RiMIS (Wald) – BIO

Verbundprojekt

Risikoanalyse mit integriertem Monitoring auf Basis der Ionenmobilitätsspektroskopie zur Erfassung von Schadfaktoren im präventiven Waldschutz

Teilprojekt

Entwicklung und Bereitstellung von Mustern relevanter Waldstrukturparameter für die Schadfaktoren und Überprüfung der Risikoanalyseergebnisse in der Praxis, Herstellung der Beziehung zwischen Risiko-Analyse, Monitoring und den zugrundeliegenden Faktoren, Überprüfen der Ionenmobilitätsspektroskopie in situ und deren Einbettung ins Monitoring

Projektlaufzeit:

01.06.2016 – 31.01.2019

Projektpartner:

IfU GmbH Privates Institut für Analytik

Ostdeutsche Gesellschaft für Forstplanung mbH
Niederlassung Sachsen
Dr. Michael Wehnert

Vorhabensbeschreibung

Bisherige Monitoringverfahren im Waldschutz sind nur bedingt geeignet, um konkrete Bestände hinsichtlich ihres Gefährdungspotentials durch abiotische und biotische Stressfaktoren abgeleitet von ihrem IST-Zustand zu beurteilen. Im Hinblick auf den fortschreitenden Klimawandel und den nun stattfindenden Waldumbau ist es nötig, innovative Techniken zu entwickeln, um lokale Stressfaktoren rechtzeitig zu erkennen. Dank der Technologie der Ionenmobilitätsspektroskopie (IMS) ist es möglich, Geruchsmuster sensibel, feldtauglich und kontinuierlich zu erkennen und so z. B. durch den Nachweis von Insektenpheromonen das Vorhandensein von Schädlingen schnell und kostensparend zu erbringen.

Im Teilprojekt RiMIS (Wald) - BIO werden die erforderlichen Parameter über die Beziehungsgefüge zwischen Waldstrukturen und potentiellen Schadfaktoren erarbeitet und für die Modellierung der Vorkommen und Ausbreitung von potentiellen Schadfaktoren den Projektpartnern zur Verfügung gestellt. Des Weiteren werden die für die IMS zu verwendenden Geruchsmuster definiert sowie Szenarien und Versuchsanstellungen für die Prüfung der Eignung der IMS entwickelt und vollzogen. Ziel ist es, die von Insekten direkt abgegebenen Pheromone im Wald nachzuweisen, statt wie bisher durch künstliche Pheromone Lockfallen zur Ermittlung des Befalls einzusetzen.

Die Analyse der Wechselbeziehungen zwischen Waldstrukturen und Schadfaktoren erfolgt für alle derzeit wichtigen nadel- bzw. blattfressenden Schmetterlinge und Blattwespen, Borkenkäfer und Prachtkäfer an den Baumarten Gemeine Kiefer, Gemeine Fichte, Stiel- und Trauben-Eiche sowie Rot-Buche sowie für Waldbrände. Für die Arbeit mit dem IMS werden beispielhaft die Schadfaktoren

Großer achtzähniger Fichtenborkenkäfer (Ips typographus), Nonne (Lymantria monacha) und Eichenprozessionsspinner (Thaumatopoea prozessionea) betrachtet.

Durch die Entwicklung einer automatisierten und online-Risikoanalyse für potentielle biotische und abiotische Schadfaktoren in Forstbetrieben auf Waldbestandesebene unter Zuhilfenahme der durch die IMS gewonnenen Daten ist es möglich, ein modernes und effektives Monitoringverfahren zu entwickeln. Risikoszenarien bei sich verändernder Bewirtschaftung der Forstbetriebe sollen visuell dargestellt und aktuelle Handlungsempfehlungen abgeleitet werden.

Somit können bislang bestehende kostenintensive und in ihrer Aussagekraft unzureichende Monitoringsysteme abgelöst werden. Den Anwendern bieten sich breitere Anwendungsoptionen in der Risikovermeidung.

Projektbezogene Veröffentlichungen, Vorträge und Abschlussarbeiten

Bentele M., Müller M. (2019): Nutzung der Ionenmobilitätsspektrometrie zur
Erkennung von forstschädlichen Insekten anhand ihrer arttypischen Duftstoffe. In: Köhler, A; Blank, S. M.; Moritz, G. B.; Kramp, K. (Hrsg) (2019): Entomologentagung 2019 in Halle (Saale) 11.-14.03.2019. Programm und Zusammenfassungen: S. 86.
Bentele M., Lukic-Walther M., Müller M. (2018): Risikoanalyse von Forstbeständen anhand ihrer Bestandes- und Standortsmerkmale im Hinblick auf Sturmschäden im Projekt RiMIS(Wald). Forstwissenschaftliche Tagung 2018. Göttingen, Vortrag vom 25.09.2018. DOI: 10.13140/RG.2.2.19719.85925
Bentele M., Rachow C., Müller M. (2020): First results in the detection of four important forest pests using ion mobility spectrometry to recognize their specific odour molecules. Mitteilungen der Deutschen Gesellschaft für allgemeine und angewandte Entomologie, Band 22: 255-261.
Bentele M., Rachow C., Müller M. (2022): Detection of forest insects by insect borne volatiles using IMS. Vortrag zum XXVI International Congress of Entomology vom 17.-22.07.2022 in Helsinki (Finnland).
Bentele M., Rachow C., Müller M. (2022): Ionenmobilitätsspektrometrie - Gelingt es, die Insekten im Wald zu riechen? Vortrag zum 4. Tharandter Waldschutzkolloquium am 13. und 14. Oktober 2022 in Tharandt.
Bentele M., Rachow C., Müller M. (2023): Detektion forstrelevanter Insekten mittels Ionenmobilitätsspektrometrie anhand ihrer arteigenen Pheromone. Vortrag zur Forstwissenschaftlichen Tagung vom 11.-13. September 2023 in Dresden.

Projektbearbeiterin

Wissenschaftliche Mitarbeiterin

Maja Bentele

Projekt ForstVIEW

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