Borkenkäferdynamik im Klimawandel: die Bedeutung der Landschaftsebene.

142-150

Artikel

200207396

Schweizerische Zeitschrift für Forstwesen 2020, 171(3): Ist die Schweiz Waldwirtschaft überreguliert? ; Jrg. 171 ; 3 (2020) , 142-150

Der Klimawandel wirkt auf die Waldentwicklung direkt über steigende Temperaturen und veränderte Niederschlagsmuster und indirekt über Änderungen im Störungsregime. Wo die Fichte (Picea abies) dominiert, ist der Borkenkäfer ein Schlüsselfaktor in der zukünftigen Waldentwicklung, doch die vielfältigen Interaktionen zwischen Baumbestand, Borkenkäfer und Witterung bzw. Klima sind schwierig zu analysieren. Um diese Einflüsse quantifizieren zu können, wurden Wald-Landschaftsmodelle wie LandClim entwickelt. Typischerweise kombinieren diese Modelle Prozesse der lokalen Waldentwicklung (Wachstum, Mortalität, Verjüngung) mit solchen, die auf der Landschaftsebene ablaufen (Samenausbreitung, Bewirtschaftung, Störungen). Dieser Artikel zeigt anhand von LandClim, wie Wald-Landschaftsmodelle strukturiert sind und wie sie angewendet werden können, um die zukünftige Waldentwicklung auf Landschaftsebene abzuschätzen. Im Fallbeispiel wurde die Dynamik von Störungen durch den Buchdrucker (Ips typographus) im Dischmatal bei Davos (Kanton Graubünden) unter historischem Klima und unter einem Klimawandelszenario mit jeweils zwei Windwurfszenarien untersucht. Die Simulationen zeigten einen markanten Anstieg der käferbedingten Fichtenmortalität im Zuge des Klimawandels und einen verstärkenden Effekt von Windwurf auf Käferschäden, der nur beim Klimawandelszenario, nicht aber unter dem historischen Klima auftritt. Wir diskutieren den breiten Anwendungsbereich von LandClim, der von der klimaadaptiven Bewirtschaftung bis zur Störungs- und Paläoökologie reicht, sowie die Nachteile, die sich aus der generellen Modellstruktur ergeben. LandClim eignet sich am besten, um die relative Bedeutung von Klima-, Störungs- und Bewirtschaftungseffekten zu verstehen, aber weniger, um den Holzvorrat, die Stammzahl oder das Erntepotenzial präzise vorherzusagen.
Keywords: LandClim, landscape model, disturbances, dispersal, forest management, spatially explicit
Le changement climatique affecte le développement forestier directement par le biais de la hausse des températures et la modification des régimes de précipitations, et indirectement par le biais des changements du régime de perturbations. Le bostryche typographe (Ips typographus) est un facteur clé du développement futur des forêts dominées par l'épicéa (Picea abies), mais les multiples interactions entre le peuplement forestier, le bostryche et la météo respectivement le climat sont difficiles à analyser. Pour quantifier ces influences, des modèles de paysage forestier tels que LandClim ont été développés. Ces modèles combinent généralement les processus de développement des forêts locales (croissance, mortalité, régénération) avec ceux qui se déroulent au niveau du paysage (dispersion des graines, gestion, perturbations). Cet article utilise l'exemple de LandClim pour montrer comment les modèles de paysage forestier sont structurés, et comment ils peuvent être appliqués à la modélisation du développement forestier futur à l'échelle du paysage. Nous avons pris la vallée de Dischma près de Davos (canton des Grisons) pour étudier la dynamique des perturbations par les bostryches typographes sous le climat passé, ainsi que sous un scénario de changement climatique et deux scénarios de chablis. Les simulations ont montré une augmentation marquée de la mortalité des épicéas due aux bostryches typographes sous le scénario de changement climatique et un effet amplifiant du chablis sur les dommages causés par les bostryches. Cet effet se produit sous le scénario de changement climatique mais pas dans le contexte du climat passé. Nous discutons de l'application générale de LandClim, qui va de la gestion adaptée au climat à l'écologie des perturbations et à la paléoécologie, ainsi que des inconvénients résultant de la structure générale du modèle. LandClim est approprié pour comprendre l'importance relative des effets du climat, des perturbations et de la gestion, mais il est moins apte à faire des prévisions précises sur l'approvisionnement en bois, le nombre de tiges ou le potentiel de récolte.
Climate change affects forest development directly through rising temperatures and changing precipitation patterns and indirectly through changes in the disturbance regime. Bark beetles are a key factor in the future development of forests dominated by spruce (Picea abies), but the manifold interactions between forest stand, bark beetles and weather and climate are difficult to analyse. To quantify these influences, forest landscape models such as LandClim have been developed. These models typically combine processes of local forest development (growth, mortality, regeneration) with those taking place at landscape level (seed dispersal, forest management, disturbances). This article uses the example of LandClim to show how forest landscape models are structured and how they can be applied to model future forest development at the landscape level. In a case study in the Dischma valley near Davos (canton of Grisons, Switzerland) we investigated the dynamics of disturbances by the European spruce bark beetle (Ips typographus) under past climate and under a climate change scenario with two windthrow scenarios. The simulations showed a marked increase in beetle-induced spruce mortality under climate change and an amplifying effect of windthrow on beetle damage, which only occurred under climate change but not under the past climate. We discuss the broad application of LandClim, which ranges from climateadaptive management to disturbance ecology and palaeoecology, and the disadvantages resulting from the general model structure. LandClim is best suited to understand the relative importance of climate, disturbance and management effects, but less suited for precise predictions of timber supply, stem numbers or harvesting potential.