchsanstalt Wien H. 97, 609-615.

30. 1977: Skorupik jahi'onlowy - szkodnik jod~y w G6rach Swietokrzyskich (Lepidosaphes ulmi - Tan- nenschiidling im Raum yore Heiligenkreuzgebirge). Las Polski Nr. 9, 14.

31. 1980: Pests o~ spruce (Picea e~:celsa Lk.) in industrial regions of Poland. Stability of spruce forest ecosystems. International Symposium Brno 335-337.

32. 1981: Riickgang der Tanne (Abies alba Mill.) in Polen. Europ. Jour. of For. Path. 11, 3, !53-162. 33. Przyczvnv aktualnego stanu sanitarnego las6w Polski i spodziewane zmiany (Ursachen des aktue -

en'San tatszustandes der po nischen W~Ider und erwar,.ete ,/~.nderungen). Las Polski (ira Druck) 34. SI~:Rpt.qs~r Z.; Szai, o.,,;EK, I., 1974: Kiefernsch~idlinge im Einwirkungsraum yon Flourverbindungen.

IX. Internationale Tagung tiber die Luftverunreinigung und Forstwirtschaft. Tagugsbericht Ma- rianske Lazn6 315-322.

35. Sxuw.~tA~, M. 1971: Uszkodzenia sosnv pospolitej (Pinus silvestris L.) przez czerwca korowlnowca �9 " t " ~ " (Matsucoecus p, ni Grenn 1")25 Margarondae, Coccmdea) (Damage done to the scotch pine (Pinus

silvestris L.) by Mats~,,coccus pint Green.. 1925 [Margarotidae, Coccoidea]) Sylwan Nr. 12, 35-41. 36. SKu~*,v,t, V., 1979: Gradation und Okologie der grauen L~irchenmotte Zeiraphera diniana in Nord-

biShmen. 8. Internat. Symposium u. Entomofaunistik in Mitteleuropa. 37. STOLES ,̂ bl., 1974: K problemom oh0dnocovania ~k6d sp6sobenov6ch exhal~tami v oblastiach

permanenme graduj~cich ,~kodcov. l_,es a premyseln4 imisie. Bratislava: Veda 163-169. 38. T~.~mas, E., 1962: Zur Populationsdynamik einiger Kieiernschadinsekten in rauchgesch~digten"

Best,:inden. Wissenschaftl. Zeitsch. der Techn. Universit~it Dresden H. 3,631-638. 39. W~'rzeL, F,; O~s~so~,=, B., 1961: Zum Auftreten von Schadinsekren bei Luftverunreinigung.

Forstarchiv Nr. 32, 177-186. 40. Wt^cKows~t, S. K.; Cu~,OD~-C, J.; Toml6w, M.; Wi'r~'/,A~, M.; KOLK, A., 1977: Studies on entomofauna

of larch, alder and birch in different environmental conditions and its ecological relationship with insects pests of more important forest tree species. Warszawa: PWRil, 1-142.

Anschraft des Verfassers." Prof. Dr. Z~mN~ew Sle~/,~as~a, Instytut Badawczy Le~nictwa, Zak,i'ad Ochrony I, asu, Warszawa 22, ul. Wery Kostrzewy 3, Polen.