Summary
لدراسة آثار الضوء الاصطناعي في الليل (ALAN) على الحشرات الطائرة الليلية ، يجب أن يقتصر أخذ العينات على الليل. يصف البروتوكول فخا آليا منخفض التكلفة لاعتراض الطيران يسمح للباحثين بأخذ عينات في فترات يحددها المستخدم مع زيادة النسخ المتماثل.
Abstract
يتم اختيار طرق أخذ العينات اعتمادا على الأنواع المستهدفة أو المتطلبات المكانية والزمنية للدراسة. ومع ذلك ، فإن معظم طرق أخذ العينات السلبية للحشرات الطائرة لها دقة زمنية ضعيفة لأنها تستغرق وقتا طويلا ومكلفة و / أو يصعب تنفيذها من الناحية اللوجستية. يتطلب أخذ العينات الفعالة من الحشرات الطائرة التي تنجذب إلى الضوء الاصطناعي في الليل (ALAN) أخذ العينات في نقاط زمنية يحددها المستخدم (ليلا فقط) عبر مواقع مكررة بشكل جيد مما يؤدي إلى جهد مسح كبير من الوقت والعمالة أو تقنيات آلية باهظة الثمن. يوصف هنا فخ اعتراض آلي منخفض التكلفة لا يتطلب معدات أو مهارات متخصصة للبناء والتشغيل ، مما يجعله خيارا قابلا للتطبيق للدراسات التي تتطلب أخذ عينات فرعية زمنية عبر مواقع متعددة. يمكن استخدام المصيدة لمعالجة مجموعة واسعة من الأسئلة البيئية الأخرى التي تتطلب نطاقا زمنيا ومكانيا أكبر مما هو ممكن مع تكنولوجيا الفخ السابقة.
Introduction
هناك العديد من تقنيات أخذ عينات المفصليات1،2،3 ، ولكن علماء البيئة غالبا ما يجدون صعوبة في تطبيق هذه الأساليب بطرق مناسبة لأسئلتهم البحثية (انظر4). عند اختيار طريقة مناسبة لأخذ عينات من الحشرات ، يجب على علماء البيئة النظر في الأنواع المستهدفة والوقت والجهد والتكلفة التي تنطوي عليها التقنيات المختلفة. على سبيل المثال، هناك قيد شائع يتمثل في أنه قد يكون من الصعب من الناحية اللوجستية أخذ عينات فرعية خلال فترات زمنية محددة عبر المواقع المكررة لتحديد المتغيرات الزمنية التي تؤثر على نشاط الأنواع، مثل التغيرات في الطقس أو النشاط اليومي (ولكن انظر5). يتم تعيين معظم مصائد الحشرات ذات المسح السلبي لفترات طويلة (على سبيل المثال ، على مدى عدة أيام أو أسابيع أو حتى أشهر) ، تفتقر إلى الدقة الزمنية الدقيقة1. بالنسبة للدراسات الاستقصائية التي تستهدف فترات زمنية محددة عبر مواقع متعددة للتكرار (مثل أخذ العينات الليلية فقط عبر مواقع متميزة) ، قد يطلب من فريق كبير زيارة المواقع على مدار أيام متعددة في نفس النقاط الزمنية (على سبيل المثال ، في غضون 30 دقيقة من شروق الشمس وغروبها) لجمع العينات وإعادة تعيين الفخاخ6 ؛ خلاف ذلك ، يلزم وجود جهاز ملائمة تلقائي 5,7,8.
هناك مجال عمل متزايد حول آثار الضوء الاصطناعي في الليل (ALAN) على أنماط نشاط الحشرات وديناميكيات السكان المحليين 9,10; وعلى التفاعلات بين آلان ومعدلات افتراس الحشرات4،11،12،13. ومع ذلك ، لدراسة آثار ALAN على أصناف الحشرات الليلية ، يجب أن يقتصر أخذ العينات على الليل. تم وصف العديد من مصائد الضوء النشطة المختلفة واستخدامها لأخذ العينات الزمنية الآلية للحشرات الليلية14. تتضمن بعض الأمثلة أجهزة فصل بسيطة من نوع القرص الساقط ، حيث يقع المصيد في أنبوب ضيق مع سقوط قرص كل ساعة لفصل المصيد15 ، أو أجهزة فصل الطاولة الدوارة التي تدور زجاجات التجميع على فترات زمنيةمحددة 7،16،17. تعالج مصائد الإضاءة الآلية السابقة هذه تحديات أخذ العينات التي تنطوي عليها متطلبات المسح الزمني ولكنها غالبا ما تكون كبيرة وغير عملية وتستخدم تقنية قديمة أو غير موثوقة. تم مؤخرا تطوير جهاز أخذ العينات السلبي الآلي الجديد واختباره8. استخدم هذا الجهاز مصيدة اعتراض الطيران المتاحة تجاريا مقترنة بجهاز جمع خفيف الوزن مصمم خصيصا يتكون من كوب أخذ عينات يحمل طاولة دوارة يسمح بجمع محتويات المصيدة على فترات زمنية محددة من قبل المستخدم8. يستخدم هذا الفخ الآلي الجديد برمجة متطورة يمكن تشغيلها بواسطة هاتف ذكي ولكنها مكلفة للغاية لبنائها بحوالي 700 يورو (1000 دولار أسترالي) لكل فخ8.
تعد مصائد اعتراض الطيران واحدة من أكثر الطرق فعالية لمسح الحشرات الطائرة 1،18،19 والعمل على مبدأ أن الحشرات الطائرة تسقط على الأرض عندما تصطدم بسطح عمودي. تأتي مصائد اعتراض الطيران في مجموعة متنوعة من التصاميم. ومع ذلك ، يتم بناء معظمها عادة بسطح شفاف أو شبكي وحاوية تجميع مملوءة بالماء و / أو مادة حافظة. يستخدم الفخ الجديد الموصوف هنا نوع ريشة متقاطعة / حيرة أو فخ اعتراض متعدد الاتجاهات20 ، بالنظر إلى أن الحواجز المتقاطعة قد ثبت أنها تزيد من معدلات الالتقاط 14,21 وعينات الحشرات من جميع الاتجاهات. الغرض من هذا الفخ هو مسح الحشرات الطائرة الليلية التي تنجذب إلى الأضواء الاصطناعية. ينتج عن هذا التاكسي الضوئي حشرات تدور حول مصدر الضوء22 ؛ وبالتالي فإن الفخ متعدد الاتجاهات هو الأنسب.
الموصوف هنا هو فخ اعتراض آلي منخفض التكلفة لا يتطلب معدات أو مهارات متخصصة للبناء والتشغيل. يستخدم الفخ موزعا آليا متاحا تجاريا لأغذية الحيوانات الأليفة وعناصر شائعة متوفرة من متاجر الأجهزة. يكلف هذا التصميم أقل من 66 يورو (105 دولار أسترالي) لكل فخ لبنائه (الجدول 1) ، مما يجعله خيارا قابلا للتطبيق للدراسات التي تتطلب أخذ عينات فرعية زمنية عبر مواقع متعددة في وقت واحد.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. فخ البناء
ملاحظة: يمكن العثور على جميع المكونات المطلوبة لبناء الفخاخ في جدول المواد. تم بناء كل فخ كما هو موضح في الشكل 1 والشكل 2 من قبل شخص واحد في غضون 2 ساعة.
- استخدم بانوراما لقطع ألواح التسقيف المصنوعة من البولي كربونات (8 مم × 610 مم × 2400 مم) إلى أقسام 610 مم × 230 مم (الشكل 1 ، البند 1 و 2). ثم قم بقص أخدود مركزي مقاس 8 مم في منتصف الطريق إلى أعلى مركز كل جزء (610 مم × 230 مم) للسماح للجزأين بالانزلاق معا لتشكيل حيرة متقاطعة.
- حرك الحواجز المتقاطعة بشكل مريح في فتحة القمع البلاستيكية (الشكل 1 ، البند 4) وثبتها في القمع باستخدام أقواس زاوية من الفولاذ المقاوم للصدأ مقاس 20 مم (الشكل 1 ، البند 5 ب).
- مع وجود قوس الزاوية في مكانه ، قم بحفر الثقوب مسبقا ثم استخدم مسامير M4 والمكسرات مع الغسالات (الشكل 1 ، البند 6 ب) لتأمين الحواجز المتقاطعة إلى القمع.
- مرة أخرى باستخدام بانوراما ، قم بقطع قطعة من ألواح البولي كربونات (230 مم × 305 مم) من الأوراق المتبقية وقم بتأمينها باستخدام أقواس زاوية من الفولاذ المقاوم للصدأ مقاس 20 مم (الشكل 1 ، البند 5 أ) بزاوية 90 درجة إلى أعلى الحواجز المتقاطعة لتشكيل سقف واقي (الشكل 1 ، البند 3).
- مع وضع قوس الزاوية في مكانه ، قم بحفر ثقوب مسبقة ثم استخدم مسامير M4 والمكسرات مع الغسالات (الشكل 1 ، البند 6 أ) لتأمين السقف إلى الحيرة.
- قم بتقليم صنبور القمع إلى طول ~ 30 مم باستخدام منشارا لضمان دوران صواني العينات الخاصة بوحدة تغذية الحيوانات الأليفة الآلية دون عوائق على فترات مبرمجة.
- ضع موزع الحيوانات الأليفة الآلي (الشكل 1 ، البند 8) داخل حوض بلاستيكي بسعة 9 لتر (قطر 38 مم) (الشكل 1 ، البند 7) لحماية العينات من الظروف الجوية.
- قم بحفر ثقب 20 مم في الجزء العلوي من الحوض سعة 9 لتر وضع صنبور القمع في الفتحة لوضعه مباشرة فوق درج العينة.
- باستخدام مثقاب مزود ببت سائق سداسي الرأس، قم بتأمين الحوض البلاستيكي الذي يغطي وحدة تغذية الحيوانات الأليفة على قطعة 500 مم من سياج الصنوبر المعالج (الشكل 1، البند 9) بمسامير سداسية الرأس مجلفنة (الشكل 1، البند 14).
- لتحقيق الاستقرار في المصيدة بأكملها للرفع في الهواء عبر الحبال ، قم بتوصيل وتد خشبي (17 × 17 × 1200 مم ، الشكل 1 ، البند 10) بقطعة من سياج الصنوبر المعالج (الشكل 1 ، البند 9) مع قوس زاوية وسلك ربط (الشكل 1 ، البنود 13 و 15 و 16).
الشكل 1: مخطط تخطيطي لبناء الفخ. (1 و 2) صفائح البولي كربونات 610 مم × 230 مم × 8 مم ؛ (3) 230 مم × 305 مم × 8 مم ورقة بولي كربونات ؛ (4) قمع بلاستيكي قطره 24 سم ؛ (5أ-ب) أقواس زاوية 20 مم؛ (6أ-ب) M4 × 15 مم مسامير وغسالات ومكسرات. (7) حوض بلاستيكي قطره 38 سم 9 لتر ؛ (8) موزع أغذية الحيوانات الأليفة الآلي ؛ (9) 150 مم × 12 مم من الصنوبر المعالج ؛ (10) حصة خشبية 17 مم × 17 مم × 1200 مم ؛ (11) قوس زاوية 125 مم × 150 مم ؛ (12) مسامير سداسية الرأس مقاس 16 مم × 16 مم ؛ (13) قوس زاوية. (14) مسامير سداسية الرأس مقاس 16 مم × 16 مم ؛ (15 و 16) مثبت الأسلاك ؛ (17) كارابينر ، يستخدم للخفض والرفع في الموضع. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
2. نشر الفخ
ملاحظة: تم ربط الفخاخ بالأشجار على ارتفاع 6 أمتار فوق سطح الأرض (مباشرة أسفل الأضواء التجريبية أو الضابطة) لالتقاط الحشرات الطائرة (الشكل 2). تم إفراغ وجمع الفخاخ من قبل ثلاثة أشخاص في يوم واحد. يمكن أخذ عينات من الأيام الأخرى إذا لزم الأمر عن طريق خفض المصيدة لإزالة العينات التي تم جمعها ، وإعادة ضبط موزعات أغذية الحيوانات الأليفة ، ووضع المصيدة مرة أخرى في موضعها كل ثلاثة أيام بناء على نظام أخذ العينات.
الشكل 2: مصيدة اعتراض الطيران الآلية منخفضة التكلفة لأخذ عينات من الحشرات في نقاط زمنية يحددها المستخدم. (أ) تعمل الحواجز المتقاطعة المصنوعة من البولي كربونات كمنطقة اعتراض الطيران التي تسمح بجمع الحشرات من جميع الجوانب الأربعة. يعمل سقف البولي كربونات على توجيه الحشرات إلى الأسفل وحماية العينات التي تم جمعها من الطقس. يقوم القمع الموجود أسفل خوادم حاجز اعتراض الطيران بتوجيه الحشرات التي اصطدمت بحواجز البولي كربونات إلى صواني التجميع الموجودة داخل الحوض الدائري. (ب) مصيدة معلقة تحت الضوء التجريبي ومثبتة على الشجرة بواسطة وتد خشبي وقوس زاوية. يحتوي صندوق الخشب الرقائقي أسفل مصيدة الاعتراض على كاشف الخفافيش المستخدم لتسجيل مكالمات تحديد الموقع بالصدى التي تنتجها الخفافيش الحشرية الحرة المدى بشكل سلبي. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
- بمجرد الوصول إلى موقع أخذ العينات ، قم بإزالة موزع أغذية الحيوانات الأليفة الآلي (الشكل 1 ، البند 8) من أسفل الحوض البلاستيكي.
- افتح موزع أغذية الحيوانات الأليفة الآلي (الشكل 3A) وضع أطباق رقائق تحتوي على الماء والصابون أو مادة حافظة من اختيارك في كل صينية طعام (الشكل 3B ، هنا تم استخدام 20 مل من البروبيلين غليكول كمادة حافظة).
- اتبع الإرشادات المتوفرة مع موزع أغذية الحيوانات الأليفة الآلي لضبط أوقات دوران صينية الطعام. أولا ، اضبط وقت الساعة ، ثم قم ببرمجة كل صينية موزع أغذية الحيوانات الأليفة.
ملاحظة: يقوم موزع أغذية الحيوانات الأليفة الآلي بتدوير صواني الطعام (1-6) في أوقات مبرمجة مسبقا. يمكن ضبط الأطباق المكونة من 6 وجبات على الفتح في أي وقت من النهار أو الليل ، مع تدوير الصواني بترتيب متسلسل. بالنسبة لهذه الدراسة ، كان الهدف هو أخذ عينات من الحشرات الليلية والنهارية بشكل منفصل. تم أخذ عينات من الدرج 1 من الساعة 8 مساء في الليلة الأولى ثم تم نقله إلى الدرج 2 في الساعة 7 صباحا من صباح اليوم التالي، يليه الدرج 3 في الساعة 8 مساء، والدرج 4 في الساعة 7 صباحا، والدرج 5 في الساعة 8 مساء، والدرج 6 في الساعة 7 صباحا. سمحت وظيفة التأخير بتأخير يوم واحد في أخذ العينات لأن الأمر استغرق 2 أيام لإعداد جميع المواقع ، وبالتالي ضمان بدء أخذ العينات في نفس اليوم / الوقت في جميع المواقع.
الشكل 3: وعاء أغذية الحيوانات الأليفة الآلي. (أ) وعاء أغذية الحيوانات الأليفة يعمل بالبطارية والمكون من 6 وجبات يستخدم لأخذ عينات من الحشرات على فترات يحددها المستخدم. تمت برمجة أوعية الطعام على جداول زمنية متناوبة لأخذ عينات من الحشرات الليلية والنهارية. على سبيل المثال، يفتح الدرج 1 في الساعة 8 مساء (اليوم الليلي 1)، والدرج 2 يفتح في الساعة 7 صباحا (اليوم النهاري 1)، والدرج 3 يفتح في الساعة 8 مساء (اليوم الليلي 2)، والدرج 4 يفتح في الساعة 7 صباحا (اليوم النهاري 2)، والدرج 5 يفتح في الساعة 8 مساء (اليوم الليلي 3)، والدرج 6 يفتح في الساعة 7 صباحا (اليوم النهاري 3). (ب) إزالة الغطاء من وعاء طعام الحيوانات الأليفة الآلي لإظهار صواني التجميع الستة. أطباق احباط تحتوي على البروبيلين غليكول كمادة حافظة تسمح لسهولة إزالة الحشرات التي تم جمعها. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
- ضع موزع أغذية الحيوانات الأليفة الآلي مرة أخرى أسفل الحوض البلاستيكي وقم بتثبيت الحوض على قطعة السياج الخشبي باستخدام مسامير سداسية الرأس المجلفنة (الشكل 1 ، البند 14).
- قم بإرفاق حبل إلى أعلى المصيدة باستخدام كارابينر (الشكل 1 ، البند 17). باستخدام سلم ، ارفع الفخ في موضعه وثبته تحت الأضواء التجريبية بواسطة karabiner.
- قم بتوصيل وتد خشبي ثان (17 مم × 17 مم × 1200 مم ، الشكل 2B) بالشجرة (أو عمود المصباح) باستخدام قوس زاوية لتثبيت المصيدة في الرياح الشديدة.
- يقع الفخ على رأس الحصة. قم بتأمينه بربطتي كابل كبيرتين (الشكل 2B).
- لجمع عينات الحشرات ، اخفض الفخاخ بحبل. قم بإزالة موزع أغذية الحيوانات الأليفة الآلي من أسفل الحوض البلاستيكي.
- قم بإزالة غطاء موزع أغذية الحيوانات الأليفة (الشكل 3A) وارفع صواني الألومنيوم للخارج لصب المحتويات في قوارير عينات ملصقة مسبقا (الشكل 3B).
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
تم تجربة الفخاخ في مسح للحشرات الطائرة التي تنجذب إلى الإضاءة التجريبية في أربعة محميات في الأدغال في جميع أنحاء ملبورن ، أستراليا. وتألفت المواقع إما من الأدغال المتبقية أو المعاد الغطاء النباتي وتحيط بها مساكن سكنية، ويبلغ متوسط مساحتها 15 كيلومترا (يتراوح مداها بين 3 و 24 كيلومترا) ومساحتها 45 هكتارا (تتراوح بين 30 و 59 هكتارا). تم تركيب ما مجموعه ستة عشر فخخا ، أربعة في كل موقع ، مع وبدون أضواء تجريبية (3 أضواء و 1 تحكم لكل موقع) ، وتم مسحها لمدة 3 أيام و 3 ليال من 30 مارس إلى 2 أبريل 2021. استغرق تركيب الفخاخ فريقا من شخصين 2 أيام ، ولكن من خلال استخدام وظيفة التأخير على موزع أغذية الحيوانات الأليفة ، بدأ أخذ العينات في نفس الوقت واليوم لجميع الفخاخ.
تعمل الفخاخ في ظل ظروف جوية متغيرة (6.7-29.5 درجة مئوية ، الحد الأدنى ليلا ، ودرجات الحرارة القصوى أثناء النهار ؛ 17-46 كم / ساعة أقصى هبوب الرياح) ، بما في ذلك المطر ، دون أي فشل أو هطول الأمطار التي تغمر صواني التجميع. تم التقاط ما مجموعه 488 حشرة طائرة خلال أيام أخذ العينات الثلاثة ، مع 374 من أخذ العينات الليلية و 114 من أخذ العينات النهارية. تم استبعاد جميع الأصناف غير الطائرة (العنكبوتية ، Isopoda ، Myriapoda ، و Formicidae). لتقييم كفاءة الفخاخ، اقسم العدد الإجمالي للمفصليات التي تم جمعها (488) على مساحة السطح الفعالة (23 سم × 61 سم) لكل مصيدة (1403 سم2) على عدد أيام الفخ (16 فخاخ × 3 أيام) التي تم تشغيلها (48)23. ونتج عن ذلك قيمة 0.007 حشرة/سم 2/فخ اليوم، وهي ضمن نطاق دراسات أخرى استخدمت مصائد اعتراض الطيران (الجدول 2). وجرى أيضا فحص الفرق بين الفخاخ الموضوعة تحت الأضواء وتلك التي لا توضع تحت الأضواء (أي عناصر التحكم)، لأن الفخاخ المضاءة ستصبح فعليا فخا نشطا للضوء، ومن ثم ينبغي أن تزيد من معدلات التقاطها (الجدول 2). ومن ثم، يبدو أن الفخاخ فعالة مثل مصائد اعتراض الطيران التقليدية، ولكن مع فائدة إضافية تتمثل في أخذ العينات الفرعية في فترات زمنية يحددها المستخدم.
| مادي | العدد المطلوب لكل فخ | التكلفة AUD (لكل فخ) | |
| بطاريات (خلية C) – 10 حزمة | 4 | 16.70 (6.68) | |
| تعمل بالبطارية الآلية 6 وجبة وعاء أغذية الحيوانات الأليفة - كل | 1 | 59.00 (59.00) | |
| مسامير سداسية الرأس مجلفنة (10-16 × 16 مم) – 100 عبوة | 5 | 17.54 (0.87) | |
| حامل زاوية من الفولاذ المجلفن (125 × 150 مم) - كل منها | 2 | 1.58 (3.16) | |
| سلك ربط مجلفن (0.70 مم × 75 م) – لكل لفة | ~ 2 م | 5.00 (0.13) | |
| حوض بلاستيكي (38 سم، 9 لتر مستدير) – كل حوض | 1 | 4.50 (4.50) | |
| قمع بلاستيكي (24 سم) – كل منها | 1 | 4.99 (4.99) | |
| حامل زاوية من الستانلس ستيل (20 مم) – 16 عبوة | 8 | 4.73 (2.37) | |
| مسامير ومكسرات من الستانلس ستيل (M4 × 15 مم) – 18 عبوة | 16 | 3.56 (3.16) | |
| غسالات الفولاذ المقاوم للصدأ (3/16 بوصة و M5) – 50 عبوة | 16 | 4.98 (1.59) | |
| صفائح التسقيف المصنوعة من البولي كربونات Sunlite (8 مم × 610 مم × 2.4 م) - كل منها | كل ورقة تصنع 4 مصائد | 60.00 (15.00) | |
| شحوب الصنوبر المعالج (150 × 12 مم) – كل منها | 1/3 | 1.60 (0.53) | |
| أوتاد خشبية (1200 × 17 × 17 مم) – 10 عبوات | 2 | 12.99 (2.60) | |
| التكلفة الإجمالية لكل فخ | دولار أسترالي 104.58 | ||
الجدول 1: تكلفة تصميم مصيدة الاعتراض الآلية. يسرد الجدول تكلفة ومصدر كافة المكونات المطلوبة لإنشاء الملائمة.
| نوع المصيدة1 | إجمالي اللقطات | فخ مساحة السطح الفعالة (سم2) | عدد أيام الفخ (عدد الفخاخ × # الأيام) | عدد المفصليات / سم2 / فخ اليوم | مصدر | ||||
| رواية | 1,609 | 550 | 432 | 0.007 | كاريل (2002)23 | ||||
| نافذة | 1,241 | 3,721 | 6 | 0.056 | تشابمان وكينغهورن (1955)32 | ||||
| نافذة | 1,107 | 3,686 | 140 | 0.002 | كندا (1987)33 | ||||
| نافذة | 3,540# | 9,600 | 150 | 0.002 | هيل آند سيرماك (1997)18 | ||||
| نافذة | 30,530 | 26,000 | 2,160 | 0.00050 | لامار وآخرون (2012)19 | ||||
| نافذة | 428 | 623.7 | 1,860 | 0.0004 | بيرنز وآخرون (2014)34 | ||||
| متعدد | 10,161 | 1,378 | 1,825 | 0.004 | باسيت (1988)35 | ||||
| متعدد | 15,000 | 10,800 | 804 | 0.002 | روسو وآخرون (2011)36 | ||||
| متعدد | 2,30,162 | 1,200 | 40,500 | 0.005 | كنوف وآخرون (2019)37 | ||||
| * متعدد | 1,360 | 1,680 | 1,548 | 0.0005 | ويكفيلد وآخرون (2017)6 | ||||
| متعدد | 12 | 1,680 | 516 | 0.00001 | |||||
| * متعدد | 2,725 | 1,000 | 142 | 0.019 | بوليجر وآخرون (2020)8 | ||||
| * متعدد (أ) | 2,991 | 1,000 | 142 | 0.021 | بوليجر وآخرون (2020)8 | ||||
| * متعدد (أ) | 49,613 | 1,000 | 2,080 | 0.024 | |||||
| * متعدد | 1,625 | 1,000 | 264 | 0.006 | بوليجر وآخرون (2020)12 | ||||
| * متعدد (أ) | 449 | 1,403 | 36 | 0.009 | هذه الدراسة | ||||
| متعدد (أ) | 39 | 1,403 | 12 | 0.002 | |||||
|
1 أنواع الفخ: جديد - ليس نافذة قياسية أو فخ نمط متعدد الاتجاهات ، نافذة - لوحة مستطيلة ريشة واحدة ، لوحات متعددة - متعددة الاتجاهات متقاطعة / محيرة ، متعددة (A) - فخ آلي متعدد الاتجاهات. * يشير إلى أن الفخاخ وضعت تحت الأضواء #Based في متوسط الصيد. وبالتالي ، فإن عدد أيام الفخ غير مضروبا في عدد الفخاخ. |
|||||||||
الجدول 2: مقارنة كفاءة الالتقاط النسبية لمختلف مصائد اعتراض الطيران. لحساب عدد المفصليات / سم2 / فخ اليوم ، قسمة العدد الإجمالي للحشرات التي تم جمعها على مساحة السطح الفعالة لكل فخ على عدد أيام الفخ التي كانت تعمل فيها23.
الملفات التكميلية: تتوفر البيانات من مستودع بيانات Dryad: http://doi.org/10.5061/dryad.gqnk98sp1
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
على الرغم من أن فخ اعتراض الطيران الآلي الذي وصفه Bolliger et al. (2020)8 مصمم بشكل جيد وفعال للغاية في أخذ العينات في فترات زمنية يحددها المستخدم ، فمن المرجح أن يكون باهظ التكلفة للعديد من الباحثين. تظهر هذه الدراسة أن مسوحات الاصطياد السلبي باستخدام الفخاخ الآلية لأخذ عينات فرعية من الحشرات الطائرة في فترات يحددها المستخدم يمكن إجراؤها بميزانية متواضعة. تم بناء الفخاخ لأخذ عينات في ست نقاط زمنية محددة مسبقا من خلال استخدام موزع أغذية الحيوانات الأليفة التجاري والمواد المتاحة عادة من متاجر الأجهزة ، دون أي مهارات متخصصة ، مقابل عشر التكلفة المطلوبة لبناء مصيدة Bolliger et al. (2020)8 . هناك حاجة أيضا إلى معرفة إلكترونية وميكانيكية احترافية لبناء مصائد Bolliger et al. (2020)8 الآلية لاعتراض الطيران بتكلفة 700 يورو (1000 دولار أسترالي) لكل فخ. تم الحصول على عروض أسعار مماثلة محليا لبناء الفخاخ بناء على تصميم Bolliger et al. (2020)8 ، مع الأكثر تنافسية هو AUD 937 لكل فخ.
فشلت ورقة Bolliger et al. (2020)8 في التعرف على أي من أدبيات علم الحشرات القديمة وذكرت: "لم تكن هناك أجهزة أخذ عينات زمنية حالية للحشرات". هذا ليس هو الحال ، حيث تم استخدام الفاصل الزمني أو أجهزة أخذ العينات الفرعية في عدد من الدراسات منذ عام 193414. ومع ذلك ، كانت هذه الأجهزة القديمة كبيرة وغالبا ما تعمل كوحدات فردية (انظر الشكل 1. في شتاينباور، 20035)؛ وبالتالي فإن الارتقاء إلى عدد من الأجهزة للنسخ المتماثل التي يمكن تركيبها على ارتفاع (أي 5-6 أمتار) سيكون أمرا صعبا.
كان تصميم المصيدة الجديد الموصوف هنا فعالا مثل الفخاخ الأخرى لاعتراض الطيران (الجدول 2) على الرغم من حدوث الاصطياد مباشرة بعد اكتمال القمر ، حيث من المعروف أن الإضاءة القمرية تقلل من المصيد24 وفي الخريف النمساوي عندما يبدأ نشاط الحشرات في الانخفاض25. ومن المتوقع أن تزداد معدلات الالتقاط خلال المواسم والظروف الجوية الأكثر ملاءمة. يحتوي كل درج تجميع على سعة 330 مل لاستيعاب معظم التطبيقات ، ولكن سيكون من المفيد الاختبار أثناء أحداث الاحتشاد لضمان عدم ملء صواني التجميع. يمكن استخدام هذه الفخاخ لأخذ عينات سلبية ونشطة من الحشرات الطائرة وسيكون لها مجموعة واسعة من التطبيقات في الدراسات التي تتطلب دقة زمنية أكبر في جمع الحشرات الطائرة مما كان ممكنا في السابق.
مع الإبلاغ عن انخفاضات كبيرة في الحشرات في جميع أنحاء العالم 26,27 ، فإن الأدوار الرئيسية التي تلعبها الحشرات في خدمات النظام الإيكولوجي والتفاعلات الغذائية قد ولدت قلقا بيئيا28 ومناقشة 29. إن فهمنا الحالي لهذه الانخفاضات غير كاف لتحديد الدوافع ، وحتى الآن ، كانت هناك محاولات متواضعة لفهم العوامل المكانية والزمنية والتصنيفية30. أحد مجالات القلق المتزايدة هو الدور الذي يلعبه ALAN كمحرك لنشاط الحشرات ، وتكوين المجتمع وانخفاضه31 ، وتتأثر الأنواع الليلية بشكل خاص بالتغيرات في دورات الضوء الطبيعي. لمسح استجابات الحشرات ل ALAN بشكل صحيح ، لا يمكن إجراء أخذ العينات المتزامنة الليلية في فترات زمنية محددة (أي ليلا فقط) عبر عدد من المواقع والعلاجات المكررة بدقة باستخدام الفخاخ اليدوية دون كثافة عمالة عالية ، يوفر الفخ الموصوف هنا حلا جديدا ومنخفض التكلفة لمعالجة هذه الأسئلة البحثية.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
اي
Acknowledgments
تم تمويل البحث من خلال صندوق صافي الصفر بجامعة لا تروب ، برعاية سونيبار. تم إجراء البحث بموجب التصريح العلمي لوزارة البيئة والأراضي والمياه والتخطيط رقم 10009741. نشكر مارتن شتاينباور على تعليقاته على مسودة مبكرة واثنين من المراجعين المجهولين.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Batteries (C cell) – 10 pack | Duracell | MN1400B10 | https://www.duracell.com.au/product/alkaline-c-batteries/ |
| Battery operated automated 6 meal pet food bowl – each | OEM China | XR-P006-002 | Automated 6-meal pet food bowls range in price dependent on supplier, for example in the UK they can be purchased for £19 GBP ($36 AUD). |
| Galvanised hex-head screws (10-16 x 16 mm) – 100 pack | Bunnings Warehouse | 1-311-9151-CTPME | Bunnings Warehouse is an Australian hardware chain with stores in Australia and New Zealand. Items purchased from Bunnings Warehouse can be found at most hardware stores. https://www.bunnings.com.au/ |
| Galvanised steel angle bracket (125 x 150 mm) – each | Bunnings Warehouse | AZ11 | https://www.bunnings.com.au/ |
| Galvanised tie wire (0.70 mm x 75 m) – per roll | Bunnings Warehouse | 50218 | https://www.bunnings.com.au/ |
| Plastic basin (38 cm, 9 L round) – each | Ezy Storage | FBA31541 | https://www.ezystorage.com/product/laundry/basic-accessories/9l-round-basin/ |
| Plastic funnel (24 cm) – each | Sandleford | Pf24 | https://www.sandleford.com.au/plastic-funnel-24cm |
| Stainless steel angle bracket (20 mm) – 16 pack | Bunnings Warehouse | WEB2020 | https://www.bunnings.com.au/ |
| Stainless steel screws & nuts (M4 x 15 mm) – 18 pack | Bunnings Warehouse | SFA394 | https://www.bunnings.com.au/ |
| Stainless steel washers (3/16” & M5) – 50 pack | Bunnings Warehouse | EBM5005 | https://www.bunnings.com.au/ |
| Sunlite Polycarbonate roofing sheet (8mm x 610 mm x 2.4 m) – each | Suntuf (Palram Industries Ltd) | SL8CL2.4 | https://www.palram.com/au/product/sunlite-polycarbonate-multi-wall/ |
| Treated pine paling (150 x 12 mm) – each | STS Timber Wholesale P/L | n/a | https://www.ststimber.com.au/sts-timber-wholesale-products/fencing |
| Wooden stakes (1200 x 17 x 17 mm) – 10 pack | Lattice Makers | n/a | https://latticemakers.com/product/tomato-stakes-17x17mm-pack-of-10/ |
References
- Epsky, N. D., Morrill, W. L., Mankin, R. W. Traps for Capturing Insects. Encyclopedia of Entomology. Capinera, J. L. , Springer. Dordrecht. (2008).
- Catanach, T. A. Invertebrate sampling methods for use in wildlife studies. The Wildlife Techniques Manual. Silvy, N. J. 1, The Johns Hopkins University Press. Baltimore, Maryland. 336-348 (2012).
- Montgomery, G. A., Belitz, M. W., Guralnick, R. P., Tingley, M. W. Standards and best practices for monitoring and benchmarking insects. Frontiers in Ecology and Evolution. 8, 579193 (2021).
- Haddock, J. K., Threlfall, C. G., Law, B., Hochuli, D. F. Light pollution at the urban forest edge negatively impacts insectivorous bats. Biological Conservation. 236, 17-28 (2019).
- Steinbauer, M. J. Using ultra-violet traps to monitor autumn gum moth, Mnesampela private (Lepidoptera: Geometridae), in south-eastern Australia. Australian Forestry. 66 (4), 279-286 (2003).
- Wakefield, A., Broyles, M., Stone, E. L., Harris, S., Jones, G. Quantifying the attractiveness of broad-spectrum street lights to aerial nocturnal insects. Journal of Applied Ecology. 55, 714-722 (2017).
- Williams, C. B. The time of activity of certain nocturnal insects, chiefly Lepidoptera, as indicated by a light-trap. Transactions of the Entomological Society of London. 83 (4), 523-555 (1935).
- Bolliger, J., Collet, M., Hohl, M., Obrist, M. K. Automated flight-interception traps for interval sampling of insects. PLoS ONE. 15 (7), 0229476 (2020).
- Grubisic, M., van Grunsven, R. H. A., Kyba, C. C. M., Manfrin, A., Hölker, F. Insect declines and agroecosystems: does light pollution matter. Annals of Applied Biology. 173, 180-189 (2018).
- Owens, A. C. S., Lewis, S. M. The impact of artificial light at night on nocturnal insects: a review and synthesis. Ecology and Evolution. 8 (22), 11337-11358 (2018).
- Rydell, J. Exploitation of insects around streetlamps by bats in Sweden. Functional Ecology. 6, 744-750 (1992).
- Bolliger, J., Hennet, T., Wermelinger, B., Blum, S., Haller, J., Obrist, M. K. Low impact of two LED colors on nocturnal insect abundance and bat activity in a peri-urban environment. Journal of Insect Conservation. 24, 625-635 (2020).
- Rodríguez, A., Orozco-Valor, P. M., Sarasola, J. H. Artificial light at night as a driver of urban colonization by an avian predator. Landscape Ecology. 36, 17-27 (2021).
- Hienton, T. E. Summary of investigations of electric insect traps. United States Department of Agriculture. , Washington D.C. Technical bulletin No. 1498. Agricultural Research Service (1974).
- Johnson, C. G. A suction trap for small airborne insects which automatically segregates the catch into successive hourly samples. Annals of Applied Biology. 37 (1), 80-91 (1950).
- Hutchins, R. E. Insect activity at a light trap during various periods of the night. Journal of Economic Entomology. 33 (4), 654-657 (1940).
- Nagel, R. H., Granovsky, A. A. A turn-table light trap for taking insects over regulated periods. Journal of Economic Entomology. 40 (4), 583-586 (1947).
- Hill, C. J., Cemak, M. A new design and some preliminary results for a flight intercept trap to sample forest canopy arthropods. Australian Journal of Entomology. 36, 51-55 (1997).
- Lamarre, G. P. A., Molto, Q., Fine, P. V. A., Baraloto, C. A comparison of two common flight interception traps to survey tropical arthropods. ZooKeys. 216, 43-55 (2012).
- Wilkening, A. J., Foltz, J. L., Atkinson, T. H., Connor, M. D. An omnidirectional flight trap for ascending and descending insects. The Canadian Entomologist. 113, 453-455 (1981).
- Frost, S. W. Insects captured in light traps with and without baffles. The Canadian Entomologist. 90 (9), 566-567 (1958).
- Muirhead-Thompson, R. Trap responses of flying insects: The influence of trap design on capture efficiency. , Academic Press. London. 287 (1991).
- Carrel, J. E. A novel aerial-interception trap for arthropod sampling. Florida Entomologist. 85 (4), 656-657 (2002).
- Steinbauer, M. J., Haslem, A., Edwards, E. Using meteorological and lunar information to explain catch variability of Orthoptera and Lepidoptera from 250 W Farrow light traps. Insect Conservation and Diversity. 5, 367-380 (2012).
- Recher, H. F., Majer, J. D., Ganesh, S. Seasonality of canopy invertebrate communities in eucalypt forests of eastern and western Australia. Australian Journal of Ecology. 21, 64-80 (1996).
- van Klink, R., et al. Meta-analysis reveals declines in terrestrial but increases in freshwater insect abundances. Science. 368, 417-420 (2020).
- Wagner, D. L.
- Cardoso, P., et al. Scientists' warning to humanity on insect extinctions. Biological Conservation. 242, 108426 (2020).
- Saunders, M. E., Janes, J. K., O'Hanlon, J. C. Moving on from the insect apocalypse narrative: Engaging with evidence-based insect conservation. BioScience. 70 (1), 80-89 (2020).
- Cardoso, P., Leather, S. R. Predicting a global insect apocalypse. Insect Conservation and Diversity. 12, 263-267 (2019).
- Owens, A. C. S., Cochard, P., Durrant, J., Perkin, E., Seymoure, B. Light pollution is a driver of insect declines. Biological Conservation. 241, 108259 (2020).
- Chapman, J. A., Kinghorn, J. M.
- Canaday, C. L. Comparison of insect fauna captured in six different trap types in a Douglas-fir forest. The Canadian Entomologist. 119, 1101-1108 (2012).
- Burns, M., Hancock, G., Robinson, J., Cornforth, I., Blake, S. Two novel flight-interception trap designs for low-cost forest insect surveys. British Journal of Entomology and Natural History. 27, 155-162 (2014).
- Basset, Y. A composite interception trap for sampling arthropods in tree canopies. Journal of the Australian Entomological Society. 27, 213-219 (1988).
- Russo, L., Stehouwer, R., Heberling, J. M., Shea, K. The composite insect trap: An innovative combination trap for biologically diverse sampling. PLoS ONE. 6 (6), 21079 (2011).
- Knuff, A. K., Winiger, N., Klein, A. -M., Segelbacher, G., Staab, M. Optimizing sampling of flying insects using a modified window trap. Methods in Ecology & Evolution. 10 (10), 1820-1825 (2019).
