Environmental factors affecting European spruce bark beetle (Ips typographus) outbreaks in Sweden : Linking AI-detected dead spruce, soil moisture, nature protection and bark beetle outbreak (Ips typographus) in Sweden

Norway spruce (Picea abies) is a vital tree species in Sweden's extensive forested landscape. However, the planting of spruce beyond its natural range has made it vulnerable to pests like the spruce bark beetle (Ips typographus), which has caused substantial damage to Swedish forests. With the effects of global warming and climate change becoming increasingly apparent, understanding the factors influencing spruce mortality is crucial for effective forest management. This study aimed to investigate the impact of soil moisture and tree size on the susceptibility of Norway spruce to spruce bark beetle attacks. Using a combination of an Artificial Intelligence (AI) program detecting dead spruce trees and soil moisture data from the Swedish University of Agricultural Sciences (SLU), areas in Stockholm County with dead spruce trees were identified. Spatial analysis using Geographic Information System (GIS) tools and a field survey were conducted to evaluate the hypotheses: H1: Spruce mortality will be higher in areas occurring within mesic soil moisture class (1) than within mesic-moist soil moisture class (2) and moist-wet soil moisture class (3). H2: Large diameter spruce trees will have a higher mortality rate from spruce bark beetle than smaller diameter trees. H3: Spruce mortality will be higher in areas located inside nature reserves. The results confirmed that spruce mortality was higher in areas with dryer soil, Additionally, larger diameter spruce trees exhibited higher mortality rates from spruce bark beetle attacks than smaller trees. Contrary to the initial hypothesis, the study did not find a higher spruce mortality rate in areas located outside nature reserves. The conclusion of this study is that both tree size and soil moisture affect the Norway spruce’s ability to defend itself from spruce bark beetle attacks, but it does not confirm that spruce trees inside nature reserves have a greater mortality rate due to bark beetle attacks than the surrounding area
Gran (Picea abies) är en viktig trädart i Sveriges omfattande skogslandskap. Dock har plantering av gran utanför dess naturliga utbredningsområde gjort den sårbar för skadedjur så som Granbarkborre (Ips typographus), vilket har orsakat betydande skador på svenska skogar. Med effekterna av klimatförändringar är det alltmer viktigt att förstå vilka faktorer som påverkar granens sårbarhet mot granbarkborren för en effektiv skogsförvaltning. Denna studie syftade till att undersöka påverkan av markfuktighet och trädstorlek. Genom att använda en kombination av ett artificiellt intelligensprogram (AI) som identifierar döda granar och markfuktighetsdata från Sveriges lantbruksuniversitet (SLU), identifierades områden i Stockholms län där det fanns döda granar. En spatial analys med hjälp av geografiska informationssystem (GIS) och en fältundersökning genomfördes för att utvärdera hypoteserna: H1: Granens dödlighet kommer att vara högre i områden med torr-frisk mark (1) jämfört med områden med frisk-fuktig markfuktighet (2) och fuktig-våt markfuktighet (3). H2: Granar med större diameter kommer att ha en högre dödlighetsgrad från granbarkborrsangrepp än granar med mindre diameter. H3: Granens dödlighet kommer att vara högre i områden i naturreservat än utanför. Resultaten bekräftade att granens dödlighet var högre i torrare områden. Dessutom uppvisade granar med större diameter högre dödlighetsgrad från garnbarkborreangrepp än mindre träd. Resultatet kunde inte bekräfta hypotes H3, man fann inte en högre dödlighetsgrad hos gran i områden inom naturreservat. Slutsatsen av denna studie är att både trädstorlek och markfuktighet påverkar granens förmåga att försvara sig mot granbarkborreangrepp, men den bekräftar inte att naturreservat har en påverkan på granens dödlighet till följd av granbarkborreangrepp än omgivande områden. Studien har bidragit till en bättre förståelse för hur granbarkborren väljer granar. Den har också tillfört mer kunskap och bekräftat att Skogsstyrelsens