Wie sammle ich richtig?
Zeitgemäßes Sammeln und Dokumentieren von
Pflanzenmaterial für wissenschaftliche Zwecke
Floristisch-geobotanisches Seminar – Do. 11.1.2018
Christian Gilli & Clemens Pachschwöll
Universität Wien
christian.gilli@univie.ac.at, clemens.pachschwoell@univie.ac.at
Ist die Zeit des Sammelns vorbei?
Vortragsgliederung
• Rechtliche Grundlagen des Sammelns von
Pflanzenmaterial
• der Akt des Sammelns
• Aufbereitung des Sammelmaterials
• Technische Hilfsmittel
• In Österreich Ländersache, Landesnaturschutzgesetze
• In Schutzgebieten (NSG, Nationalparks) sind meist
Genehmigungen (Ausnahmebewilligungen sprich Bescheide)
erforderlich
• Schutzgebiete: siehe www.geoland.at
• Für das Sammeln von „geschützten Pflanzen“ sind meist
Genehmigungen (Ausnahmebewilligungen sprich Bescheide)
erforderlich
• Anträge sind im Voraus zu stellen
• Auflagen: Betretungszeiten, Begleitung von NationalparkRangern
etc.
• Kosten: kostenlos bis ca. 100 €
• oft müssen Sammellisten und Publikationen abgeliefert werden
• Details zum fachgerechten Sammeln (ABOL, NHM Wien):
https://www.abol.ac.at/experts/fachgerechtes-sammeln/
Sammeln von Herbarmaterial – rechtliche Grundlagen
Nagoya-Protokoll
Nagoya-Protokoll (engl.: Nagoya Protocol on Access to Genetic
Resources and the Fair and Equitable Sharing of Benefits Arising
from Their Utilization)
Das Nagoya-Protokoll kreiert einen völkerrechtlichen Rahmen
für den Zugang zu genetischen Ressourcen und gerechten
Vorteilsausgleich. Auf der Basis gegenseitiger Zustimmung soll
ein Ausgleich zwischen den unterschiedlichen Interessen der
Ursprungsländer genetischer Ressourcen und derjenigen Länder
erfolgen, in denen die genetischen Ressourcen genutzt werden.
Vor allem die von Entwicklungsländern angeprangerte
Biopiraterie soll so eingedämmt werden.
Das Protokoll trat am 12. Oktober 2014 in Kraft, an dem 90. Tag
nach der Hinterlegung der 50. Ratifikationsurkunde bei den
Vereinten Nationen. Die Europäische Kommission arbeitet
zurzeit an einem Vorschlag für die Umsetzung des Protokolls in
europäisches Recht, auf dessen Grundlage es auch ratifiziert
werden soll.
https://de.wikipedia.org/wiki/Nagoya-Protokoll
Wollemia nobilis
Nagoya-Protokoll: Staaten in blau: NP in Kraft;
grün: unterzeichnet, aber nicht ratifiziert
https://en.wikipedia.org/wiki/Nagoya_Protocol#/media/File:NagoyaProtocol.svg
Sammelzweck
• Erfassung der Flora eines Gebiets (lokal, regional, überregional)
• Taxonomische Forschung
• Familien / Gattungen / Artengruppen / ...
• Bestäubungsökologie / Verbreitungsökologie
• Biogeographische Studien
• Vegetationsökologie (Vegetationsaufnahme)
Taxa die im Feld nicht angesprochen werden können (weil nur
vegetativ, bestimmungskritische Sippe, ...)
• Phytochemie / Pharmazie / Nutzpflanzen / ...
• Sammeln immer zum Zweck der DOKUMENTATION
Was Sammeln?
• Pflanzen im blühenden und/oder fruchtenden Zustand
• Aufsammlung sollte repräsentativ sein (Variation abdeckend)
Wuchsform / Verzeigungsmodus
• wenn möglich GANZE Pflanzen sammeln
(inkl. unterirdische Organe, Ausläufer, ....)
• Bei großen Pflanzen (z.B. Holzige), repräsentative Teile, Zweige/Blätter
(jung/alt)
• Wenn Pflanzen zu groß für Sammelformat -> auf mehrere Bögen verteilen /
Pflanzen knicken
• WICHTIG: Differentialmerkmale für Bestimmung essentiell
• Rücksicht nehmen auf seltene Arten / kleine Populationen
Naturschutz / geschützte Pflanzen
Sammelwerkzeug
Pflanzenstecher
Klapp-
Spaten
Taschenmesser
Gartenschere
Kamera
GPS-Gerät
NotizbuchBleistift
Plastiksackerl
Papiersackerl
Sammelwerkzeug historisch
Botanisiertrommel (mittlerweile überholt)
Aufbau einer Herbarpresse
Standardformat A3 (oder A4)
Deckel Filzpapier
Wellpappe Schaumstoff
Aufbau einer Herbarpresse - Bestandteile
Spanngurte
Zeitungspapier
Wellpappe ≠ Wellpappe
doppellagig einlagig
Aufbau einer Herbarpresse - Bestandteile
Aufbau einer Herbarpresse
Deckel
Wellpappe
Filz
Wellpappe
.............
.............
.............
.............
.............
.............
.............
.............
.............
.............
Wellpappe
Filz
Wellpappe
Deckel
Aufbau einer Herbarpresse
Aufbau einer Herbarpresse
Zeitungs-/Seidenpapier
RBGE
2017
Feld-/Geländepresse
Vorteile:
• Verhindert das Welken des gesammelten
Materials
• Teile können nicht verloren gehen
leicht abfallende Blüten / Früchte / Blätter
• Die Aufsammlungen sind chronologisch gereiht
ALTERNATIV:
• Pflanzenmaterial in verschließbaren Plastikbeutel
sammeln
• wenn möglich pro Beutel eine Aufsammlung
• Markierung mit beschrifteten Klebstreifen,
Klebzettel, Anhängeschildchen oder
Verschlussbändern
• nach der Geländearbeit einlegen © Ruth Sander
© Ruth Sander
© Ruth Sander © Ruth Sander
Vor dem Pressen das Pflanzenmaterial „säubern“
© Ruth Sander
Vorsicht vor Mischaufsammlungen!
© Ruth Sander © Dieter Reich
Pflanzenmaterial trocknen
Schneller Entzug von Wasser
- ansonsten Schimmelgefahr
- Farbverlust
wichtig: nicht zu heiß trocknen (< 35°C). Hitze zerstört DNA!
wichtiger als Temperatur ist Durchlüftung
der Presse
WO:
• warme, trockene, luftdurchzogene Räume
• südseitige Fensterbank
• über einem Heizkörper
• vor die Abluft einer Klimaanlage
• Elektrobackofen mit Ventilator (niedrigste Stufe)
Pflanzenmaterial trocknen
TrockenschrankHeizlüfter
Pflanzenmaterial trocknen: am Autodach, Kühlergrill etc.
DNA in der Pflanzenzelle
Chloroplastengenom
Sammeln von
DNA-Proben
mit Silicagel
(Trockenperlen):
heute DIE
Standardmethode
für genetische
Forschung an
Wildpflanzen
RBGE
2017
Möglichkeiten neuer Sequenziermethoden
(NGS, Next Generation Sequencing):
low coverage shotgun sequencing:
komplette Plastiden- und rDNA Genome und Teile
von “low copy nuclear markers” von 6
(historischen) Herbarbelegen von Sartidia
(Poaceae) aus Madagascar
-> Herbarium Genomics
Illumina HiSeq
„Spezialfall“: Sukkulente
Gewebe/Zellen aufbrechen/abtöten
vor dem Pressen:
• Andrücken/Quetschen dicker/saftiger
Stengel
• bei etwas höheren Temperaturen und
Druck pressen
eventuell:
• über Nacht einfrieren (-20°C)
• Eintauchen in kochend heißes Wasser
für mehrere Sekunden
• Halbieren / Längsschnitt
„Spezialfall“: Parasiten, z.B. Orobanche
„Spezialfall“: Parasiten, z.B. Orobanche
„Spezialfall“: Wasserpflanzen
Herbarium
Essentials
(2004)
„Spezialfall“: Grasartige
Aufspannen / Montieren
Herbarium Essentials
(2004)
Lagerung von Herbarmaterial
• In Umschlägen in Kästen, Schachteln
oder in Stößen in luftdicht
verschlossenen Plastiksäcken (ev. mit
Mottenkugeln)
• Trockene, dunkle Räume mit geringer
Schwankung der Luftfeuchtigkeit
• Schockgefrieren (Tiefkühltruhe):
mind. 2 Tage bei -20°C. Herbarbelege
sollten sofort nach dem Trocknen
schockgefroren werden. Eine
Sammlung sollte mindestens einmal
im Jahr chemisch behandelt
(Durchgasung mit Monophosphan)
oder kontinuierlich, päckchenweise
schockgefroren werden. Auf
Petroleum sollte gänzlich verzichtet
werden (gesundheitsschädlich,
zerstört die DNA).
Falsche Lagerung führt zu Schimmel- & Schädlingsbefall
Anthrenus museorum
Lasioderma serricorne
Dokumentation im Gelände
Was sollte bereits im Feld notiert werden?
• Farbmerkmale (Blatt / Blüte / Frucht)
• Geruch / Geschmack
• Milchsaft
• Klebrigkeit / Glanz
• Lebensform, Größe / Höhe
• Populationsgröße
• Bestäuber
• Standortsverhältnisse
• Exposition / Inklination
• geologischer Untergrund / Bodenverhältnisse
• Begleitpflanzen / Pflanzengesellschaft
• Hilfsmittel dafür
• Klebeetiketten für Sammelnummer
• Feldbuch (oder Notizen direkt auf den Zeitungsbogen)
• Diktiergerät (oder Smartphone)
• Kamera (oder Smartphone)
Veronica sp.
Pimpinella nigra
Fotodokumentation
• gute Fotos können Belege sinnvoll ergänzen
• Habitusfotos
• Details
• Behaarung
• Blüten / Blütenstand
• Früchte
wichtig:
Kameraeinstellungen
u.a. Datum/ Uhrzeit
neue DigiCams mit GPS-Funktion
Smartphonekameras mit GPS-Funktion
 Exif-Daten (Metadaten) unter Datei->Eigenschaften
Veronica arvensis:
Blütenfarbe, leicht
abfallende Blüten
Etikettierung
ohne exakte Dokumentation ist ein Herbarbeleg wissenschaftlich wertlos
• Fundort
• GPS-Koordinaten
• Seehöhe
• Fundortstext (Beschreibung)
• Grundfeld/Quadrant der Floristischen Kartierung
• Habitat (= Standort)
(geol. Untergrund, Boden, Exposition
• Sammeldatum
• SammlerIn
• zusätzliche Merkmale die bei der Präparation verloren gehen
• Sammelnummer
• Bestimmer
• Lateinischer Pflanzenname
• mit welchem Bestimmungsbuch wurde bestimmt!
Etikettierung: Beispiele
Herbarnummer, keine Sammelnummer
Woher beziehe ich die Informationen,
die am Etikett stehen sollen?
• Country codes (standardisiert): https://country-code.cl/
• Provinzen, Regionen, Bezirke: https://country-code.cl/
• Bsp.: Tschechien https://en.wikipedia.org/wiki/ISO_3166-2:CZ
• Excelfiles: bei Interesse bitte E-Mail an
clemens.pachschwoell@univie.ac.at
• Bezirke, Gemeindegebiete: Google Earth, AMap,
www.geoland.at, https://api.standortsanalyse.net/api.php
• Regionen: Karten, (Schul)Atlanten, Exkursionsflora
• Biogeographische Regionen: Spezialliteratur
• Österreich: Sauberer & Grabherr (1995), siehe auch Rabitsch &
Essl (2009): „Endemiten-Buch“
• Naturraumzonen Österreichs als Shapefile (.shp) für GIS:
http://www.umweltbundesamt.at/umweltsituation/umweltinfo/
opendata/oed_naturschutz/
Provinzen, Bundesländer, Regionen…
https://de.wikipedia.org/wiki/Alpenvereinseinteilung_der_Ostalpen
Overlays für Google Earth (Mario Baldauf, IBF): http://www.flora-austria.at/Sonst/TLMF.kmz
Website von Mario Baldauf (IBF): http://www.mario-baldauf.org/API_v3/verortung/index2.html
Alpenvereinseinteilung der Ostalpen
http://www.gbif.at/fileadmin/inhalte/gbif/pdf_files/Info_Kartierung_Flora_OEsterreich.pdf
Quadranten der Floristischen Kartierung
Quercus robur
Stiel-Eiche
Rasterverbreitungskarte
Unpublizierte Karte der Floristischen Kartierung Österreichs (Koordination: Harald
Niklfeld & Luise Schratt-Ehrendorfer, Universität Wien)
• Overlays für AMap Fly: https://www.museum-joanneum.at/studienzentrum-
naturkunde/botanik/nachrichten/mit-quadranten-in-der-austrianmap-fly-arbeiten
• Overlays für Google Earth:
• http://www.flora-austria.at/Sonst/TLMF.kmz
• http://www.flora-austria.at/Sonst/kartierungsquadranten_oesterreich_baldauf.kml
• http://www.flora-austria.at/Sonst/kartierungsquadranten_oesterreich_baldauf.kmz
• Umweltbundesamt: Raster der Floristischen Kartierung als GIS-shapefile (.shp):
http://www.umweltbundesamt.at/umweltsituation/umweltinfo/opendata/oed_natursc
hutz/
• Website von Mario Baldauf (Ferdinandeum Innsbruck, IBF):
http://www.mario-baldauf.org/API_v3/verortung/index2.html
• Website von Markus Hofbauer (Uni Wien, WU):
http://homepage.univie.ac.at/markus.hofbauer/quadrant/
Benutzername und Passwort: kartierung
• Koordinaten zu Florenquadrant, auch für Smartphone-GPS (Albin Blaschka, Salzburg)
https://www.standortsanalyse.net/tools/k2q.html
• Standortsanalyse mit Dezimalkoordinaten (Kartierungsquadrant, Bundesland, Bezirk,
Gemeinde, Gebirgsgruppe, Corine Landcover (Albin Blaschka, Salzburg)
https://api.standortsanalyse.net/api.php
• R-Skripten von Roland Kaiser (Salzburg)
https://github.com/kardinal-eros
• Messtischblatt- u. Quadrantenermittlung für Deutschland:
http://www.orchids.de/haynold/tkq/KoordinatenErmittler.php
Eruierung der Kartierungsquadranten für Österreich
Digitale Karte – Desktop-Programme
• AMap Fly: CD, DVDs mittlerweile vergriffen.
Letzte Version: AMAP Fly 5.0 (2010)
• GoogleEarth
Download: https://www.google.at/earth/download/gep/agree.html
Koordinaten für Wien, Rennweg 14, ÜR3:
WGS84-Format:
Breite: 48°11'42.2"N (48.195056°N)
Länge: 16°23'00.8"E (16.383556°E)
UTM: 33U 0602816 5338906
MGR: 33UXP 02816 38906
Niemals ungeprüft Seehöhen von GPSGeräten
oder Smartphones übernehmen!
Länge
Breite
GPS: Global Positioning System
GPS-tracks: Ungenauigkeit in schwierigem Gelände
Amap Fly 5.0 (2010)
Wanderung entlang des markierten Weges in der Bärenschützklamm bei Mixnitz (Stmk.)
GPS-track: alle 5, 10 oder 15 Sekunden wird ein Punkt gesetzt. Hier ist nur die Route dargestellt,
keine Einzelpunkte. Das Standardformat GPX kann in Amap Fly 5.0 eingespielt werden.
Auf die Qualität kommt es an: Gute und schlechte GPS-tracks
Dunkelblau: wenig auflösender Track eines Smartphones (Samsung S7), „springt hin und her“
Hellblau: hochauflösender Track des GPS-Loggers Holux M-241
Beispiel: flaches Gelände im Seewinkel, „Legerilacke“ N Podersdorf am See
Synchronisierung von Fotos mit einem GPS-Track (Geotagging)
GeoSetter (http://www.geosetter.de/en)
GPicSync (https://sourceforge.net/projects/gpicsync/)
Digikam (https://www.digikam.org/)
• Diverse Online-tools:
• http://www.gpsvisualizer.com/convert_input
• http://www.gpsies.com
• https://gpx2kml.com/
• https://tools.retorte.ch/map/
• Desktop: GPSBabel (https://www.gpsbabel.org/)
Konvertierung von GPS-Koordinaten und -tracks: das Problem
der unterschiedlichen Formate (GPX, KML, KMZ, NMEA,
LOG, TXT, XML…)
(Digitale) Online-Kartenwerke
AMAP (Austria) – Online
http://www.austrianmap.at
geoland.at
http://www.geoland.at/
MAPIRE – The Historical Map Portal (Österreich-Ungarn)
http://mapire.eu/de/
OpenStreetMap
https://www.openstreetmap.org
Google Maps
https://www.google.at/maps
Bing Maps (Online Kartendienst von Microsoft)
https://www.bing.com/maps
Karten-Apps für das Smartphone
• AMap online (kostenpflichtig, sehr teuer, freie Version unbrauchbar):
https://play.google.com/store/apps/details?id=com.garzotto.amma&hl=d
e
• bergfex Touren & GPS Tracking (freie Version mit Werbung, sonst 5 € pro
Jahr):
https://play.google.com/store/apps/details?id=com.bergfex.tour&hl=de
• GPS Wanderkarten am Handy mit Apemap (kostenpflichtig, funktionell ab
10 €, Offlinekarten, Kartierungsquadranten können als kmz/kml
einblendet werden): http://www.apemap.com/
• Open Street Map: OsmAnd (Offlinekarten, Kartierungsquadranten können
als kmz/kml einblendet werden):
https://play.google.com/store/apps/details?id=net.osmand&hl=de
Offlinekarten-Download: http://download.osmand.net/rawindexes/
• Locus Map (Pro Version: 9 €; Offlinekarten, Kartierungsquadranten
können als kmz/kml einblendet werden): http://www.locusmap.eu/de/
• Offlinekarten-Download (am besten auf eine SD-Karte speichern):
• https://www.openandromaps.org/downloads/europa
• http://download.mapsforge.org/maps/europe/
Floristische Kartierung mittels Smartphone
am Beispiel „Wiener Flora und Fauna“
Download der Gebrauchanweisung:
https://www.edv-trimmel.at/VieFloFau/_RegUser/Beschreibung_Wiener_Flora_Fauna.pdf
Gratis zu Beziehen im
„Google Play Store“
https://play.google.com/store/apps
für alle Android-Smartphones
ab Version 2.3.3
Empfohlene (Herbar)Literatur
• M. A. Fischer & al. (2008): Exkursionsflora: pp. 159–164
• „Ein Herbarium anlegen“ (Die floristische Kartierung Baden-Württembergs):
http://www.flora.naturkundemuseum-bw.de/Herbarium%20anlegen.pdf
• Was ist das – ein Herbarium? Eine kleine Anleitung zum Erstellen einer Pflanzensammlung:
https://species-id.net/o/media/7/70/HerbarBrosch%C3%BCre_VKlatte-SRothbauer.pdf
• Herbarium Essentials. The Southern African Herbarium User Manual:
http://pdf.usaid.gov/pdf_docs/pnadu844.pdf
• RBGE (2017): Guide to Collecting Herbarium Specimens in the Field, Royal Botanic Garden Edinburgh,
2017, 29 Seiten, ISBN-13: 9781910877210, £4.99 / c. 6 €
• Barber S. & Galloway L. (2014): Guide to Collecting Living Plants in the Field, Royal Botanic Gardens
Edinburgh, ISBN-13: 9781906129941, £4.99 / c. 6 €
• B. Willing & E. Willing (1992): Eine verbesserte Methode zum Trocknen von Pflanzen für Herbarien:
https://www.zobodat.at/pdf/PHY_32_1_0119-0128.pdf [Achtung: diese Methode zerstört DNA!]
• K. P. Buttler (1990): Mein Hobby: Pflanzen kennenlernen. BLV Buchverlag, ISBN-13: 978-340512823
• T. Bean (2016): Collecting and preserving plant specimens, a manual. Queensland Herbarium:
https://www.qld.gov.au/environment/assets/documents/plants-animals/herbarium/collecting-
manual.pdf
• Collecting plant genetic diversity:
https://cropgenebank.sgrp.cgiar.org/index.php?option=com_content&view=article&id=390&Itemid=557