ISO 23611-6:2012
(Main)Soil quality — Sampling of soil invertebrates — Part 6: Guidance for the design of sampling programmes with soil invertebrates
Soil quality — Sampling of soil invertebrates — Part 6: Guidance for the design of sampling programmes with soil invertebrates
This part of ISO 23611 provides guidance for the design of field studies with soil invertebrates (e.g. for the monitoring of the quality of a soil as a habitat for organisms). Detailed information on the sampling of the most important soil organisms is provided in the other parts of this International Standard (ISO 23611-1 to ISO 23611-5). This part of ISO 23611 is used for all terrestrial biotopes in which soil invertebrates occur. Basic information on the design of field studies in general is already laid down in ISO 10381-1. This information can vary according to the national requirements or the climatic/regional conditions of the site to be sampled. NOTE While this part of ISO 23611 aims to be applicable globally for all terrestrial sites that are inhabited by soil invertebrates, the existing information refers mostly to temperate regions. However, the (few) studies from other (tropical and boreal) regions, as well as theoretical considerations, allow the conclusion that the principles laid down in this part of ISO 23611 are generally valid, References [4], [6], [40], [21]. This part of ISO 23611 gives information on site-specific risk assessment of contaminated land, study of potential side effects of anthropogenic impacts (e.g. the application of chemicals or the building of roads), the biological classification and assessment of soils in order to determine the biological quality of soils, and longterm biogeographical monitoring in the context of nature protection or restoration, including global change (e.g. as in long-term ecological research projects).
Qualité du sol — Prélèvement des invertébrés du sol — Partie 6: Lignes directrices pour la conception de programmes d'échantillonnage des invertébrés du sol
La présente partie de l'ISO 23611 spécifie les lignes directrices pour la conception de programmes d'échantillonnage des invertébrés du sol sur le terrain (par exemple la surveillance de la qualité d'un sol comme habitat pour les organismes). Des informations détaillées sur l'échantillonnage des organismes les plus importants vivant dans le sol sont fournies dans les autres parties de la présente Norme internationale (ISO 23611-1 à ISO 23611-5). La présente partie de l'ISO 23611 est utilisée pour tous les biotopes terrestres dans lesquels se trouvent les invertébrés du sol. Des informations fondamentales sur la conception des études sur le terrain en général sont déjà fournies dans l'ISO 10381-1. Ces informations peuvent varier selon les exigences nationales ou les conditions régionales/climatiques du site à prélever. NOTE Bien que la présente partie de l'ISO 23611 s'applique globalement à tous les sites terrestres habités par les invertébrés du sol, les informations existantes se réfèrent principalement aux régions tempérées. Cependant, les (quelques) études émanant d'autres régions (tropicales et boréales) ainsi que des considérations théoriques permettent de conclure que les principes établis dans la présente partie de l'ISO 23611 sont généralement valables (Références [4], [6], [40], [21]). La présente partie de l'ISO 23611 fournit des informations sur l'évaluation des risques spécifiques à un site contaminé, l'étude des effets secondaires potentiels des impacts anthropogéniques (par exemple l'utilisation de produits chimiques ou la construction de routes), la classification et l'évaluation biologiques des sols en vue de déterminer leur qualité biologique, la surveillance biogéographique à long terme dans le cadre de la protection ou restauration de la nature, y compris le changement climatique à l'échelle mondiale (par exemple comme dans les projets de recherche écologique à long terme).
General Information
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 23611-6
First edition
2012-09-15
Soil quality — Sampling of soil
invertebrates —
Part 6:
Guidance for the design of sampling
programmes with soil invertebrates
Qualité du sol — Prélèvement des invertébrés du sol —
Partie 6: Lignes directrices pour la conception de programmes
d’échantillonnage des invertébrés du sol
Reference number
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ISO 2012
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Published in Switzerland
ii © ISO 2012 – All rights reserved
Contents Page
Foreword .iv
Introduction . v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 2
3.1 Soil biology . 2
3.2 Soil protection . 3
3.3 Methods . 4
4 Principle . 4
4.1 General . 4
4.2 Question to be answered when planning a field study . 5
5 Objectives of sampling . 6
5.1 General . 6
5.2 General remarks . 6
5.3 Pre-conditions . 7
5.4 The performance of the site-specific assessment of contaminated land . 7
5.5 The study of potential side effects of anthropogenic impacts . 7
5.6 The biological classification and assessment of soils in order to determine the biological
quality of soils . 7
5.7 Biogeographical monitoring in nature protection or restauration . 8
6 Samples and sampling points . 8
6.1 General . 8
6.2 Sampling patterns . 8
6.3 Selecting and identifying the sampling location . 9
6.4 Preparation of the sampling site . 9
6.5 Further general advice on sampling performance .10
7 Practical considerations for the biological sampling of soils .10
7.1 General .10
7.2 Formal preparations .10
7.3 Requirements on sampling personnel and safety precautions .10
7.4 Preliminary survey . 11
7.5 Main study .12
8 Design options for sampling soil invertebrates .12
8.1 Introduction .12
8.2 Description of possible sampling strategies .13
8.3 Recommendations from the European programme ENVASSO (Environmental Assessment of
Soil for Monitoring) .17
9 Sampling report .19
10 Quality control and quality assurance .20
Annex A (informative) Case studies .21
Bibliography .37
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International
Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 23611-6 was prepared by Technical Committee ISO/TC 190, Soil quality, Subcommittee SC 4,
Biological methods.
ISO 23611 consists of the following parts, under the general title Soil quality — Sampling of soil invertebrates:
— Part 1: Hand-sorting and formalin extraction of earthworms
— Part 2: Sampling and extraction of micro-arthopods (Collembola and Acarina)
— Part 3: Sampling and soil extraction of enchytraeids
— Part 4: Sampling extraction and identification of soil-inhabiting nematodes
— Part 5: Sampling and extraction of soil macro-invertebrates
— Part 6: Guidance for the design of sampling programmes with soil invertebrates
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Introduction
The biodiversity of soil fauna is tremendous. Soil harbours species-rich communities, which regulate ecosystem
processes such as organic matter decomposition, nutrient flows or soil fertility in general, References [40], [45].
All terrestrial animal phyla can be found in soils, Reference [16]. In addition to thousands of bacterial and fungal
“species“, more than 1 000 species of invertebrates in abundances of up to 1,5 million individuals can be found
within a square metre of soil, References [3], [5]. This diversity can only be reliably estimated by investigation
of the soil community itself, since other parameters like climate are not or only weakly correlated with species
richness, Reference [24].
The composition of this community, as well as the abundance and biomass of the individual species and
groups is a valuable source of information, since they integrate various abiotic and biotic effects such as soil
properties and conditions, climate, competition or biogeographical influences, Reference [68]. For this reason,
the evaluation of the biodiversity of soil invertebrate communities becomes more and more important for the
classification and assessment of biological soil quality, Reference [51]. However, this work is only possible
if data collection (i.e. sampling of the soil fauna) is carried out according to standardized methods. For this
reason, a number of ISO guidelines have been prepared covering the sampling of the most important soil
organism groups.
In the individual parts of ISO 23611, the practical work concerning the respective animal group is described
in detail. However, (nearly) nothing is said about how to plan the use of such methods or how to evaluate the
results. Despite the fact that sampling for any field study can be different depending on the individual purpose,
guidance is needed for monitoring studies in a legal context. Such studies can include the following:
— site-specific risk assessment of contaminated land;
— study of potential side effects of anthropogenic impacts (e.g. the application of chemicals or the
building of roads);
— the biological classification and assessment of soils in order to determine the biological quality of soils;
— long-term biogeographical monitoring in the context of nature protection or restoration, including global
change [e.g. as in the long-term ecological research project (LTER)].
Spatial studies focusing on environmental and ecological questions require a carefully designed strategy for
collecting data (References [31], [65]). Before identifying the optimal design, two issues have to be clarified:
what is the objective of the study and what is already known about the survey area? Afterwards, one may select
one of the well-known design patterns (e.g. grid sampling, random sampling, clustered sampling or random
transects) or prepare a study-specific design. In any case, the field sampling design has to be practical, e.g. the
volume of soil to be sampled, depending on the size and distribution of the organisms, has to be manageable
(i.e. the smaller the individual animal, the smaller the size), and cost effective.
In studies focusing on soil invertebrates, it is not possible to observe the entire population. Therefore, sampling
is done only at a limited number of locations. The main reason for using statistical sound sampling schemes
is that such sampling guarantees scientific objectivity and avoids forms of bias such as those caused by
judgement sampling. This is especially valuable if the objective is to obtain data that are representative for the
whole area. At the same time, statistics-based sampling schemes ensure standardized sampling methods over
time, i.e., if the same area is to be re-sampled in the future, the results will be comparable.
The rational for this guidance s on the design of field sampling methods for soil invertebrates takes into
consideration the guidance provided in ISO 10381-1 describing soil sampling in general.
The design of microbiological studies is already covered by ISO 10381-6, ISO 14240-1 and ISO 14240-2.
INTERNATIONAL STANDARD ISO 23611-6:2012(E)
Soil quality — Sampling of soil invertebrates —
Part 6:
Guidance for the design of sampling programmes with soil
invertebrates
1 Scope
This part of ISO 23611 provides guidance for the design of field studies with soil invertebrates (e.g. for the
monitoring of the quality of a soil as a habitat for organisms). Detailed information on the sampling of the
most important soil organisms is provided in the other parts of this International Standard (ISO 23611-1 to
ISO 23611-5).
This part of ISO 23611 is used for all terrestrial biotopes in which soil invertebrates occur. Basic information on
the design of field studies in general is already laid down in ISO 10381-1. This information can vary according
to the national requirements or the climatic/regional conditions of the site to be sampled.
NOTE While this part of ISO 23611 aims to be applicable globally for all terrestrial sites that are inhabited by soil
invertebrates, the existing information refers mostly to temperate regions. However, the (few) studies fr
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 23611-6
Première édition
2012-09-15
Qualité du sol — Prélèvement des
invertébrés du sol —
Partie 6:
Lignes directrices pour la conception
de programmes d’échantillonnage des
invertébrés du sol
Soil quality — Sampling of soil invertebrates —
Part 6: Guidance for the design of sampling programmes with soil
invertebrates
Numéro de référence
©
ISO 2012
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Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2012 – Tous droits réservés
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction . v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 2
3.1 Biologie du sol . 3
3.2 Protection des sols . 3
3.3 Méthodes . 4
4 Principe . 4
4.1 Généralités . 4
4.2 Questionnaire pour la planification d’une étude sur le terrain . 5
5 Objectifs de l’échantillonnage . 6
5.1 Généralités . 6
5.2 Remarques générales . 7
5.3 Conditions préalables . 7
5.4 Conduite de l’évaluation spécifique à un site de terrain contaminé . 8
5.5 Étude des effets secondaires potentiels des impacts anthropogéniques . 8
5.6 Classification et évaluation biologiques des sols afin de déterminer la qualité biologique
des sols . 8
5.7 Surveillance biogéographique dans le cadre de la protection ou restauration de la nature . 8
6 Échantillons et points d’échantillonnage . 9
6.1 Généralités . 9
6.2 Modèles d’échantillonnage . 9
6.3 Sélection et identification de l’emplacement d’échantillonnage .10
6.4 Préparation du site d’échantillonnage .10
6.5 Autres conseils d’ordre général sur la réalisation de l’échantillonnage . 11
7 Considérations pratiques pour l’échantillonnage biologique des sols. 11
7.1 Généralités . 11
7.2 Préparations formelles . 11
7.3 Exigences relatives au personnel réalisant l’échantillonnage et aux mesures de sécurité .12
7.4 Enquête préliminaire .12
7.5 Étude principale .13
8 Options de méthodologie pour l’échantillonnage des invertébrés du sol .13
8.1 Introduction .13
8.2 Description des stratégies d’échantillonnage possibles .15
8.3 Recommandations du programme européen ENVASSO (Évaluation environnementale des sols
pour leur surveillance) .19
9 Rapport d’échantillonnage .22
10 Contrôle qualité et assurance qualité .23
Annexe A (informative) Études de cas .24
Bibliographie .43
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du comité
technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales,
en liaison avec l’ISO participent également aux travaux. L’ISO collabore étroitement avec la Commission
électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI, Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d’élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication
comme Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des comités membres votants.
L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de droits
de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne pas avoir
identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L’ISO 23611-6 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 190, Qualité du sol, sous-comité SC 4,
Méthodes biologiques.
L’ISO 23611 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Qualité du sol — Prélèvement
des invertébrés du sol:
— Partie 1: Tri manuel et extraction au formol des vers de terre
— Partie 2: Prélèvement et extraction des micro-arthropodes (Collembola et Acarina)
— Partie 3: Prélèvement et extraction du sol des enchytréides
— Partie 4: Prélèvement, extraction et identification des nématodes du sol
— Partie 5: Prélèvement et extraction des macro-invertébrés du sol
— Partie 6: Lignes directrices pour la conception de programmes d’échantillonnage des invertébrés du sol
iv © ISO 2012 – Tous droits réservés
Introduction
La biodiversité de la faune du sol est immense. Le sol abrite de riches communautés d’espèces qui régulent
certains processus écosystémiques tels que la décomposition des matières organiques, les flux de nutriments
ou la fertilité du sol en général (Références [40], [45]). Tous les phylums animaux terrestres peuvent se
retrouver dans les sols (Référence [16]). En plus des milliers d’espèces bactériennes et fongiques, plus de
1 000 espèces d’invertébrés avec des abondances d’environ 1,5 million d’individus peuvent être observées
dans un mètre carré de sol (Références [3], [5]). Cette diversité ne peut être estimée de façon fiable que par
l’investigation de la communauté du sol elle-même, puisque d’autres paramètres comme le climat ne sont pas,
ou du moins faiblement, corrélés avec la diversité des espèces (Référence [24]).
La composition de cette communauté ainsi que l’abondance et la biomasse des espèces et groupes
individuels constituent une source précieuse d’informations, dans la mesure où elles intègrent plusieurs
effets abiotiques et biotiques tels que les propriétés et les conditions du sol, le climat, la compétition ou les
influences biogéographiques (Référence [68]). C’est pourquoi l’évaluation de la biodiversité des communautés
des invertébrés du sol s’avère de plus en plus importante pour la classification et l’évaluation de la qualité
biologique du sol (Référence [51]). Cependant, ce travail n’est possible que si la collecte des données (c’est-à-
dire le prélèvement de la faune du sol) est effectuée suivant des méthodes normalisées. Pour cette raison, un
certain nombre de lignes directrices couvrant l’échantillonnage des groupes d’organismes les plus importants
du sol ont été élaborées.
Dans chaque partie de l’ISO 23611, la méthodologie concernant le groupe animal correspondant est décrite en
détail. Cependant, presque rien n’est dit sur la manière de planifier l’utilisation de ces méthodes ou la manière
d’évaluer les résultats. En dépit du fait que le prélèvement pour toute étude sur le terrain peut être différent
selon le but poursuivi, des lignes directrices sont nécessaires pour la conduite des études dans un cadre
réglementaire. De telles études peuvent comprendre:
— l’évaluation des risques spécifiques à un site contaminé;
— l’étude des effets secondaires potentiels des impacts anthropogéniques (par exemple l’utilisation des
produits chimiques ou la construction de routes);
— la classification et l’évaluation biologiques des sols en vue de déterminer leur qualité biologique;
— la surveillance biogéographique à long terme dans le cadre de la protection ou restauration de la nature, y
compris le changement climatique à l’échelle mondiale [par exemple comme dans les projets de recherche
écologique à long terme (LTER)].
Les études spatiales portant sur les questions environnementales et écologiques nécessitent la définition
d’une stratégie adéquate pour la collecte des données (Références [31], [65]). Avant d’identifier le plan
d’échantillonnage optimal, deux questions doivent être clarifiées: quel est l’objectif de l’étude et quelles sont les
informations déjà disponibles sur la zone à étudier? Par la suite, on peut procéder au choix de l’un des modèles
bien connus (par exemple l’échantillonnage en grille, l’échantillonnage aléatoire, l’échantillonnage par grappes
ou transects aléatoires) ou élaborer un modèle d’étude spécifique. Dans tous les cas, le plan d’échantillonnage
sur le terrain doit être pratique, par exemple le volume du sol à prélever, suivant la taille et la distribution des
organismes, doit être réalisable (c’est-à-dire plus le groupe animal est petit; plus la taille est petite) et efficace
en termes de coût.
Dans les études portant sur les invertébrés du sol, il n’est pas possible d’observer la population toute entière.
Par conséquent, le prélèvement est effectué seulement sur un nombre limité d’emplacements. L’utilisation de
modèles d’échantillonnage statistiques est principalement justifiée par le fait qu’un tel échantillonnage garantit
l’objectivité scientifique et évite des biais dus à un échantillonnage basé sur un jugement d’expert. Cela est
particulièrement vrai si l’objectif est d’obtenir des données qui sont représentatives de la zone toute entière.
De même, les modèles d’échantillonnage statistique garantissent des méthodes de prélèvement normalisées
dans le temps, c’est-à-dire si la même zone doit ultérieurement faire l’objet d’un nouveau prélèvement, les
résultats seront comparables.
La logique des présentes lignes directrices sur la conception des méthodes d’échantillonnage sur site des
invertébrés du sol prend en compte les lignes directrices fournies dans l’ISO 10381-1 décrivant l’échantillonnage
du sol en général.
La conception des études microbiologiques est déjà couverte par l’ISO 10381-6, l’ISO 14240–1 et l’ISO 14240–2.
vi © ISO 2012 – Tous droits réservés
NORME INTERNATIONALE ISO 23611-6:2012(F)
Qualité du sol — Prélèvement des invertébrés du sol —
Partie 6:
Lignes directrices pour la conception de progr
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.