VDI 4330 Blatt 13-2010 Monitoring the effects of genetically modified organisms (GMO) - Standardised monitoring of butterflies and moths (Lepidoptera) - Transect method light trap .pdf

1、VEREIN DEUTSCHERINGENIEUREMonitoring der Wirkungen gentechnisch vernderter Organismen (GVO)Standardisierte Erfassung von Schmetterlingen (Lepidoptera)Transektmethode, Lichtfang und LarvalerfassungMonitoring the effects of geneticallymodified organisms (GMO)Standardised monitoring of butterflies and

2、moths (Lepidoptera)Transect method, light trap, and larval surveyVDI 4330Blatt 13 / Part 13Ausg. deutsch/englischIssue German/EnglishVDI-Handbuch Biotechnologie, Band 1: GVO-MonitoringVDI-Handbuch Landwirtschaft/LandtechnikVDI-RICHTLINIENICS 07.080Vervielfltigung auchfr innerbetrieblicheZwecke nicht

3、 gestattet / Reproduction even for internal use not permittedDie deutsche Version dieser Richtlinie ist verbindlich. The German version of this guideline shall be taken as authorita-tive. No guarantee can be given with respect to the English trans-lation.Frhere Ausgabe:12.07EntwurfFormeredition:12/0

4、7 DraftZu beziehen durch / Available atBeuth VerlagGmbH, 10772 Berlin AlleRechtevorbehalten / Allrights reserved VereinDeutscher Ingenieuree.V.,Dsseldorf2010VDI-Gesellschaft Technologies of Life Scieneces (TLS)Fachbereich GentechnikInhalt SeiteVorbemerkung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2Einl

5、eitung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Anwendungsbereich . . . . . . . . . . . . . . 42Begriffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73 Grundberlegungen, Aufbau und Struktur der Erhebung . . . . . . . . . . . . . 103.1 Imaginalerhebung (Sule I) . . . . . . . . . 123.2 Larvalerfass

6、ung (Sule II). . . . . . . . . . 134 Erfassungszeitraum und Erfassungshufigkeit. . . . . . . . . . . . . . 215 Erfassungsmethoden. . . . . . . . . . . . . . 225.1 Erhebungen von Arteninventar und Falterabundanz (Sule I) . . . . . . . . . . 225.2 Larvalerfassung (Sule II). . . . . . . . . . 256 Probe

7、nnahme . . . . . . . . . . . . . . . . . . 276.1 Flchenauswahl . . . . . . . . . . . . . . . 276.2 Power-Abschtzung . . . . . . . . . . . . . 307 Auswertung und Berichterstattung . . . . . . 317.1 Grundlagen, Differenztests . . . . . . . . . 317.2 quivalenztests . . . . . . . . . . . . . . . 327.3 P

8、opulationstrends . . . . . . . . . . . . . . 337.4 Berichterstattung . . . . . . . . . . . . . . 358 Qualittssicherung . . . . . . . . . . . . . . . 36Anhang A Sammelarten Transektmethode . . . . 38Anhang B Artenkomplexe Lichtfang . . . . . . . 39Contents PagePreliminary note . . . . . . . . . . . .

9、 . . . . . . 2Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 Terms and definitions . . . . . . . . . . . . . 73 Basic considerations, structure and design of the monitoring. . . . . . . . . . . . 103.1 Monitoring of imagines (pillar I) .

10、. . . . . 123.2 Larval survey (pillar II) . . . . . . . . . . . 134 Monitoring period and frequency . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215 Monitoring methods . . . . . . . . . . . . . . 225.1 Surveys of species inventory and abundance of imagines (pillar I) . . . . . . 225.2 Larval survey (pill

11、ar II) . . . . . . . . . . . 256 Sampling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 276.1 Choice of monitoring sites . . . . . . . . . 276.2 Power analysis . . . . . . . . . . . . . . . 307 Evaluation and reporting . . . . . . . . . . . 317.1 Basic principles, difference tests . . . . . . 317.2 Equiva

12、lence tests . . . . . . . . . . . . . . 327.3 Population trends . . . . . . . . . . . . . . 337.4 Reporting . . . . . . . . . . . . . . . . . . 358 Quality assurance . . . . . . . . . . . . . . . 36Annex A Species complexes: transect method . . 38Annex B Species complexes: light trap. . . . . . 40Ja

13、nuar 2010 January 2010B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF8AD9NormCD - Stand 2012-04Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2010 2 VDI 4330 Blatt 13 / Part 13SeiteAnhang C Aufnahmebogen: Erstaufnahme/Deckblatt. . . . . . . . 41Anhang D Aufnahmebogen zur Transektmeth

14、ode 43Anhang E Aufnahmebogen Lichtfang . . . . . . 45Anhang F Aufnahmebogen Laveralerfassung . 47Schrifttum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49VorbemerkungDer Inhalt dieser Richtlinie ist entstanden unter Be-achtung der Vorgaben und Empfehlungen der Richt-linie VDI 1000.Alle Rechte, insbeso

15、ndere die des Nachdrucks, der Fotokopie, der elektronischen Verwendung und der bersetzung, jeweils auszugsweise oder vollstndig, sind vorbehalten.Die Nutzung dieser VDI-Richtlinie ist unter Wahrung des Urheberrechts und unter Beachtung der Lizenz-bedingungen (www.vdi-richtlinien.de), die in den VDI-

16、Merkblttern geregelt sind, mglich.Allen, die ehrenamtlich an der Erarbeitung dieser VDI-Richtlinie mitgewirkt haben, sei gedankt.Eine Liste der aktuell verfgbaren Bltter dieser Richtlinienreihe ist im Internet abrufbar unter www.vdi.de/4330.EinleitungMit der europischen Richtlinie 2001/18/EG ber die

17、 absichtliche Freisetzung gentechnisch vernderter Organismen (GVO) in die Umwelt wird ein berwa-chungsplan (hier: Monitoringplan) vorgeschrieben, um etwaige schdliche Auswirkungen von GVO auf die menschliche Gesundheit und Umwelt aufspren und feststellen zu knnen (Europisches Parlament und Rat der E

18、uropischen Union 2001, Entscheidung des Rates 2002). Die Methodik zur berwachung der Monitoring-Parameter sowie die Probennahme- und Analyseverfahren sollen festgelegt und klar definiert werden und die berwachungsmethoden wissen-schaftlich fundiert und fr die jeweiligen Versuchsbe-dingungen geeignet

19、 sein (Entscheidung des Rates 2002). Dies ist explizit in der Ratsentscheidung 2002/811/EG festgelegt, in der weiterfhrende Richtlinien zu einem Monitoring gegeben werden. Weiterfh-rende Rahmenbedingungen und Inhalte eines GVO-Monitorings werden von der European Food Safety PageAnnex C Field data sh

20、eet: Initial report/cover sheet . . . . . . . . 42Annex D Field data sheet for transect method . . 44Annex E Field data sheet light trap. . . . . . . . 46Annex F Field data sheet Larval survey . . . . 48Bibliography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49Preliminary noteThe content of this guidel

21、ine has been developed in strict accordance with the requirements and recom-mendations of the guideline VDI 1000.All rights are reserved, including those of reprinting, reproduction (photocopying, micro copying), storage in data processing systems and translation, either of the full text or of extra

22、cts.The use of this guideline without infringement of copy-right is permitted subject to the licensing conditions specified in the VDI notices (www.vdi-richtlinien.de). We wish to express our gratitude to all honorary con-tributors to this guideline.A catalogue of all available parts of this guideli

23、ne series can be accessed on the internet at www.vdi.de/4330.IntroductionThe EU Directive 2001/18/EC on the Deliberate Re-lease into the Environment of Genetically Modified Organisms (GMOs) stipulates a monitoring plan in order to trace and identify any harmful effects on hu-man health or the enviro

24、nment of GMOs after they have been placed on the market (European Parlia-ment and Council 2001, Council Decision 2002). The methodology to subsequently monitor the monitoring parameters should be clearly identified and outlined, including techniques for sampling and analysis, and methods used for mo

25、nitoring should be scientifically sound and appropriate for the applicable experimen-tal conditions (Council Decision 2002). This is ex-plicitly defined in Council Decision 2002/811/EC, which contains further monitoring guidelines. Fur-ther guidance on general requirements and contents of GMO monito

26、ring is provided by the European Food Safety Authority (EFSA) 121. A set of guide-lines describing specific methods to be used for GMO B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF8AD9NormCD - Stand 2012-04All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2010 VDI 4330 Blatt 13 / Part 13

27、3 Authority (EFSA) 121 ausgefhrt. Im Rahmen der Richtlinienreihe VDI 4330 werden entsprechende methodenspezifische Richtlinienbltter fr den Ein-satz im GVO-Monitoring verffentlicht.Im vorliegenden Blatt 13 werden standardisierte Mo-nitoring-Verfahren zur Erfassung von Schmetterlin-gen (Lepidoptera)1

28、)nach dem neuesten Erkenntnis-stand der Wissenschaft beschrieben 2; 122; diese stehen im Einklang mit den gesetzlichen Vorgaben und behrdlichen Empfehlungen (u. a. EFSA, Ent-scheidung des Rates 2002/811/EG). In der Richt-linienreihe VDI 4330 werden die Schmetterlinge als erste Tiergruppe bearbeitet,

29、 da sie eine besonders ge-eignete Gruppe fr ein Umweltmonitoring ist.Schmetterlingeknnen negativ von GVO beeinflusst werden, z. B. 3 bis 5,sind relativ leicht und sicher bestimm- und nach-weisbar,sind in Europa mit vielen Arten vertreten, haben unterschiedlichste kologische Ansprche und knnen daher

30、vielfltige nderungen im kosystem anzeigen,weisen einen vergleichsweise guten Bearbeitungs- und Kenntnisstand zu Faunistik, kologie und Ge-fhrdungssituation der einzelnen Arten auf 6 bis 18,bilden aufgrund ihrer Mobilitt und ihrer oft kom-plexen Habitatansprche rumlich-funktionale Eigenschaften der U

31、mwelt ab 19,sind demzufolge auch fr eine Bewertung auf Landschaftsebene gut geeignet 20 undgenieen in ffentlichkeit und Fachwelt eine hohe Akzeptanz als Schutzgut 21. Schmetterlinge knnen auf verschiedenen rumli-chen und zeitlichen Ebenen Einflsse auf Natur und Landschaft anzeigen:ber Vernderungen i

32、n der Verfgbarkeit der Rau-pen-Wirtspflanzen 22,ber das Bltenangebot (Nahrungsaufnahme) der Imagines,ber strukturelle und damit oft mikroklimatische Vernderungen ihrer Lebensrume,ber direkte und indirekte Effekte von vernder-ten Nutzungsregimen, z. B. 23 bis 25, und1)Die Anwendung der Richtlinie bef

33、reit nicht von der Beachtung rechtlicher Vorgaben z. B. BNatSchG, Bundesartenschutzverord-nung. monitoring is published as part of the VDI 4330 guideline series. The present Part 13 describes standardised monitor-ing methods for recording butterflies and moths (Lepidoptera)1)in accordance with the l

34、atest scien-tific results and practices 2; 122 which are consist-ent with statutory provisions and official recommen-dations (including the EFSA, Council Decision 2002/811/EC). Since butterflies and moths are particularly suitable for environmental monitoring, they are the first animal group to be c

35、overed by the VDI 4330 guideline series.Butterflies and mothscan be adversely affected by GMOs, e. g. 3 to 5, can be identified and monitored relatively easily and reliably,have many different species found throughout Eu-rope,have different ecological requirements and can therefore indicate diverse

36、changes in the ecosys-tem,are comparatively well-studied and documented in terms of faunistics, ecology and the endangered status of individual species 6 to 18, illustrate spatio-functional environmental fea-tures due to their mobility and often complex hab-itat requirements 19,are therefore particu

37、larly suitable for landscape-level monitoring as well 20 andenjoy a high level of acceptance amongst the gen-eral public and experts as targets of protection 21.Butterflies and moths can indicate effects on nature and landscape at different spatial and temporal levels: via changes in the availabilit

38、y of larval host plants 22,via flower availability (food intake) of the imag-ines,via structural, and therefore often microclimatic, changes to their habitats,via direct and indirect effects of changes in land management practices, e. g. 23 to 25, and1)Use of this guideline does not exempt the user

39、from complying with legal requirements, e. g. the German Federal Nature Conservation Act (BNatSchG ) or the Federal Ordinance on the Conservation of Species (BArtSchV).B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF8AD9NormCD - Stand 2012-04Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseld

40、orf 2010 4 VDI 4330 Blatt 13 / Part 13ber die raumzeitliche Verfgbarkeit von Teil-habitaten 26.Ihre kologisch vielseitige Bedeutung als Pflanzen-fresser, Beuteorganismen und Bltenbestuber weist ihnen eine Schlsselrolle im Nahrungsnetz zu. Schmetterlinge knnen Umweltwirkungen sehr gut anzeigen, zugle

41、ich aber z. B. aktuelle Rckgnge an-derer Tiergruppen und Pflanzen stellvertretend abbil-den, u. a. 27; 28.Es existieren jahrzehntelange wissenschaftliche Er-fahrungen, die zur Entwicklung von allgemein aner-kannten Erfassungsmethoden gefhrt haben, z. B. Transektmethode fr Tagfalter2)29 bis 34, Licht

42、-fang und Lichtfallen bei Nachtfaltern 35; 36 und Larvalerfassung 37 bis 39. Diese Erfassungsmetho-den werden bereits in vielen europischen Lndern, auch in Deutschland, fr ein langjhriges Monitoring von Lepidoptera eingesetzt 40 bis 45. Das Tagfal-termonitoring Deutschland (TMD) kann z. B. allge-mei

43、ne Trends zur Bestandsentwicklung von Tagfal-tern liefern 123.nderungen von Bewirtschaftungs- und Pflanzen-schutzmanahmen werden oft auch durch Auswir-kungen auf die Schmetterlingsfauna indiziert, z. B. Einsatz von Bacillus-thuringiensis-Spritzprparaten oder anderen Insektiziden 46 bis 48 oder eine

44、inten-sivierte landwirtschaftliche Bearbeitungspraxis, z. B. 49 bis 51. Gentechnisch vernderte Pflanzen (GVP) knnen Schmetterlingsarten und -populationen auf direkte und indirekte Weise negativ beeinflussen. Ein direkter Effekt ist gegeben, wenn Larven oder Imagi-nes toxische Produkte der GVP aufneh

45、men, z. B. ber Fra von Pflanzengewebe oder Konsumierung von Pollen und Nektar. Indirekte Effekte knnen durch den Einsatz von GVP-bedingten Vernderungen in der Bewirtschaftungspraxis verursacht werden. Ein Beispiel ist der Einsatz von Breitbandherbiziden bei herbizidresistenten GVP. Eine Reduzierung

46、der Segetalflora durch Herbizide knnte in der Folge zu einer Schdigung der Schmetterlingspopulationen fhren, falls die Futterpflanzen fr Raupen und Ima-gines dezimiert wrden. Fr beide potenziellen Wir-kungswege von GVP sind Beispiele bei Schmetter-lingen belegt 3 bis 5; 52 bis 68.1 Anwendungsbereich

47、Diese Richtlinie soll beim Monitoring der Umwelt-wirkungen von gentechnisch vernderten Organis-men entsprechend den Magaben der EU-Richtlinie 2001/18/EG und die Vorgaben der Ratsentscheidung 2002/811/EG erfllend zur Erfassung der Schmetter-2)im Sinn von tagaktiven Schmetterlingenvia the spatio-tempo

48、ral availability of subhabitats 26. Their wide-ranging ecological significance as herbiv-ores, prey organisms and pollinators illustrates their key role in the food web. Butterflies and moths are very good indicators of environmental effects, but they are also representative of biodiversity and can

49、be used to indicate current declines in other animal groups and plants, see also 27; 28.Longtime scientific research has led to the develop-ment of generally accepted monitoring methods, for example the transect method for day-active species2)29 to 34, light trapping for night-active species 35; 36 and larval surveys 37 to 39. These monitoring methods are already used in many Europe