Für die Simulation des Modellökosystems ist die Nahrungskette ''Gras - Blattlaus - räuberische Gallmücke'' ausgewählt worden. Die Mikroorganismen und Springschwänze wurden nicht simuliert, da sie nur einen geringen Einfluß auf die Nahrungskette haben, und hier das Modell nicht sofort zu komplex gestaltet werden sollte.
Im Weiteren ist mit dem Begriff ''System'' das Modellökosystem in einer solchen Vegetationskammer gemeint.
Abb. 2 zeigt den Lebenszyklus von A. aphidimyza:
A. aphidimyza sitzt tagsüber ruhend unter den Blättern von Pflanzen und steigert mit zunehmender Dunkelheit die Aktivität. Dann findet die Paarung und die Eiablage statt. Die ausgewachsenen Tiere sind selbst keine Raubinsekten, sondern ernähren sich von dem Honigtau der Blattläuse. Die Weibchen legen 30-40 Eier (oft sind in der Literatur 100-150 Eier als Extremwerte angegeben) gezielt in die Nähe von Blattlauskolonien. Die Larve schlüpft nach 1-7 Tagen und beginnt auf dem Blatt herumzukriechen, um Blattläuse zu finden. Hat sie Erfolg, dann greift sie die Blattlaus an, indem sie meist an den Gelenkhäuten der Beine zusticht und die Blattlaus aussaugt. Es wird vermutet, daß die Larve ein Gift injiziert, das eine lähmende Wirkung hat (Harris 1973). Eine Eilarve benötigt ca 24 Stunden, um eine Blattlaus auszusaugen, eine Larve kurz vor der Verpuppung nur eine Stunde (Pedersen et al. 1983). Nach 4-10 Tagen ist die Larve bereit zur Verpuppung. In dieser Zeit hat jede Larve mindestens 20 Blattläuse gefressen. Es ist schwierig, eine genaue Angabe zu machen, da die Anzahl der getöteten Blattläuse abhängig ist von ihrer Dichte. Je mehr vorhanden sind, destso mehr werden abgetötet, wobei die Larve nicht alle angestochenen Blattläuse auch wirklich aussaugt. Dieser Aspekt ist für die biologische Schädlingsbekämpfung von Vorteil, weil die Gallmücke umso effektiver ist je mehr Blattläuse vorhanden sind.
Die verpuppungsbereite Larve läßt sich zu Boden fallen, gräbt sich etwa einen Zentimeter tief ein und bildet einen Kokon. 2-3 Wochen später befreit sich die Puppe von dem Kokon und kriecht, noch geschützt durch die Puppenhülle, an die Oberfläche, wo die Imago schlüpft. Die Lebensdauer der Männchen beträgt 2-5 Tage, die der Weibchen 4-8 Tage (Weyers 1994). Sell (1976) stellte fest, daß die Nachkommen eines Weibchens immer nur einem Geschlecht angehören (Monogenie). Im Freiland gehen die Larven Ende September in Diapause und bilden einen Kokon. Die Verpuppung findet erst im Frühjahr statt und ab Mai schlüpfen die Imagines (Harris 1973).
Nach Harris (1973) liegen die idealen Entwicklungsbedingungen für A. aphidimyza bei einer Temperatur zwischen 20 und 25°C und einer hohen Luft- und Bodenfeuchtigkeit. Die Dauer der einzelnen Entwicklungsstadien ist von diesen Parametern abhängig.
Blattläuse gehören weltweit zu den wichtigsten Schadinsekten im Getreideanbau. Sie sind sowohl als direkte Schädlinge als auch als Krankheitsüberträger (Virusvektoren) bedeutsam. Die meisten Blattläuse bevorzugen zu den verschiedenen Jahreszeiten unterschiedliche Pflanzen. Sie sind im Sommer oft auf krautigen Pflanzen anzutreffen, während sie im Herbst ihren Winterwirt (Primärwirt, meist Gehölze) aufsuchen. Gleichzeitig ändern sie ihre Vermehrungsweise von ungeschlechtlicher Vermehrung im Sommer zu geschlechtlicher Vermehrung im Herbst. Blattläuse können sich gut an die Umweltbedingungen anpassen und haben ein hohes Vermehrungspotential. Sie benutzen ihren Rüssel, um ihre Mundwerkzeuge (Stechborsten) in das Blatt einzuführen und den Pflanzensaft zu saugen. Die Mehrzahl der an landwirtschaftlichen und gärtnerischen Kulturen auftretenden Blattläuse gehört zur Familie der Röhrenblattläuse ( Aphididae). Infolge hoher Anbauintensität von Getreide und dem Einsatz nicht selektiver chemischer Präparate ergab sich eine Reduzierung der natürlichen Feinde und eine Verbesserung der Lebensbedingungen für die Blattläuse. In Mitteleuropa wird das Getreide vor allem von drei Blattlausarten befallen, der nicht wirtswechselnden Großen Getreidelaus ( Macrosiphum avenae (Fabr.)), der wirtswechselnden Traubenkirschen- oder Haferlaus ( Rhopalosiphum padi (L.)) und der ebenfalls wirtswechselnden Bleichen Getreidelaus ( Metopolophium dirhodum (Walk.)).
Die Traubenkirschen- oder Haferlaus Rhopalsiphum padi (L.) (Insecta, Hemiptera, Aphididae) ist eine der häufigsten Blattlausarten in Mitteleuropa und besiedelt verschiedene Getreidearten und Gräser. Sie überwintert im Eistadium an der Gemeinen Traubenkirsche ( Prunus padus) und dem Zwergmandelstrauch ( Prunus nana). Ab Ende März erfolgt der Eischlupf, wobei bereits die ersten Geflügelten vorhanden sind, die dann das Getreide bevorzugt an den unteren vegetativen Teilen besiedeln. R. padi ist sehr flugaktiv und kann größere Entfernungen zurücklegen. Die Sommerform vermehrt sich durch Jungfernzeugung (Parthenogenese). Nach Dubnik (1991) beträgt die Entwicklungsperiode der Larven in Versuchen bei 21°C nur insgesamt 9 Tage, die mittlere Lebensdauer etwa 18 Tage und die Zahl der Nachkommen je Blattlaus 70.
Ab Mitte Oktober legen die Oviparen (eierlegende Weibchen) die Eier auf dem Winterwirt an den Knospen, Astlöchern und anderen Stellen ab. Während eines milden Winters kommen auch parthenogenetisch überwinternde Traubenkirschenläuse vor.
Das Herbizid Trifluralin, 2,6-dinitro-N,N-dipropyl-4-trifluoromethylaniline (IUPAC) (Abb. 3), gehört zur Stoffgruppe der Dinitroaniline. Die Herstellung erfolgt durch Nitrierung von 1-Chlor-4-trifluormethylbenzol und nachfolgende Umsetzung mit Dipropylamin. Es wird unter anderem unter den Handelsnamen Treflan und Elancolan vertrieben. Einige physikalische und chemische Eigenschaften sind in Tab. 1 zusammengestellt.
| Molare Masse | 335,3 g/mol |
| Beschaffenheit | kristallin, gelb |
| Schmelzpunkt | 48,5 - 49°C |
| Dampfdruck | 1,38 * 10^-4 mbar bei 25°C |
| Löslichkeit in Wasser | < 1 ppm bei 27°C |
| Löslichkeit in Xylol | 580 g/l bei 27°C |
Trifluralin ist ein Vorauflauf-Bodenherbizid (pre-emergence), d.h. es wird vor dem Auflaufen der Kulturpflanzen ausgebracht. Eingesetzt wird es in Baumwolle, Erdnüssen, Erbsen, Raps, Sojabohnen, Weizen u.a. und wirkt gegen Gräser und einige Dikotyle. Es ist ein Mitose-Herbizid und hemmt in Chloroplasten die Oxidation von reduziertem Plastochinon. Außerdem hat es eine entkoppelnde Wirkung auf den Elektronentransport, die aber nur bei erhöhten Konzentrationen (10 - 100 µM) zum Tragen kommt (Hock et al. 1995). Daten zur Toxikologie von Trifluralin können der Tab. 2 entnommen werden.
| akute orale LD50 | Ratten | >10.000 mg/kg |
| Mäuse | >500 mg/kg | |
| Vögel | >2.000 mg/kg | |
| LC50 (96 h) | Regenbogenforelle | 0,01-0,04 mg/l |
Die empfohlene Aufwandmenge pro Jahr beträg 1 - 2,5 kg/ha. Trifluralin wird als emulgierbares Konzentrat in Xylol mit 480 g/l Trifluralin und 62,5 g/l Detergentien formuliert.