The thesis describes several unknown aspects of the spruce bark beetle, Ips typographus (L.), and the double-spined bark beetle, Ips duplicatus (Sahlberg.), life-cycles and ecophysiology. The first study focuses on I. typographus and its dispersal under epidemic conditions in the National park Šumava and introduces a novel method of fluorescent marking and detection of captured specimens. The second study is focused on ability of I. typographus to establish so-called sister-broods, i.e. re-emergence of females that are capable to continue egg laying without a need to mate again. The importance of sister-broods becomes apparent mainly in recent hot and dry vegetation seasons, which is demonstrated by a comparison of recent and historical data. The third study focuses on temperature-dependent development of I. duplicatus under laboratory conditions by the means of sandwich method. Altogether, the studies underline practical importance of ecophysiological studies on bark beetles as one of the tools for their effective management.

This thesis deals with the bark beetle population gradation which resulted in dieback of montane spruce forest in the central part of the Bohemian Forest, Czech Republic, during 1991 - 2000. A spatio-temporal model of changing land cover has been made using remote sensing and GIS methods. The statistical analyses have been made using generalized linear models (GLM). The possible effect of various conditions and environmental factors at landscape as well as the stand level has been discussed.

This thesis evaluates the effectiveness of defensive techniques against the spruce bark beetle (Ips typographus L.) with a primary focus on pheromone traps and selected factors affecting their efficacy. The factors tested are the setup system of pheromone traps and type of pheromone dispenser baits, the effect on the efficacy of pheromone traps of increasing evaporated pheromones, a comparison of the biological efficacy of different types of pheromone dispensers and an assessment of their impact on the swarming curve. In addition, an evaluation of non-traditional methods of forest protection against the spruce bark beetle (water spraying of whole landings, efficacy of insecticidal sraying of whole landings, and the use of insecticidal nets) was conducted and the possibility of the spruce bark beetle s sex determination was also examined. When comparing the systems of pheromone traps installation, (1) the standard way was along the stand edge with 20 m space and (2) traps concentrating in the centre of clear cut adjacent to each other with different baiting, the most effective way was found to be the standard trap arrangement and the system with traps installed in line with the dispenser in each pheromone trap. Efficacy decreased with a lower number of pheromone dispensers. The influence of increased amounts of evaporated pheromone on efficacy was tested. Pheromone traps with one, two or three dispensers were compared and it was found that a trap s efficacy was not increased with a higher amount of released pheromone. The Pheagr IT and IT Ecolure Tubus dispensers showed unchanged effectivity throughout the flight activity of spruce bark beetle, but other dispensers need to be replaced according to the instructions since their efficacy decreases, thus affecting the swarming curve. Trying to determine the sex of the spruce bark beetle by selected morphological parameters shows that the gender can only be reliably determined by an autopsy of genitals.

The thesis describes the development and survival of immature Ips typographus specimens at low temperatures under laboratory and field conditions. Further, the focus was identifying and characterizing the digestive enzymes present in the gut of adult I. typographus, their location in the gut and enzymatic fluctuation over a full calendar year, with a specific focus on digestion of cellulose.

Ips typographus est le principal ravageur de l'épicéa en Europe, s’attaquant en masse aux arbres vivants en période d’épidémie, par le biais d’une communication chimique. Comme de nombreuses autres espèces de scolytes « agressives », le typographe se reproduit uniquement sur des arbres affaiblis ou des chablis en périodes d’endémie, quand les densités de population ne sont pas suffisantes pour surmonter les défenses des arbres vivants. Ces ressources sont en général présentées dans la littérature comme étant dispersées et imprédictibles dans le temps et l’espace. De plus, ces ressources affaiblies sont sans doute disponibles pour de nombreuses espèces compétitrices. Ces caractéristiques imposent des contraintes importantes sur la dynamique de population et l’écologie du typographe et principalement sur sa stratégie de prospection. Cela dit, cette espèce et ces questions sont très peu étudiées en période d’endémie.Durant ma thèse de doctorat, je me suis attelé à tout d’abord caractériser les facteurs déterminant la distribution spatio-temporelle des chablis, qui va influencer l’évolution des stratégies de dispersion. Cet aspect s’est prolongé par l’étude de la « durée de vie » des chablis, c’est-à-dire la période durant laquelle ils sont colonisables par les scolytes après déracinement. Cet aspect a été mis en parallèle avec les capacités de défenses de ces mêmes arbres et leurs effets sur la sélection de l’hôte et le succès des scolytes. Enfin, les données obtenues par ces études ont été intégrées à un modèle spatialement explicite visant à valider les hypothèses comportementales relatives à la prospection pour les ressources chez le typographe, à savoir une dispersion aléatoire à grande distance suivie d’un recrutement au niveau des ressources nouvellement trouvées.Les résultats obtenus au cours de cette thèse confirment l’importance de la prospection sociale et de l’agrégation dans la découverte et l’exploitation de ressources dispersées, dont la dégradation intrinsèque représente une faible contrainte temporelle. Ces comportements ont sans doute été développés chez des insectes saproxyliques en raison de l’avantage qu’ils apportent en termes de découverte de ressources. Dans un second temps, ces comportements auraient pu permettre l'attaque d‘arbres vivants, notamment en réponse à une pression de compétition inter-spécifique importante sur des ressources peu défendues. / Option Biologie des organismes du Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished

The aim of this report was to investigate whether the management of protected forests cause increased risk of infestation by the European spruce bark beetle (Ips typographus) in production forests, and whether the risk of infestation in production forests is greater in the vicinity of protected forests. The survey was conducted by using GIS-data covering suspected attacks and forests that are susceptible to infestations. The proportion of infested forests in three different buffer zones located around the protected areas were compared. The results show no evidence suggesting that protected areas serve as a hatchery for spruce bark beetles and no increased risk of infestations in the vicinity of protected forests were detected.

Isoprenoids are important components of conifer resin and represent an important part of constituted defence system against herbivores and pathogens. Drought is one of the most important factors that influences the tree physiology and resitance. Due to decreased turgor of resin canal cells, the water insufficiency affects the pressure of the resin and thereby the ability of trees to physically prevent pathogen or herbivore invasion by effective outpouring of the resin. In addition, drought can also change the resin composition and thus can influence the quality of volatiles emitted by the tree. The Norway spruce, Picea abies, is the predominant species of production forests in moderate climate zone. Bark beetles, Ips typographus, represent the most important pest species of spruce. In general, pioneer bark beetles use host volatiles to orient themselves toward the tree suitable for colonization and in many species host volatiles synergize bark beetle aggregation pheromones. Thus the host volatile composition could affect significantly host colonization. This diploma thesis studied the influence of drought on the production and composition of isoprenoid volatile organic compounds in 80 - 100 years old spruce trees. Using I. typographus antennae as biological detectors, we also studied which resin...

Granbarkborren, Ips typographus, är den mest destruktiva skadeinsekten för svensk barrskog och orsakar årligen stora ekonomiska förluster för landets skogsägare. Granbarkborren kan endast föröka sig i döda träd. För att döda ett stående friskt träd kan de med feromoner signalera till andra granbarkborrar att tillsammans inleda en massattack. Granbarkborren är även beroende av blånadssvampar för att kunna slå ut friska träd. Med dessa blånadssvampar kombinerat med en massattack kan granbarkborren döda trädet inom några veckor. Blånadssvampen ger en missfärgning i virket vilket innebär en värdeminskning av den erhållna veden. I detta examensarbete har de tillväxthämmande effekterna mellan blånadssvamparterna Ophiostoma picea, Grosmannia penicillata och Ceratocystis polonica undersökts. De tillväxthämmande effekter svamparna utövar på varandra har studerats visuellt med odlig i artificiellt såväl som naturligt medium representerad av bark. Tillväxthastigheterna hos respektive svamp har uppmätts. G. penicillata fanns ha den högsta tillväxthastigheten samt de största tillväxthämmande effekterna mot de andra svamparna. Kemiska analyser har utförts med SPME och GCMS för att se vilka ämnen svamparna och barken producerar. Resultaten tyder på att vissa ämnen som produceras av barken inte finns närvarande efter att svampen vuxit i barken. Många ämnen produceras av alla tre svampar men en del är även unika för en viss svampart. Som exempel var G. penicillata ensam om att producera seskviterpenen β-Guaiene, det aromatiska kolvätet m-Cymene och terpenen Borneol. Barken producerade ämnen, bland dessa seskviterpen-alkoholen δ-Cadinol, som sedan inte gick att finna när svamparna var närvarande. Detta tyder på att svamparna konsumerat dessa ämnen alternativt att barken inte producerar samma ämnen i svamparnas närvaro. / The spruce bark beetle, Ips typographus, is the most destructive insect pest of Swedish pine forests and causes major economic losses annually for the forest owners. The spruce bark beetle can only reproduce in dead trees. To kill a healthy tree they can, with pheromones, signal other spruce bark beetles to launch a mass attack. The spruce bark beetle is also dependent on the blue stain fungi in order to beat out healthy trees. With these blue stain fungus combined with a mass attack, the spruce bark beetles can kill the tree within a few weeks. The fungus causes a discoloration in the wood, resulting in a reduction in economic value of the obtained wood. In this thesis, the growth inhibitory effects of blue stain fungi species Ophiostoma picea, Grosmannia penicillata and Ceratocystis Polonica have been investigated. The growth inhibitory effects that the fungi have on each other have been studied visually by cultivation in an artificial as well as a natural medium represented by bark. The growth rates of the respective fungi have been measured. G. penicillata were found to have the highest growth rate and the largest growth inhibitory effects on other fungi. Chemical analyses were performed with SPME and GCMS to see what chemical substances fungi and bark produces. The results show that some substances produced by the bark are not present when the fungi are growing in the bark. Various substances are produced by all three fungi, but there are also many unique compounds from a particular fungal species. For example, G. penicillata was the only one that produced the sesquiterpene β-Guaiene, the aromatic hydrocarbon m-cymene and the terpene Borneol. The bark also produced unique substances, among these the sesquiterpenoid alcohol δ-Cadinol, which then could not be found when the fungi were present. This suggests that the fungi consume these substances or that the bark does not produce the same substances in fungi presence.

Med hjälp av såg- och borrprover studerades åldern på 41 granar och en tall i Siggaboda naturreservat i sydligaste Småland, med syfte att undersöka granens etablering och döende på lokalen. Vidare har reservatet delats in i tre områden för att undersöka om några geografiska skillnader i granarnas etablerings- och dödsår förekommer. Analysarbetet utfördes på Nationella laboratoriet för vedanatomi och dendrokronologi vid Lunds universitet. På lokalen har tidigare bland annat en pollenanalys utförts (Björkman & Bradshaw 1996) samt en kombinerad pollenanalytisk och dendrokronologisk studie (Hannon et al. 2010). Enligt dessa har granen etablerats i Siggaboda under sista halvan av 1700-talet. Någon undersökning med sågprover som material har tidigare inte genomförts på lokalen. Resultaten visar att det äldsta trädet grodde runt 1771 och att en kraftig expansion skedde under mitten av 1800-talet. De visar även att merparten av granarna har dött mellan åren 2005 och 2008, vilket indikerar att granbarkborre etablerade sig till följd av januaristormen 2005 och därefter spred sig även till stående träd - något som har fått omfattande konsekvenser för granarna i reservatet.

Granbarkborre är en betydande ekonomisk skadegörare i svensk skog men den är också en art som skapar död ved av försvagade granar. Sommaren 2019 var granbarkborrarna ovanligt många och orsakade stor skada för skogsbruket. I den här etnografiska studien, baserad i Stockholm och närområdet, undersöks hur granbarkborreangreppen sommaren 2019 dels kan förstås som en process av skapande av en sammanhängande värld, dels en möjlighet att i sprickorna hitta öppningar för att driva politik. Med utgångspunkt i att hur problemet med granbarkborre formuleras är viktigt för vilka åtgärder som föreslås undersöks vad vi kan vi lära oss om skogsindustri, natur och biodiversitet.  Att skyddade områden förstås som en orsak till granbarkborreangrepp och att klimatförändringar, älgar och andra varelser är en del av att göra det moderna skogsbruket oförutsägbart framkommer som viktiga resultat. Genom att visa hur den döda vedentillsammans med granbarkborren kontrolleras på vissa platser, visas hur olika kunskapsproduktioner träder fram, något som också underlättas av att mycket runt granbarkborrens livscykel är osäkert. Därför möjliggörs tolkning av naturen istället för konkreta orsakssamband. Uppsatsen är ett bidrag till antropologin om miljöförändringar.