Computer simulated host selection in Ips typographus

Foraging behaviour by Ips typographus L. (Coleoptera; Scolytidae) was simulated to assess host finding and reproductive success of beetles following four different strategies: 1. random search, 2. upwind search, in which beetles follow a prevailing flight direction, 3. random search with short range olfactory attraction to susceptible trees (primary attraction), and 4. upwind search with primary attraction. For each strategy we varied three parameters in equidistant steps including number of susceptible trees per hectare (0.06–0.33), population size (200–1000 beetles), and flight capacity (500–3000 m). All possible combinations of these parameters were tested in 12 replicates with more than 400 000 imaginary beetles flown through the simulated forest. Reproductive success of strategy 4, which combined upwind flight with primary attraction, exceeded that of the other strategies (1–3) circa 27, 7, and 4 times, respectively. In random search, maintenance of the population required a flight capacity, population size and host tree abundance which are unlikely to occur at suboutbreak levels in nature.

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Zusammenfassung Die Wirtsbaumsuche des Buchdruckers wurde in einem Computermodell simuliert und Wirtsbaumfindung und Fortpflanzungserfolg in 4 verschiedenen Suchstrategien quantifiziert: 1. Zufallssuche, 2. Gegenwindsuche, in der die Käfer einer Hauptflugrichtung folgen, 3. Zufallssuche mit Wahrnehmung des bruttauglichen Wirtsbaumes aus kurzer Distanz (primäre Attraktivität), und 4. Gegenwindsuche mit primärer Attraktivität. Für jede Strategie wurden 3 Parameter in äquidistanten Schritten verändert: die Anzahl bruttauglicher Bäume pro Hektar (0.06–0.33), die Populationsdichte der Käfer (200–1000) und die Flugkapazität der Käfer (500–3000 m). Alle möglichen Kombinationen dieser Parameter wurden in 12 Wiederholungen getestet und daher mehr als 400 000 imaginäre Käfer durch den Modellwald geflogen. Der Fortpflanzungserfolg in Strategie 4, die Gegenwindsuche mit Wahrnehmung des Wirtsbaumes aus kurzer Distanz kombinierte, übertraf den in Strategie 1, 2 und 3 circa 27-, 7-, bzw 4-fach. Zur Erhaltung der Käferpopulation waren in der Zufallssuche eine Populationsdichte, Flugkapazität und Wirtsbaumdichte erforderlich, wie sie in der endemischen Phase wohl kaum anzutreffen sind.