Invasive Pflanzen als Gefahr für die biologische Vielfalt

Biologische Invasionen gelten weltweit als eine der wesentlichen Gefährdungsursachen für die biologische Vielfalt. Sie werden auch in Europa verstärkt als Problem wahrgenommen, so dass hier die Vorsorge stärker entwickelt werden soll. National und international sind sowohl der Umwelt- als auch der Landwirtschaftssektor betroffen. Gerade invasive Pflanzenarten zeigen dies, da sie Regelungsbereiche des Naturschutzes (Biodiversitätskonvention, BNatSchG), als auch der Landwirtschaft (Internationales Pflanzenschutzübereinkommen) betreffen. Eine besondere Rolle bei der Minderung der Gefahren kommt der Prävention zu, also z.B. der Verhinderung der Einschleppung neuer invasiver Arten oder der Vermeidung der Verwendung bestimmter Arten in Risikosituationen. Für die Umsetzung von Prävention spielen internationale und nationale rechtliche Regelungen, freiwillige Selbstbeschränkungen und die Öffentlichkeitsarbeit über die Risiken eine Rolle. Ein Kernpunkt ist die Unterscheidung von sicheren und risikoreichen Aktivitäten im Handel und bei der Verwendung von Pflanzenarten, dafür ist das Instrument der phytosanitären Risikoanalyse stetig weiterentwickelt worden.Stichwörter: Invasive gebietsfremde Arten, Risikoanalyse, IPPC, CBD, biologische Vielfalt, biologische InvasionenInvasive alien plants as a threat for the biological diversityAbstractBiological invasions are recognised as one of the biggest threats for biological diversity world wide. Also in Europe the awareness of this threat is recently increasing. Invasive plants in particular call for the reaction of both the environmental sector (nature conservation acts, CBD) and the agricultural (i.e. plant health, IPPC) sector. Most important is the prevention of new invasions triggered by human activities. This is the aim of legal measures, public awareness campaigns and the formulation and application of voluntary codes of conduct, e.g. in the gardening industry. The key instrument to decide which species should be targeted by policies against invasive species is the phytosanitary risk assessment (PRA) that is constantly being developed further, e.g. by the European Plant Protection Organisation (EPPO).Keywords: invasive alien species, risk assessment, IPPC, CBD, biological diversity, biological invasion

Apples as a pathway for new pests on fruits

Die Einschleppung neuer Schadorganismen stellt ein hohes Risiko für den Kulturpflanzenbau dar. Ziel dieser Studie war die Erstellung einer Liste von Schadorganismen, die aus Drittländern mit frischen Äpfeln nach Europa ein­geschleppt werden können und potentiell ein großes pflanzengesundheitliches Risiko darstellen. Insgesamt wurden in dieser Untersuchung weltweit 1837 Organismen ermittelt, die mit Malus assoziiert sind. Nach intensiver Literaturrecherche verblieben 233 außereuropäische, nicht geregelte Schadorganismen, die potentiell mit der Frucht Apfel verschleppbar sind als Kandidaten für die Liste. Die 34 Organismen mit dem am höchsten eingeschätzten pflanzengesundheitlichen Risiko werden in der Frühwarnliste kurz beleuchtet und mögliche Maßnahmen zur Risikominimierung diskutiert. Die Analyse bestimmter Waren als Einschleppungsweg ermöglicht es Organismen zu identifizieren und Maßnahmen gegen ihre Verschleppung zu treffen, bevor sie beanstandet oder gemeldet wurden.The introduction of new plant pests represents a high risk for plant cultivation. Aim of this study was the preparation of an alert list of plant pests from third countries which are associated with the pathway “fresh apples” and represent a potentially high phytosanitary risk for the EU. Altogether 1837 organisms worldwide were identified which are associated with Malus. 233 non-European, non-regulated pest organisms associated with the pathway fresh apple remained as candidates for the alert list. The 34 pest organisms with the highest phytosanitary risk are presented in the alert list and potential measures for risk mitigation are discussed. The pest risk analysis of pathways provides an opportunity to identify harmful orga­nisms and prepare measures for the prevention of their introduction, before the interception or notification of these organisms

Table grapes as a pathway for new pests on grapevine

Die Einschleppung neuer Schadorganismen stellt ein hohes Risiko für den Kulturpflanzenbau dar. Der Import von frischen Weintrauben zum Verzehr (Tafeltrauben) in die Mitgliedsstaaten der Europäischen Union unterliegt keinen Regelungen der Pflanzenquarantäne-Richtlinie 2000/29/EC. Zur Einschätzung des Risikos durch diesen Einschleppungsweg wurde eine Frühwarnliste von Schad­organismen die bisher nicht in Europa vorkommen und die mit Tafeltrauben verschleppt werden können erstellt. Dieser Artikel stellt die Methodik zur Erstellung und die wesentlichen Ergebnisse zusammenfassend dar. Weltweit wurden 1040 Organismen identifiziert, die einen Bezug zu Vitis besitzen. 126 Organismen davon können potentiell mit Tafeltrauben in die Europäische Gemeinschaft verschleppt werden. 30 dieser Organismen wurden aufgrund ihres hohen Übertragungsrisikos auf heimische Kulturpflanzen und ihrer hohen ökonomischen Relevanz in ihrem derzeitigen Verbreitungsgebiet in die Frühwarnliste aufgenommen. Die Organismen werden kurz vorgestellt und mögliche Maßnahmen zur Risikominimierung werden diskutiert.The introduction of new plant pests represents a high risk for plant cultivation. The import of grapes for fresh consumption (table grapes) into the member states of the European Union is not regulated in the plant health council directive 2000/29/EC. To evaluate the risk of this pathway, an alert list of plant pests which are to date absent from Europe and are associated with the pathway table grapes was prepared. The methods to prepare the alert list and the condensed version of the results are presented in this article. 1040 Vitis associated organisms worldwide were identified in this study. 126 of these species could be transferred via this pathway into the EU. The Alert List contains the 30 species with a high risk of transfer and establishment and a high economic impact in their actual distribution area. The characteristics of the pests were outlined and potential measures for risk mitigation presented

Pest Risk Analysis (PRA)

Die pflanzengesundheitliche Risikoanalyse (Pest risk ana­lysis; PRA) ist ein zentrales Instrument der Pflanzengesundheit. Sie dient der wissenschaftlich begründeten und nachvollziehbaren Feststellung, ob ein Organismus ein Schadorganismus an Pflanzen ist, dessen Eindringen, Ansiedlung und Ausbreitung potenziell wirtschaftliche, soziale und ökologische Folgen für das betrachtete Gebiet haben kann. Besteht ein nicht unerhebliches Risiko durch den Schadorganismus, werden Maßnahmen gegen seine Ein- und Verschleppung erlassen, um dieses Risiko zu mini­mieren. Pflanzengesundheitliche Maßnahmen können erhebliche Auswirkungen auf beispielsweise Pflanzenproduzenten, Landschaftsbild und Handel besitzen und müssen daher verhältnismäßig sein. In diesem Artikel werden die rechtlichen Rahmenbedingungen und die Methodik von PRAs beleuchtet.Pest risk analysis (PRA) is a key instrument of plant health. PRA is the process of evaluating biological or other scientific and economic evidence to determine whether an organism is a pest and if it is capable to cause potential economic, social and ecological consequences for the area under consideration. If the risk is not negligible, measures against the introduction and spread of the pest are issued to minimize this risk. Phytosanitary measures can have a significant impact on plant producers, landscape and trade and must therefore be appropriate. This article examines the legal framework and methodology of PRAs

New pest damaging apples and other woody plants in Germany: Pest Risk Assessment on Saperda candida

Der Rundköpfige Apfelbaumbohrer, Saperda candida, trat im Juli 2008 erstmals in Europa in Schleswig-Holstein auf der Insel Fehmarn in den Ortsteilen Johannisberg und Mattiasfelde auf. 2009 wurden drei tote und ein lebender Käfer an einem Weißdorn im Befallsgebiet festgestellt. Der Einschleppungsweg ist nicht abschließend geklärt, es wird jedoch vermutet, dass die Einschleppung mit aus Nordamerika importierten, befallenen Apfelbäumen erfolgte. Diese Bockkäferart, die insbesondere Apfelbäume, alle relevanten Baumobstarten und auch andere Gehölze wie Eberesche, Weiß- und Rotdorn, Zwergmispel und Felsenbirne befällt, kann durch den Bohrfraß der Larven in den Leitungsbahnen und im Holz einzelne Bäume aber auch ganze Apfelanlagen zum Absterben bringen. Die klimatischen Gegebenheiten in Deutschland sind mit jenen im Ursprungsgebiet des Schadorganismus (östliches Nordamerika und Kanada) vergleichbar. Auf Fehmarn hat bereits eine Vermehrung des Käfers stattgefunden. Da außerdem überall in Deutschland Wirtspflanzen weit verbreitet sind und der Apfelbaumbohrer auch gesunde Bäume befällt, wird das Risiko durch S. candida als hoch eingestuft. Sowohl im erwerbsmäßigen Apfelanbau als auch in Privatgärten, an Straßenbäumen oder Landschaftsgehölzen können die Schäden durch S. candida erheblich sein. Als Gegenmaßnahmen kommen Vorbeugungs- und Bekämpfungsmaßnahmen, wie der Einsatz feinmaschiger Netze, die Vernichtung befallenen Pflanzenmaterials, die Entfernung von Wildwirten in der Nähe von Apfelanlagen, das Einstreichen der Stämme mit Latex/Wasser-Mischungen zur Verhinderung der Eiablage oder aber der Einsatz wirksamer Insektizide in Frage.In July 2008 the round-headed apple tree borer, Saperda candida, occurred for the first time in Europe in Schleswig-Holstein on the island of Fehmarn in the districts Johannisberg and Mattiasfelde. In 2009 three dead and one living beetle were detected on a Crataegus in the infested area. The pathway has not yet been finally clarified, however, it is suspected that the introduction occurred in the course of the importation of infested apple trees from Northern America. This longhorn beetle species which especially affects apple trees, all relevant tree fruit species (Cydonia, Prunus, Pyrus) and also other woody plants like Amelanchier, Aronia, Cotoneaster, Crataegus and Sorbus, can cause dieback of single trees but also of complete apple tree plantings by the larvae boring galleries in the vessels and in the wood. The climatic conditions in Germany are comparable to those in the areas of origin of the pest (Eastern parts of Northern America and Canada). On Fehmarn the beetle has already reproduced. Since host plants are widely distributed throughout Germany and the round-headed apple tree borer also affects healthy trees the risk caused by S. candida is classified as high. In commercial apple growing as well as in private gardens, on roadside or landscape trees the damage caused by S. candida may be significant. Plant protection measures could be preventive and control measures, e. g. the use of fine-meshed nets, the destruction of infested plant material, the removal of wild host plants close to apple tree plantings, the painting of the stems with Latex/water-mixtures for preventing oviposition or the use of effective insecticides

Pest risk analysis and invasive alien plants: Progress through PRATIQUE

Das Entscheidungshilfeschema für pflanzengesundheitliche Risikoanalysen der EPPO ist im EU-Projekt PRATIQUE grundlegend überarbeitet worden. An den Beispielen Polygonum perfoliatum (Durchwachsener Knöterich) und Eichhornia crassipes (Wasserhyazinthe) wurde seine Anwendbarkeit auf invasive Pflanzenarten getestet. Die Ergebnisse sowie Veränderungen zum Vorgängerschema werden dargestellt. Unter anderem sorgen Antwort­hilfen, computergestützte Hilfsmittel und definierte Bewertungsskalen für verbesserte Nutzerfreundlichkeit und Konsistenz im Risikoanalyseprozess. Bei den beiden für den Test gewählten Pflanzenarten kommt man aufgrund dokumentierter Einwanderungsgeschichten und den biotischen und abiotischen Anforderungen dieser Arten zu dem Schluss, dass sie sich im europäischen Gebiet etablieren, ausbreiten und Schäden verursachen können.    The EPPO Decision Support Scheme for Pest Risk Analysis was fundamentally revised by the EU project PRATIQUE. Based on the examples of Polygonum perfoliatum (mile-a-minute-weed) and Eichhornia crassipes (water hyacinth), its applicability for invasive alien plants was tested. Results and changes compared to the previous scheme are presented in this paper. Among other things, rating guidance, defined assessment scales and computer assisted tools increased user friendliness and consistency in the risk analysis process. For the two plants tested here, documented invasion history as well as biotic and abiotic requirements show that they can establish and spread in Europe and cause damage.   &nbsp

Environmental Risk Analysis for the Emerald Ash Borer Agrilus planipennis Fairmare for Europe

Die Einschleppung des Asiatischen Eschenprachtkäfers, Agrilus planipennis, in den europäischen Raum kann erheb­liche Auswirkungen auf die heimischen Eschen als Wirtspflanzen und deren Ökosysteme haben. Um das Ausmaß der Gefährdung einzuschätzen, wird ein neues Umweltrisikobewertungsverfahren angewendet. Hierfür werden die Auswirkungen auf Ökosystemleistungen und Biodiversität in urbanen Gebieten und Wäldern untersucht. Über zwei Zeithorizonte werden die Auswirkungen von A. planipennis analysiert um Kurzzeit- und Langzeitfolgen der Einschleppung abzuschätzen. Das Gesamtrisiko durch einen Befall wird für den kurzen Zeitraum von 5 Jahren als gering, für den langen von 15 Jahren als moderat eingeschätzt, wobei langfristig vor allem die Biodiversitätskomponenten betroffen sind. Die Anwendung dieses Verfahrens erleichtert die Erstellung der Umweltrisikobewertung und auch die Einschätzung der Unsicherheiten der Analyse.The introduction of the Emerald Ash Borer, Agrilus planipennis, into Europe can have severe impacts on native ash species and their ecosystems. Applying a new method of Environmental Risk Assessment helps to analyse the potential consequences of an infestation. Impacts on ecosystem services and biodiversity are assessed in urban areas and forest ecosystems. Here long term and short term impacts are estimated using two different temporal scales. The results show the overall impacts are rated as minor (short term) and moderate (long term) with medium uncertainty. The biodiversity seems to be affected the most, especially in the long term.Using this new method helps assessing the environmental risk of a pest and the uncertainty of this assessment

Candidatus Liberibacter solanacearum – a new threat for potato and tomato production?

Das aus Nordamerika stammende Bakterium Candidatus Liberibacter solanacearum kann Kartoffeln, Tomaten und Paprika massiv schädigen. Auch Schäden an Möhren wurden beobachtet. Es kommt an Solanaceen bislang in Europa nicht vor, wurde jedoch in Finnland, Spanien und Frankreich an Möhren gefunden. Das Bakterium wird durch Bactericera cockerelli (Sulc) und eventuell weitere Psylliden-Arten (Blattsauger, Blattflöhe) auf Kartoffeln übertragen und kann offenbar auch mit Pflanzgut übertragen werden. B. cockerelli kommt in Deutschland bisher nicht vor. Wenn der (infizierte) Vektor eingeschleppt wird, sind Ansiedlung und Ausbreitung des Schadorganismus möglich. Wenn auch andere (bereits in Deutschland/der EU vorkommende) Psylliden als Vektoren dienen können, besteht ein höheres Risiko für die Verbreitung des Bakteriums. Offenbar übertragen auch die in der EU vorkommenden Psylliden Trioza apicalis Förster und B. trigonica Hodkinson das Bakterium, allerdings nur auf Möhren.Der Schadorganismus ist bisher in den Anhängen der RL 2000/29/EG nicht gelistet, befindet sich aber, gemeinsam mit dem Vektor B. cockerelli, auf der EPPO A 1 Liste. Risikoanalysen des Julius Kühn-Instituts – Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) insbesondere für Deutschland sowie der European and Mediterranean Plant Protection Organization (EPPO) für die EPPO-Re­gion liegen bereits vor.Aufgrund des hohen Schadpotenzials stellt Ca. L. solanacearum ein erhebliches phytosanitäres Risiko für Deutschland und andere EU-Mitgliedstaaten dar. Insbesondere in Kartoffelanbaugebieten mit besonders günstigen Bedingungen für die Etablierung des Vektors B. cockerelli (Mediterranes Becken) wären hohe Ernteverluste zu erwarten. Die Bekämpfung der Vektoren ist schwierig (Monitoring mit Gelbfangtafeln und massive Anwendung von Insektiziden).Laut Risikoanalyse besteht Anlass zur Annahme, dass sich das Bakterium in Deutschland oder einem anderen Mitgliedstaat ansiedeln und nicht unerhebliche Schäden verursachen kann, sofern Vektoren mit eingeschleppt werden bzw. vorhanden sind. Es sollten daher Maßnahmen zur Abwehr der Gefahr der Einschleppung von Ca. Liberi­bacter solanacearum und seiner Vektoren entsprechend § 4a der Pflanzenbeschauverordnung (PBVO) getroffen werden. Auffällige Symptome in Anbau und Produktion sollten beachtet und überprüft werden. Der Verdacht auf Infektionen ist im Labor (Pflanzenschutzdienst oder JKI) zu bestätigen und ggf. an das JKI zu melden. Bei Befall sollten befallene Partien vernichtet und die Vektoren bekämpft werden. DOI: 10.5073/JfK.2014.05.02, https://doi.org/10.5073/JfK.2014.05.02The bacterium Candidatus Liberibacter solanacearum, originating in North America, can massively damage potatoes, tomatoes and bell peppers. Also damage on carrots has been observed. So far, the bacterium has not been detected in Solanaceae in Europe, however, in Finland, Spain and France it has been found on carrots. It is transmitted to potatoes by Bactericera cockerelli (Sulc) and probably also other psyllid species and probably also with planting material. Up to now, B. cockerelli is not present in Germany. In case the infested vector is introduced, establishment and spread of the bacterium are possible. If also other psyllids, that are already present in Germany or the EU, could act as vectors, there is an increased risk of the spread of the bacterium. There is some evidence that also the psyllids Trioza apicalis Förster and B. trigonica Hodkinson, both present in the EU, can transmit the pathogen, however, as far as known, only to carrots. The bacterium is not yet listed in the EU plant quarantine directive 2000/29/EC, but is, as well as its vector B. cockerelli, listed on the EPPO A1 List. A JKI pest risk analysis in particular for Germany and an EPPO pest risk analysis for the whole EPPO region are available. Due to its high damage potential, Ca. L. solanacearum presents an essential phytosanitary risk to Germany and other EU member states. In particular for the cultivation of potatoes in areas with very suitable conditions like the Mediterranean basin, high yield losses could be expected. The control of the vector is difficult (monitoring with yellow sticky traps, massive application of pesticides). According to the risk analysis, it can be assumed that the bacterium could establish in Germany or other EU member states and that it could cause important damage, in case its vector is also introduced or present. Therefore, measures according to § 4a of the German plant protection order should be taken to prevent the introduction of the bacterium as well as its vector. Symptoms in cultivation and production of host plants should be noted and verified. If infestation is suspected, it should be confirmed in the laboratory (plant protection service or JKI) and in case of positive findings notified to the JKI. Infested lots should be destroyed and vectors be controlled. DOI: 10.5073/JfK.2014.05.02, https://doi.org/10.5073/JfK.2014.05.0

The Cherry vinegar fly – Drosophila suzukii – An emerging risk for fruit and wine growing

Die Kirschessigfliege, Drosophila suzukii (Matsumura), ist ein polyphager Schadorganismus, der alle weich­fleischigen Obstarten und alle Weinsorten befällt. Ursprünglich in weiten Teilen Asiens endemisch, wurde diese Art erst vor wenigen Jahren nach Nordamerika eingeschleppt, wo sie sich sehr schnell ausbreitete und bereits beträchtliche Schäden verursacht. 2009 wurde D. suzukii auch lokal in Italien (Südtirol) und Spanien (etwa 130 km südwestlich von Barcelona) festgestellt. Verschleppt wird diese Drosophila-Art mit befallenen Früchten. Die klimatischen Bedingungen für eine Ansiedlung dieses Schadorganismus und das Angebot an Wirtspflanzen sind in den meisten Ländern Europas vorhanden. Das besondere Risiko von D. suzukii geht vor allem von der potentiell hohen Vermehrungsrate von bis zu 13 Generationen pro Jahr aus. Außergewöhnlich für Drosophila-Arten ist, dass die Weibchen mit einem Raspelapparat die intakte Fruchthaut durchdringen und die Eier in die Frucht hineinlegen. Die Larven zerstören durch ihren Fraß das Fruchtfleisch. Darüber hinaus können Sekundärinfektionen auftreten. Drosophila suzukii kann zwar mit Insektiziden bekämpft werden, die Vielzahl der Generationen setzt jedoch häufige Insektizid-Anwendungen voraus, was mit Rückständen und einer schnellen Resistenzbildung einhergehen kann. Die Kirschessig­fliege würde bei der Einschleppung nach Deutschland mit großer Wahrscheinlichkeit ein sehr bedeutender neuer Schadorganismus im Obst- und Weinbau werden. Erhebliche Schäden bzw. Bedarf an intensivem Insektizideinsatz wären die Folge. Aufgrund des Auftretens von D. suzukii in Italien und Spanien und der Aufnahme in die EPPO-Warnliste (alert list) ist die Kirschessigfliege entsprechend der Allgemeinen Verwaltungsvorschrift zu Schadorganismen meldepflichtig. Eine umfassende Risikoanalyse für Europa insgesamt wird noch in 2010 im Rahmen der EPPO erstellt werden. Eine besonders kri­tische Frage ist in diesem Zusammenhang, ob D. suzukii noch mit Quarantänemaßnahmen eingegrenzt werden kann. Aufgrund der EG-Richtlinie 2000/29/EG sind solche Maßnahmen bis auf weiteres in Deutschland zu treffen, wenn Befall festgestellt werden sollte.The Cherry vinegar fly, Drosophila suzukii (Matsumura), is a polyphagous pest which infests all soft-flesh fruit species and all grape varieties. The species is endemic in Asia and was introduced into North America where it spread rapidly, causing substantial damages. Since 2009 D. suzukii has been found in Italy (South Tyrol) and in Spain (around 130 km from Barcelona in South-West direction). This Drosophila species is introduced with infested fruits. The climatic conditions and the availability of host plants are suitable for the establishment of this pest in most parts of Europe. The special risk arises in particular from the high potential propagation rate of up to 13 generations per year. The female’s serrated ovipositor, being unusual for Drosophila species, enables it to penetrate thin-skinned fruits to deposit its eggs into the fruits. The larvae destroy the fruit pulp by feeding. Furthermore, secondary infections can occur. Though D. suzukii can be controlled by insecticides, the high number of generations however require a high frequency of insecticide applications, causing residues and favouring insecticide resistance. The cherry vinegar fly would most probably be a very important new pest of fruit and vine production in case of introduction in Germany. Considerable damages or an intensive insecticide use respectively would be the consequences. Because of the occurrence of D. suzukii in Italy and Spain and its listing on the EPPO alert list the finding of this pest has to be reported in accordance with the General Administrative Regulation for Plant Pests (Allgemeine Verwaltungsvorschrift zu Schadorganismen). A full pest risk analysis for Europe in general in the framework of EPPO will be elaborated in 2010. In this context a critical question is whether D. suzukii could still be contained by phytosanitary measures. According to EC directive 2000/29/EC such measures are obligatory in case the pest is found in Germany