Bewertung von Dryocosmus Kuriphilus-induzierte Schäden auf Castanea Sativa

Zusammenfassung

Es ist gängige Praxis, um die Schäden, die durch Dryocosmus Kuriphilus unter Berücksichtigung der Fülle von Gallen allein, anstatt durch auch unter verwandten Branche Korruption in Betracht zu beurteilen. Schlagen wir einen zusammengesetzte Schaden-Index, der die wichtigsten Zweig Merkmale berücksichtigt, wodurch realistischere Schadensfeststellung.

Zusammenfassung

Dryocosmus kuriphilus Yasumatsu eine große Plage für Castaneasativa seit seiner Ankunft in Europa geworden. Die fressen Aktivität führt zur Bildung von verschiedenen Gall-Typen und verhindert die Entwicklung von normalen Triebe. Wiederholte und unkontrollierte Angriffe verursachen neben der Produktion von Gallen und die damit verbundenen Gall-bezogenen Verringerung der Blattfläche, progressive Korruption der Filiale Architektur, einschließlich den Tod von Zweig Teile und eine Erhöhung der ruhende Knospe-Aktivierung. Bisher gab es nur wenige Versuche, Filiale Architektur Schaden quantifizieren. Die verschiedenen Methoden für die Beurteilung der Befall Grad (ZIMMERMÄDCHEN), die wurden weiterentwickelt, konzentrieren uns nur auf die Gallen Präsenz und Fülle.

Mit der Blattfläche Splintholz Bereich Beziehung als eine grüne Biomasse-Indikator, entwickelten wir in einer früheren Studie einen Schaden zusammengesetzter Index (DCI), der die wichtigsten Zweig architektonischen Besonderheiten berücksichtigt damit realistische Schadensfeststellung während der gesamte Prozess der Epidemie.

Das Ziel dieser Studie ist es, präsentieren diese neuartige Methode und Unterschiede in der Beschreibung des Schadens gegenüber anderen allgemein verwendeten Indizes hervorheben. Ergebnisse zeigen wie die DCI Zweig Schäden besser, vor allem während der Epidemie Gipfel, im Vergleich zu Mädchen, zeigt die neigen zu unterschätzen. Wir schließen mit dem Vorschlag, wie man richtig die Gesamtwirkung des Schädlings durch unsere zusammengesetzte Schaden-Index, der Befall Grad mit klassischen Methoden und Krone Transparenz Bewertungen zu bewerten.

Einleitung

Die Kastanien Gallwasp Dryocosmus Kuriphilus Yasumatsu (Hymenoptera: Cynipidae) ist der bedeutendste globale Insekt-Schädling der Gattung Castanea^1,2,3. Durch seine wiederholte fressen Aktivität es verhindert und hemmt normale Shooting Entwicklung^4,5, was eine schrittweise Verringerung der Blattfläche und eine konsequente Verlust der Baum grüne Biomasse und Kraft^5,6 , ruhende Knospe Reaktivierung⁵ und eine Zunahme der Gallwasp nach Entstehung Zweig Mortalität^7,8.

Die europäische Erfahrungen der Gallwasp-Epidemie zeigt, dass unkontrollierte und wiederholte Gallwasp Angriffe ein hohes Maß an Korruption Krone in Edelkastanie (Castanea Sativa Mill.) induzieren können. Dadurch können Krone Blatt Bereich Verluste von bis zu 70 %, die weder durch ersätzen Laub produziert durch die Aktivierung von ruhenden Knospen noch durch den Bau von second Flush während der Vegetation Periode⁵kompensiert.

Die einzige erfolgreiche Methode reduzieren die Schädlingspopulation und Kastanienbäumen erholen ermöglichen ist Biokontrolle durch seine natürliche Antagonisten der parasitoiden Torymus Sinensis Kamijo (Hymenoptera: Torymidae)^9,10. Biologische Schädlingsbekämpfung durch seinen natürlichen Feind erreicht, beginnen die Kastanienbäume neuen gesunde Sprossen zu produzieren. Wenn Baum Schaden sehr hoch ist, kann dies aufgrund der Tatsache, dass es in der Regel frei von Befall wegen seiner Bildung nach Gallwasp Eiablage Aktivität^{4 ist}auftreten die endknospe, ab. Dies impliziert eine lange Recovery-Prozess, bevor die ganze Baumkrone wieder hergestellt⁵ist.

Um die positive Reaktion der Kastanien zu überprüfen, nachdem Biokontrolle durch Torymus Sinensis erreicht ist, und überprüfen Sie die Notwendigkeit einer forstwirtschaftlicher (Rebschnitt, ausdünnen) Intervention, Forstwirte und Kastanien Züchter eine Methode zur schnellen benötigen und zuverlässige Bewertung der Ebene und damit verbundene Zweigstelle Architektur und Blatt Bereich schädigungsverlaufs während der Gallwasp Epidemie aus der Phase der ersten Befall durch den Schädling zur Erholung nach Biokontrolle durch seine Gegenspieler. Mehrere Methoden für die Beurteilung der Gallwasp Befalls Grad (ZIMMERMÄDCHEN) entwickelt und bis heute, wie z. B. die Messung des Anteils der angegriffenen Knospen¹¹ oder die durchschnittliche Anzahl der Gallen pro Bud¹²weltweit im Einsatz. Magd nicht direkt messen, grüne Biomasse (z. B. Blattfläche), Reserve Strukturen wie schlafende Knospen, Reaktion Strukturen (z. B. reaktiviert schlafende Knospen und second Flush) oder Vorjahr Schäden (z. B. Tote Triebe) als Hauptfach Proxys von aktuellen Baum Vitalität und Stärke^6,13,14. Darüber hinaus die meisten Mädchen sind nur anhand der Anzahl der Gallen gefunden auf Ästen und unterschätzen real Filiale Schäden, besonders während der Hochsaison der Pestepidemie (Abbildung 1).

In diesem Artikel beschreiben wir den Schaden composite Index (DCI) Ansatz von Gehring Et Al. vorgeschlagen 2018⁵ Proxys grüne Biomasse, die nach Auffassung behält sich vor, wie schlafende Knospe und Baum Reaktionen (ruhende Knospe Reaktivierung und zweiten Flush), ermöglicht eine realistische, zuverlässige und relativ schnelle Bewertung der Schäden durch alle Phasen einer Epidemie, vor allem in Kombination mit der Bewertung Aufwand Optimierung von Gehring Et Al. vorgeschlagen 2017-¹⁵.

Insbesondere sind die Ziele dieses Papiers 1) geben Sie eine detaillierte Beschreibung des Protokolls Feld, einschließlich der betreffenden Funktionen bewertet werden, (2) die Schäden zusammengesetzten Index Formel präsentieren und (3), eine verbesserte schwere Skala Konvertierung vorzuschlagen für das DCI.

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Protokoll

(1) Baum-Auswahl und Bewertung Design

1. Wenn möglich, identifizieren Sie die epidemische Phase des untersuchungsgebiets durch die Bestimmung der Ankunft Jahre Dryocosmus Kuriphilus und Torymus Sinensis und der T. Sinensis Parasitierung durch den Einsatz von zuverlässiger Quellen (z. B. wissenschaftliche Publikationen, Forstdienste, Kastanienwald Manager wissen).
   1. Wenn keine verlässlichen Quellen verfügbar sind, ermitteln Sie die vier wichtigsten Epidemien Etappen (Early, Peak, Erholung, Biocontrol) berechnen die T. Sinensis Parasitierung Rate kombiniert mit der unten beschriebenen Feldbeobachtungen.
      1. Identifizieren Sie die Bühne als frühe Epidemie zu, wenn Baumkronen weder Sachschaden zeigen noch Kronenverlichtung, laufende Jahr Gallen sind selten, und T. Sinensis Parasitierung ist sehr gering oder vernachlässigbar.
      2. Höhepunkt der Epidemie zu identifizieren, wenn Baumkronen ein hohes Maß an Transparenz, zeigen Tote Äste sind zwar selten und laufenden Jahr Gallen sind reichlich vorhanden.
      3. Verlängerte Epidemie Peak zu identifizieren, wenn aktuelle und frühere Jahre Gallen sind reichlich vorhanden (bis zu drei Jahre zuvor) und T. Sinensis Parasitierung noch sehr gering ist oder nicht vorhanden. Baumkronen weiterhin angezeigt, hohen Transparenz und zusätzlicher Schaden wird durch den ersten Beweis für Tote Äste in der Krone dargestellt.
      4. Frühen Erholungsphase zu identifizieren, wenn T. Sinensis Parasitierung Preis 75 %¹⁰größer wird. Schaden ist nach wie vor hoch, aber aktuelle Jahreszahl Harzgallen verringert und einige Zweige produzieren Gall-freien Triebe, vor allem aus der apikalen Knospe.
      5. Erholungsphase zu identifizieren, wenn T. Sinensis Parasitierung Rate dauerhaft größer als 75 ist %, laufende Jahr Gallen selten und meist auf einzelne Bäume nur beschränkt sind und die meisten Branchen Gall-freien Triebe produzieren. Vergangenen Jahren Gallen an älteren Zweigen und Tote Äste durch D. Kuriphilus sind Angriffe noch sichtbar.
      6. Vollständig erholt Bühne zu identifizieren, wenn Schäden und Gallen (vergangenen und im laufenden Jahr) selten sind oder abwesend und Kronen werden vollständig wiederhergestellt. In stark beschädigten Bäumen, einige Spuren (z. B. Tote Triebe oder faulen vergangenen Jahren Gallen) der vorherige D. Kuriphilus Angriffe kann im Inneren der Krone.
         Hinweis: Zusätzliche Datei 1 zeigt beispielhafte Tree Krone Bilder für jede Epidemie Stufe.
2. Beobachten Sie Kastanien auf dem gesamten Gebiet, optisch Schäden Variabilität zwischen den und innerhalb der Bäume zu schätzen. Schäden Variabilität ist in der Regel gering, während der frühen Epidemie und der Recovery-Phase (Kronen sind im Grunde gesund) sowie während der Epidemie Spitze (ganze Kronen sind voll von Gallen). Im Gegensatz dazu tendenziell Variabilität hoch in die Epidemien Zwischenstufen, wenn Tote Triebe aufgrund der letzten D. Kuriphilus Angriffe noch vorhanden sind.
3. Basierend auf 1.1 und 1.2, bestimmen Sie die Anzahl der Bäume zu analysieren. Leider ist es nicht möglich oder geeignet, eine bestimmte Regel bezüglich Stichprobengröße, die entsprechend der spezifischen epidemische Situation im Feld und/oder die Forschungsziele variieren können. Basierend auf unsere 10-jährige Erfahrung, für ein 10 Hektar großes Gelände empfehlen wir die folgenden (für Details siehe Tabelle 1 ):
   1. Probieren Sie mindestens zehn Bäume pro Seite, unabhängig von der Epidemie Bühne. Obwohl während der frühen Epidemie und wiederhergestellten Bühne drei Bäume genug wäre, geben Erhöhung des Stichprobenumfangs auf zehn weitere statistische Aussagekraft der Ergebnisse.
   2. Während der frühen Epidemie und wiederhergestellten Bühne probieren Sie eine Filiale pro Baum.
   3. Während der Epidemie Spitze probieren Sie eines Zweiges pro Baum wenn Gallen innerhalb der Baumkrone gleichmäßig werden oder zwei Filialen pro Baum, wenn Sie feststellen, dass einige Teile der Krone stärker angegriffen worden sind.
   4. Während die anderen Epidemien Stufen erhöhen die Zahl der Filialen auf zwei (für Bäume, die gut erholen) oder drei (für mehr beschädigt Bäume) basierend auf die Variabilität der Krone Schaden von jedem Baum.

2. Datenerhebung im Feld

1. Bereiten Sie die entsprechende Ausrüstung, einschließlich eine Zwischenablage, ein Campingstuhl, Gartenschere, ein Teleskop Baumschere, eine 30 m Maßband und Baum Klettern Ausrüstung, wenn die obere Krone über 8 m Analyse erfordert.
2. Wählen Sie die repräsentativsten Zweige Niederlassung innerhalb der Baumkrone proportional abzudecken versucht (gesunde Bäume haben in der Regel ähnliche Zweige, während beschädigte Bäume Zweige mit unterschiedlichem Schäden haben können). Zum Beispiel wählt man drei Zweige pro Baum sammeln, sammeln Sie die am meisten zerstörten Zweig, die gesündeste und einem mittleren.
3. Wann immer möglich, wählen Sie architektonische Zweige nur, unter Vermeidung von Wiederholungen (Stamm Saugnäpfe oder Wiederholungen Sensu Hallé)¹⁶.
4. Zweige sind mindestens 50 cm lang und haben mindestens 10 Triebe zu gewährleisten.
5. Legen Sie zum Jahresbeginn das Maßband in der Nähe der Klinge des teleskopischen Baumschere zur Messung der Höhe über dem Boden des Zweiges an der Schnittstelle.
6. Schneiden Sie den Zweig mit der Hochentaster, Rekord seine Schnitthöhe, sein Aussehen, seine Art (architektonische oder Wiederholung) und die Zweig-Auswahl mit Gartenschere zu verfeinern, um nur den Teil für die Analyse zu halten.
7. Die Niederlassung eine eindeutige ID zuordnen und sein Alter, seine maximale Länge (von der ersten Verzweigungspunkt Apex) für allgemeine Informationen aufzeichnen.
8. Werfen Sie einen Blick auf die gesamte Branche, einen ersten Eindruck von seiner Geschichte und gegenwärtiger Status (stark angegriffen oder nicht) zu erhalten und zu identifizieren Sie, die Elemente und Funktionen, die wichtig für die Berechnung des DCI mit Hilfe von Abbildung 2 und Abbildung 3.

3. Zweig-KE-Definition

Die folgenden Definitionen werden teilweise oder vollständig von Gehring Et Al. reproduziert. 2018⁵, mit der Erlaubnis des Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2017.

1. Definieren Sie ein sprießen , (bei einem Shooting) als ein frisch gebildeten sprießen, die während der laufenden Vegetationsperiode von einer entwickelten Knospe auf ein Shooting gewachsen ist.
2. Definieren einer schießen , als ein Spross aus der vorhergehenden Vegetationsperiode in Bezug auf das Datum der Probenahme (z. B. Probenahme Saison = 2017, schießen = Spross, der wuchs im Jahr 2016). Tot oder lebendig werden kann.
3. Definieren Sie ein tot schießen (Sd) als ein tot schießen, nach D. Kuriphilus angreifen oder durch natürlichen Tod.
4. Definieren Sie eine Alive schießen , (As) als eine lebendige schießen, nicht zu verwechseln mit einer reaktivierten ruhende Knospe.
5. Definieren Sie eine Reactivated ruhende Knospe (Bdor) als ein frisch gebildeten sprießen, die während der laufenden Vegetationsperiode aus eine ruhende Knospe an einem mehrjährigen Zweig Teil gewachsen ist, die älter als das Shooting.
6. Definieren Sie eine Abschürfung am Trieb (Gons) als eine Gall an der Basis oder entlang der Achse von einem Keimling entwickelt. Technisch, diese "Gallen an Sprossen" genannt werden sollte aber zum Zwecke der Konsistenz mit vorhandenen Literatur, bezeichnen wir sie als "Gallen an Triebe".
   Hinweis: Abbildung 2 und Abbildung 3 zeigen Beispiele für ausgewählte Verzweigung Features. Detaillierte und vollständige Beschreibungen (die über den Rahmen dieses Dokuments sind) finden Sie im Gehring Et al. 2018⁵ und Maltoni Et al. 2012-⁴.

(4) Zweig Analyse

1. Zählen Sie und erfassen Sie alle lebenden Triebe (lebendig Triebe).
2. Zählen Sie und erfassen Sie alle Toten Triebe.
3. Zählen Sie und erfassen Sie die reaktivierten schlafenden Knospen.
4. Zählen und Erfassen der Gallen an den trieben.
   Hinweis: Zusätzliche Datei 2 zeigt ein Beispiel für ein Feld Stichprobenformular und ergänzende Datei 3 zeigt das Probenahme-Formular ausgefüllt.

5. Berechnung der der Schaden-Composite-Index

1. Berechnen Sie den Anteil der Toten Triebe (Sd) von der Anzahl der Toten Triebe geteilt durch die Gesamtzahl der Triebe (Tote Triebe + lebendig Triebe).
2. Berechnen Sie den Anteil der reaktivierten schlafende Knospen (BdoR) von der Anzahl der reaktivierten schlafende Knospen dividiert durch die Gesamtzahl der lebenden Triebe (BdoR + lebendig Triebe).
3. Berechnen Sie die durchschnittliche Anzahl der Gallen an Triebe (Gons) von der Anzahl der Gallen an Triebe geteilt durch die Anzahl der lebenden Triebe (BdoR + lebendig Triebe).
4. Berechnen Sie mit Hilfe der Formel DCI DCI = (Sd * 0.479 + BdoR * 0.525 + Gons * 0,120) * 100.
5. Verwenden Sie Tabelle 2 , um die schwere Schäden zu bewerten.
   Hinweis: Eine R-Skript mit der DCI-Funktion gibt es in zusätzliche Codierung Datei 1. Die Beschreibung wird in zusätzliche Datei 4 gefunden.

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Ergebnisse

Insgesamt 25 Orten im Tessin, Schweiz wurden zwischen 2013 und 2016 besucht, um einen zeitlichen Verlauf alle Gall Wasp Epidemie Stadien erstellen. Insgesamt haben wir gesammelt und analysiert 94 Niederlassungen in 5 Seiten frühzeitig eine Epidemie (Ankunft der Pest und Beginn der Baum Schaden), 200 Filialen in 5 Seiten auf die Epidemie Höhepunkt (mittlere bis schwere Schäden durch hohe D. Kuriphilus Angriff) , 200 Filialen an 5 Standorten in der Erholungsphase (Biocontrol von...

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Diskussion

Dryocosmus Kuriphilus legen ihre Eier in Kastanienbaum Knospen, induzieren die Bildung von Gallen im Frühjahr. Wiederholte und unkontrollierte D. Kuriphilus greift Ursache neben Gall Bildung, allgemeine Niederlassung Korruption, einschließlich den Tod von vielen Shootings und einen erheblichen Verlust im grünen photosynthetischen Blatt Bereich⁵. Bäume reagieren in der Regel durch den Versuch, substitutiv Triebe über die Aktivierung von ruhenden Knospen produzieren. Aus diese...

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Materialien

Name	Company	Catalog Number	Comments
Name of Material/ Equipment	Company	Catalog Number	Comments
Clipboard	Any brand
Camping chair (Foldable and lightweight chair)	Any brand		Companies: Kelty, Campz, Half-Ton.
Felco 9 secateurs (One-hand pruning shear)	Felco		Other companies: Bahco.
AP-5M-Aluminium Pole (Telescopic tree pruner pole)	Bahco	8152079	Other companies: Spear & Jackson, Kingfisher, Hortex, Fiskars.
P34-37 top pruner (Telescopic tree pruner head)	Bahco	8002787
100 ft Fiberglass Long Tape (30 m measuring tape)	Stanley	34-790	Other companies: Tjima, Freemans, Astor, Lux.
Parallel 10.5mm (Low stretch kernmantel rope, flexible and lightweight for rope access)	Petzl	R077AA03	Basic equipment for tree climbing  (if necessary). Many other equipment configurations can be used for tree climbing, depending on the situation and on single operator preferences. We used Pezl equipment but many other companies offer similar products (e.g. Edelrid, Notch, Climbing technologies, DMM, ...). For a complete overview of equipment and companies we recommend a search in google  "tree climbing gear" as search keyword. PLEASE NOTE: tree climbing activities should be done only by professionals and are submitted to specific regulatory prescriptions according to the country.
Avao Sit (Harness for work positioning and suspension)	Petzl	C69AFA 2
Rig (Compact self-braking descender)	Petzl	D21A
Ascension (Handled rope clamp for rope ascents)	Petzl	B17ALA
Eclipse (Storage for throw-line)	Petzl	S03Y
Airline (Throw-line)	Petzl	R02Y 060
Jet (Throw-bag)	Petzl	S02Y 300
Vertex best (Comfortable helmet for work at height and rescue)	Petzl	A10BYA
Zillon (Adjustable work positioning lanyard for tree care)	Petzl	L22A 040
Ok (Lightweight oval carabiner)	Petzl	M33A SL