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Environment

Kostengünstige automatisierte Flugabfangfalle für die zeitliche Teilprobenahme von fliegenden Insekten, die nachts von künstlichem Licht angezogen werden

Published: December 29, 2021 doi: 10.3791/63156

Summary

Um die Auswirkungen von künstlichem Licht in der Nacht (ALAN) auf nachtaktive fliegende Insekten zu untersuchen, muss die Probenahme auf die Nacht beschränkt werden. Das Protokoll beschreibt eine kostengünstige automatisierte Flugabfangfalle, die es Forschern ermöglicht, in benutzerdefinierten Zeiträumen mit erhöhter Replikation Proben zu nehmen.

Abstract

Die Stichprobenverfahren werden in Abhängigkeit von der Zielart oder den räumlichen und zeitlichen Anforderungen der Studie ausgewählt. Die meisten Methoden zur passiven Probenahme von fliegenden Insekten haben jedoch eine schlechte zeitliche Auflösung, da sie zeitaufwendig, kostspielig und / oder logistisch schwierig durchzuführen sind. Die effektive Probenahme von fliegenden Insekten, die nachts von künstlichem Licht (ALAN) angezogen werden, erfordert eine Probenahme zu benutzerdefinierten Zeitpunkten (nur nachts) an gut replizierten Standorten, was zu einem großen zeit- und arbeitsintensiven Erhebungsaufwand oder teuren automatisierten Technologien führt. Im Folgenden wird eine kostengünstige automatisierte Abfangfalle beschrieben, für deren Konstruktion und Betrieb keine spezielle Ausrüstung oder Fähigkeiten erforderlich sind, was sie zu einer praktikablen Option für Studien macht, die eine zeitliche Teilstichprobe über mehrere Standorte hinweg erfordern. Die Falle kann verwendet werden, um eine Vielzahl anderer ökologischer Fragen zu beantworten, die eine größere zeitliche und räumliche Skala erfordern, als dies mit der bisherigen Fallentechnologie möglich ist.

Introduction

Es gibt viele Arthropoden-Probenahmetechniken 1,2,3, aber Ökologen haben oft Schwierigkeiten, diese Methoden in einer Weise anzuwenden, die ihren Forschungsfragen angemessen ist (siehe 4). Bei der Auswahl einer geeigneten Methode zur Probenahme von Insekten müssen Ökologen die Zielarten, Zeit, Aufwand und Kosten berücksichtigen, die mit verschiedenen Techniken verbunden sind. Eine häufige Einschränkung besteht beispielsweise darin, dass es logistisch schwierig sein kann, während bestimmter Zeiträume eine Teilstichprobe über replizierte Standorte durchzuführen, um zeitliche Variablen zu quantifizieren, die die Artenaktivität beeinflussen, wie z. B. Wetteränderungen oder zirkadiane Aktivität (siehejedoch 5). Die meisten Insektenfallen mit passiver Vermessung werden für lange Zeiträume (z. B. über mehrere Tage, Wochen oder sogar Monate) eingestellt, ohne feine zeitliche Auflösung1. Für Erhebungen, die auf bestimmte Zeiträume an mehreren Replikatstandorten abzielen (z. B. nächtliche Probenahmen nur an verschiedenen Standorten), kann ein großes Team erforderlich sein, Standorte über mehrere Tage an den gleichen Zeitpunkten (z. B. innerhalb von 30 Minuten nach Sonnenaufgang und Sonnenuntergang) zu besuchen, um Proben zu sammeln und Fallen zurückzusetzen6; Andernfalls ist eine automatische Fangvorrichtung erforderlich 5,7,8.

Es gibt ein wachsendes Arbeitsfeld zu den Auswirkungen von künstlichem Licht in der Nacht (ALAN) auf Insektenaktivitätsmuster und lokalisierte Populationsdynamik 9,10; und zu den Wechselwirkungen zwischen ALAN und Insektenprädationsraten 4,11,12,13. Um jedoch die Auswirkungen von ALAN auf nachtaktive Insektentaxa zu untersuchen, muss die Probenahme auf die Nacht beschränkt werden. Mehrere verschiedene aktive Lichtfallen wurden beschrieben und für die automatisierte zeitliche Probenahme von nachtaktiven Insektenverwendet 14. Einige Beispiele sind einfache fallende Scheibentrennvorrichtungen, bei denen der Fang in ein schmales Rohr fällt, wobei jede Stunde eine Scheibe fällt, um den Fang15 zu trennen, oder Drehtischtrennvorrichtungen, die Auffangflaschen in zeitgesteuerten Intervallen 7,16,17 drehen. Diese früheren automatisierten Lichtfallen adressieren die Herausforderungen bei der Probenahme, die mit zeitlichen Erhebungsanforderungen verbunden sind, sind jedoch oft groß und unhandlich und verwenden veraltete oder unzuverlässige Technologien. Ein neues automatisiertes passives Probenahmegerät wurde kürzlich entwickelt und getestet8. Dieses Gerät verwendete eine kommerziell erhältliche Flugabfangfalle, die mit einer leichten, speziell entwickelten Sammelvorrichtung gepaart war, die aus einem Drehtisch mit Probenahmebecher bestand, der das Sammeln von Falleninhalten in benutzerdefinierten Intervallenermöglicht 8. Diese neue automatisierte Falle verwendet eine ausgeklügelte Programmierung, die mit einem Smartphone bedient werden kann, aber bei etwa 700 EURO (1.000 AUD) pro Falle8 unerschwinglich teuer zu bauen ist.

Flugabfangfallen sind eine der effizientesten Möglichkeiten, fliegende Insekten 1,18,19 zu vermessen und nach dem Prinzip zu arbeiten, dass fliegende Insekten zu Boden fallen, wenn sie mit einer vertikalen Oberfläche kollidieren. Abfangfallen gibt es in einer Vielzahl von Ausführungen. Die meisten sind jedoch typischerweise mit einer transparenten oder netzförmigen Oberfläche und einem mit Wasser und / oder einem Konservierungsmittel gefüllten Auffangbehälter ausgestattet. Die hier beschriebene neue Falle verwendet eine Querfahne/Leitbleche oder eine multidirektionale Abfangfalle 20, da Kreuzleitbleche nachweislich die Fangratenum 14,21 erhöhen und Insekten aus allen Richtungen beproben. Der Zweck dieser Falle ist es, nachtaktive fliegende Insekten zu untersuchen, die von künstlichem Licht angezogen werden. Dieses Phototaxis führt dazu, dass Insekten die Lichtquelleumkreisen 22; Daher ist eine multidirektionale Falle am besten geeignet.

Beschrieben wird hier eine kostengünstige automatisierte Abfangfalle, die keine spezielle Ausrüstung oder Fähigkeiten erfordert, um sie zu konstruieren und zu betreiben. Die Falle verwendet einen handelsüblichen automatisierten Tierfutterspender und gängige Artikel, die in Baumärkten erhältlich sind. Dieser Entwurf kostet weniger als EURO 66 (AUD 105) pro Trap (Tabelle 1), was ihn zu einer praktikablen Option für Studien macht, die eine zeitliche Teilstichprobe über mehrere Standorte gleichzeitig erfordern.

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Protocol

1. Fallenbau

HINWEIS: Alle Komponenten, die zum Bau der Fallen erforderlich sind, finden Sie in der Materialtabelle. Jede Falle wurde wie in Abbildung 1 und Abbildung 2 dargestellt von einer Person innerhalb von 2 Stunden konstruiert.

  1. Verwenden Sie eine Stichsäge, um die Polycarbonat-Dachbahnen (8 mm x 610 mm x 2400 mm) in 610 mm x 230 mm große Abschnitte zu schneiden (Abbildung 1, Punkt 1 & 2). Schneiden Sie dann eine 8-mm-Mittelnut halb in der Mitte jeder (610 mm x 230 mm) Scheibe ab, damit die beiden Scheiben zu einer Kreuzleiste gleiten können.
  2. Schieben Sie die gekreuzten Leitbleche kuschelig in die Kunststofftrichteröffnung (Abbildung 1, Punkt 4) und befestigen Sie sie mit 20 mm Edelstahl-Winkelhalterungen am Trichter (Abb. 1, Punkt 5b).
  3. Wenn die Winkelhalterung angebracht ist, bohren Sie Löcher vor und verwenden Sie dann M4-Schrauben und Muttern mit Unterlegscheiben (Abbildung 1, Punkt 6b), um die Kreuzleitbleche am Trichter zu befestigen.
  4. Schneiden Sie erneut mit der Stichsäge ein Stück der Polycarbonatfolie (230 mm x 305 mm) aus den verbleibenden Blechen und sichern Sie es mit 20 mm Edelstahl-Winkelhalterungen (Abbildung 1, Punkt 5a) in einem Winkel von 90° zur Oberseite der gekreuzten Leitbleche, um ein Schutzdach zu bilden (Abbildung 1, Punkt 3).
  5. Wenn die Winkelhalterung angebracht ist, bohren Sie Löcher vor und verwenden Sie dann M4-Schrauben und Muttern mit Unterlegscheiben (Abbildung 1, Punkt 6a), um das Dach an der Schallwand zu befestigen.
  6. Schneiden Sie den Trichterauslauf mit einer Bügelsäge auf eine Länge von ~30 mm, um sicherzustellen, dass sich die Probenschalen des automatischen PET-Feeders in den programmierten Intervallen ungehindert drehen.
  7. Stellen Sie den automatischen Tierspender (Abbildung 1, Punkt 8) in ein Kunststoffbecken mit einem Durchmesser von 9 l (38 mm) (Abbildung 1, Punkt 7), um die Proben vor Witterungseinflüssen zu schützen.
  8. Bohren Sie ein 20-mm-Loch in die Oberseite des 9-L-Beckens und legen Sie den Trichterauslauf in das Loch, um ihn direkt über der Probenschale zu positionieren.
  9. Befestigen Sie das Kunststoffbecken, das die Tierzuführung abdeckt, mit einem Bohrer mit einem 500 mm langen Stück behandeltem Kiefernzaun (Abbildung 1, Punkt 9) mit verzinkten Sechskantschrauben (Abbildung 1, Punkt 14).
  10. Um die gesamte Falle für das Heben in die Luft über Seile zu stabilisieren, befestigen Sie einen Holzpfahl (17 x 17 x 1200 mm, Abbildung 1, Punkt 10) mit einer spitzen Halterung und einem Bindedraht (Abbildung 1, 13, 15 und 16) an dem Stück behandelter Kiefernzaunpaling (Abbildung 1, Punkt 9).

Figure 1
Abbildung 1: Schematische Darstellung der Fallenkonstruktion. (1 und 2) 610 mm x 230 mm x 8 mm Polycarbonatplatten; (3) 230 mm x 305 mm x 8 mm Polycarbonatplatte; (4) Kunststofftrichter mit einem Durchmesser von 24 cm; (5a-b) 20 mm spitze Halterungen; (6a-b) M4 x 15 mm Schrauben, Unterlegscheiben und Muttern; (7) Kunststoffbecken mit einem Durchmesser von 38 cm und 9 l; (8) automatisierter Tierfutterspender; (9) 150 mm x 12 mm behandelte Kiefernpaling; (10) 17 mm x 17 mm x 1200 mm Holzpfahl; (11) 125 mm x 150 mm spitze Halterung; (12) 16 mm x 16 mm Sechskantschrauben; (13) spitze Klammer; (14) 16 mm x 16 mm Sechskantschrauben; (15 und 16) Drahtstabilisator; (17) Karabiner, der zum Absenken und Anheben verwendet wird. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung zu sehen.

2. Trap-Bereitstellung

HINWEIS: Die Fallen wurden an Bäumen 6 m über dem Boden (direkt unter den Versuchs- oder Kontrolllichtern) befestigt, um fliegende Insekten einzufangen (Abbildung 2). Das Entleeren und Sammeln von Fallen wurde von drei Personen an einem einzigen Tag durchgeführt. Weitere Tage können bei Bedarf beprobt werden, indem die Falle abgesenkt wird, um die gesammelten Proben zu entfernen, die Tierfutterspender zurückzusetzen und die Falle alle drei Tage basierend auf dem Probenahmeregime wieder in Position zu bringen.

Figure 2
Abbildung 2: Kostengünstige automatisierte Flugabfangfalle zur Probenahme von Insekten zu benutzerdefinierten Zeitpunkten. (A) Polycarbonat-gekreuzte Leitbleche dienen als Flugabfangbereich, der das Sammeln von Insekten von allen vier Seiten ermöglicht. Das Polycarbonatdach dient dazu, Insekten nach unten zu lenken und die gesammelten Proben vor der Witterung zu schützen. Der Trichter unter dem Flug fängt Barriereserver ab, um Insekten, die mit den Polycarbonatbarrieren kollidiert sind, in die im kreisförmigen Becken untergebrachten Auffangwannen zu leiten. (B) Falle, die unter experimentellem Licht aufgehängt und durch einen Holzpfahl und eine spitze Halterung am Baum befestigt ist. Die Sperrholzkiste unter der Abfangfalle enthält einen Fledermausdetektor, der verwendet wird, um Echoortungsrufe passiv aufzuzeichnen, die von freilaufenden insektenfressenden Fledermäusen erzeugt werden. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung zu sehen.

  1. Sobald Sie sich am Probenahmeort befinden, entfernen Sie den automatischen Tierfutterspender (Abbildung 1, Punkt 8) unter dem Kunststoffbecken.
  2. Öffnen Sie den automatischen Tierfutterspender (Abbildung 3A) und legen Sie Folienschalen mit Seifenwasser oder einem Konservierungsmittel Ihrer Wahl in jede Futterschale (Abbildung 3B, hier wurden 20 ml Propylenglykol als Konservierungsmittel verwendet).
  3. Befolgen Sie die Anweisungen des automatischen Tierfutterspenders, um die Rotationszeiten des Futtertabletts festzulegen. Stellen Sie zuerst die Uhrzeit ein und programmieren Sie dann jedes Tierfutterspender-Tablett.
    HINWEIS: Der automatische Tierfutterspender dreht die Futterschalen (1-6) zu vorprogrammierten Zeiten. Die 6-Mahlzeiten-Schüsseln können zu jeder Tages- und Nachtzeit geöffnet werden, wobei sich die Tabletts in sequenzieller Reihenfolge drehen. Ziel dieser Studie war es, nachtaktive und tagaktive Insekten getrennt zu beproben. Fach 1 wurde in der ersten Nacht ab 20 Uhr beprobt und dann am nächsten Morgen um 7 Uhr zu Fach 2 verschoben, gefolgt von Fach 3 um 20 Uhr, Fach 4 um 7 Uhr, Fach 5 um 20 Uhr und Fach 6 um 7 Uhr. Eine Verzögerungsfunktion ermöglichte eine eintägige Verzögerung der Probenahme, da die Einrichtung aller Standorte 2 Tage dauerte, wodurch sichergestellt wurde, dass die Probenahme an allen Standorten am selben Tag/zur gleichen Uhrzeit begann.

Figure 3
Abbildung 3: Automatisierter Tierfutternapf. (A) Batteriebetriebene 6-Mahlzeiten-Tierfutterschüssel, die zur Probenahme von Insekten in benutzerdefinierten Intervallen verwendet wird. Die Futternäpfe wurden nach abwechselnden Zeitplänen programmiert, um nachtaktive und tagaktive Insekten zu probieren. Zum Beispiel öffnete Fach 1 um 20 Uhr (nächtlicher Tag 1), Tablett 2 öffnete um 7 Uhr (Tag 1), Tablett 3 öffnete um 20 Uhr (nächtlicher Tag 2), Tablett 4 öffnete um 7 Uhr (Tag 2), Tablett 5 öffnete um 20 Uhr (nächtlicher Tag 3) und Tablett 6 öffnete um 7 Uhr (Tag 3). (B) Der Deckel wird aus dem automatischen Tierfutternapf entfernt, um die sechs Auffangschalen zu zeigen. Folienschalen, die Propylenglykol als Konservierungsmittel enthalten, ermöglichten die einfache Entfernung der gesammelten Insekten. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung zu sehen.

  1. Setzen Sie den automatischen Tierfutterspender wieder unter das Kunststoffbecken und befestigen Sie das Becken mit den verzinkten Sechskantschrauben am Holzzaunstück (Abbildung 1, Punkt 14).
  2. Befestigen Sie ein Seil mit einem Karabiner an der Oberseite der Falle (Abbildung 1, Punkt 17). Heben Sie die Falle mit einer Leiter in Position und sichern Sie sie unter experimentellen Lichtern am Karabiner.
  3. Befestigen Sie einen zweiten Holzpfahl (17 mm x 17 mm x 1200 mm, Abbildung 2B) mit einer spitzen Halterung am Baum (oder Laternenpfahl), um die Falle bei starkem Wind zu stabilisieren.
  4. Die Falle sitzt auf dem Pfahl; Sichern Sie es mit zwei großen Kabelbindern (Abbildung 2B).
  5. Um Insektenproben zu sammeln, senken Sie die Fallen mit einem Seil ab. Entfernen Sie den automatischen Tierfutterspender unter dem Kunststoffbecken.
  6. Entfernen Sie den Deckel des Tierfutterspenders (Abbildung 3A), und heben Sie die Aluminiumschalen an, um den Inhalt in vorbeschriftete Durchstechflaschen zu gießen (Abbildung 3B).

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Representative Results

Die Fallen wurden in einer Untersuchung von fliegenden Insekten getestet, die von experimenteller Beleuchtung in vier Buschlandreservaten in Melbourne, Australien, angezogen wurden. Die Standorte bestanden entweder aus Rest- oder begrüntem Buschland, das von Wohnhäusern umgeben war und durchschnittlich 15 km voneinander entfernt (Bereich 3-24 km) und 45 ha groß (Bereich 30-59 ha) war. Insgesamt wurden sechzehn Fallen installiert, vier an jedem Standort, mit und ohne Versuchsleuchten (3 Lichter und 1 Steuerung pro Standort), und vom 30. März bis 2. April 2021 3 Tage und 3 Nächte lang vermessen. Die Installation der Fallen dauerte 2 Tage, aber durch die Verwendung der Verzögerungsfunktion am Tierfutterspender begann die Probenahme für alle Fallen zur gleichen Zeit und am selben Tag.

Die Fallen arbeiteten unter variablen Wetterbedingungen (6,7-29,5 ° C, Nachtminimum und Tageshöchsttemperaturen; 17-46 km / h maximale Windböen), einschließlich Regen, ohne Ausfälle oder Regen, der die Auffangwannen überflutete. Insgesamt wurden an den drei Probenahmetagen 488 fliegende Insekten gefangen, davon 374 aus nächtlicher Probenahme und 114 aus Tagesprobenahmen. Alle nicht fliegenden Taxa (Arachnida, Isopoda, Myriapoda und Formicidae) wurden ausgeschlossen. Um die Effizienz der Fallen zu bewerten, dividieren Sie die Gesamtzahl der gesammelten Arthropoden (488) durch die effektive Oberfläche (23 cm x 61 cm) jeder Falle (1403 cm2) durch die Anzahl der Fallentage (16 Fallen x 3 Tage), an denen sie betrieben wurden (48)23. Dies ergab einen Wert von 0,007 Insekten/cm 2/Fallentag, was im Bereich anderer Studien mit Abfangfallen liegt (Tabelle 2). Der Unterschied zwischen Fallen, die unter Licht gestellt werden, und solchen, die nicht unter Licht stehen (d. h. Kontrollen), wurde ebenfalls untersucht, da beleuchtete Fallen effektiv zu einer aktiven Lichtfalle werden würden und daher erhöhte Erfassungsraten haben sollten (Tabelle 2). Daher scheinen die Fallen genauso effektiv zu sein wie herkömmliche Flugabfangfallen, jedoch mit dem zusätzlichen Vorteil der Unterstichprobe zu benutzerdefinierten Zeiträumen.

Material Benötigte Anzahl pro Falle Kosten AUD (pro Falle)
Batterien (C-Zelle) – 10er Pack 4 16.70 (6.68)
Batteriebetriebener automatisierter 6-Mahlzeiten-Tierfutternapf - jeder 1 59.00 (59.00)
Verzinkte Sechskantschrauben (10-16 x 16 mm) – 100er Pack 5 17.54 (0.87)
Verzinkter Stahlwinkelbügel (125 x 150 mm) – je 2 1.58 (3.16)
Verzinkter Draht (0,70 mm x 75 m) – pro Rolle ~2 m 5.00 (0.13)
Kunststoffbecken (38 cm, 9 L rund) – je 1 4.50 (4.50)
Kunststofftrichter (24 cm) – je 1 4.99 (4.99)
Edelstahl-Winkelhalterung (20 mm) – 16er Pack 8 4.73 (2.37)
Edelstahlschrauben & Muttern (M4 x 15 mm) – 18er Pack 16 3.56 (3.16)
Edelstahl-Unterlegscheiben (3/16" & M5) – 50er Pack 16 4.98 (1.59)
Sunlite Polycarbonat-Dachplatte (8 mm x 610 mm x 2,4 m) – je Jedes Blatt macht 4 Fallen 60.00 (15.00)
Behandeltes Kiefernpaling (150 x 12 mm) – jeweils 1/3 1.60 (0.53)
Holzpfähle (1200 x 17 x 17 mm) – 10er Pack 2 12.99 (2.60)
Gesamtkosten pro Falle AUD 104,58

Tabelle 1: Auslegungskosten für automatisierte Abfangfallen. In der Tabelle sind die Kosten und die Quelle aller Komponenten aufgeführt, die zum Erstellen der Falle erforderlich sind.

Trap Typ1 Gesamterfassung Trap effektive Oberfläche (cm2) Anzahl der Fallentage (# Fallen x # Tage) Anzahl Arthropoden/cm2/Fallentag Quelle
Roman 1,609 550 432 0.007 Carrel (2002)23
Fenster 1,241 3,721 6 0.056 Chapman & Kinghorn (1955)32
Fenster 1,107 3,686 140 0.002 Canaday (1987)33
Fenster 3.540 # 9,600 150 0.002 Hill & Cermak (1997)18
Fenster 30,530 26,000 2,160 0.00050 Lamarre et al (2012)19
Fenster 428 623.7 1,860 0.0004 Burns et al (2014)34
Multi 10,161 1,378 1,825 0.004 Basset (1988)35
Multi 15,000 10,800 804 0.002 Russo et al. (2011)36
Multi 2,30,162 1,200 40,500 0.005 Knuff et al (2019)37
*Multi 1,360 1,680 1,548 0.0005 Wakefield et al (2017)6
Multi 12 1,680 516 0.00001
*Multi 2,725 1,000 142 0.019 Bolliger et al (2020)8
*Multi (A) 2,991 1,000 142 0.021 Bolliger et al (2020)8
*Multi (A) 49,613 1,000 2,080 0.024
*Multi 1,625 1,000 264 0.006 Bolliger et al (2020)12
*Multi (A) 449 1,403 36 0.009 Diese Studie
Multi (A) 39 1,403 12 0.002
1 Fallentypen: Neuartig – keine Standard-Fenster- oder Multidirektionsfalle, Fenster – rechteckige Einzelflügelplatte, Multi – multidirektionale Kreuzflügel-/Prallwandpaneele, Multi (A) – multidirektionale automatisierte Falle.
* Bedeutet, dass Fallen unter Lichtern #Based durchschnittlichem Fang positioniert wurden; Daher wird die Anzahl der Fallentage nicht mit der Anzahl der Fallen multipliziert.

Tabelle 2: Vergleich der relativen Erfassungseffizienz verschiedener Abfangfallen. Um die Anzahl der Arthropoden/cm2/Fallentag zu berechnen, dividieren Sie die Gesamtzahl der gesammelten Insekten durch die effektive Oberfläche jeder Falle durch die Anzahl der Fallentage, an denen sie23 in Betrieb waren.

ERGÄNZENDE AKTEN: Die Daten sind im Dryad Data Repository verfügbar: http://doi.org/10.5061/dryad.gqnk98sp1

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Discussion

Obwohl die von Bolliger et al. (2020)8 beschriebene automatisierte Flugabfangfalle gut konzipiert und bei der Probenahme zu benutzerdefinierten Zeiträumen sehr effektiv ist, dürften sie für viele Forscher unerschwinglich sein. Diese Studie zeigt, dass passive Fangerhebungen mit automatisierten Fallen für die Unterbeprobung fliegender Insekten zu benutzerdefinierten Zeiträumen mit einem bescheidenen Budget durchgeführt werden können. Fallen wurden gebaut, um zu sechs vordefinierten Zeitpunkten Proben zu nehmen, indem ein kommerzieller Tierfutterspender und Materialien, die üblicherweise in Baumärkten erhältlich sind, ohne spezielle Fähigkeiten, für ein Zehntel der Kosten verwendet wurden, die für den Bau einer Bolliger et al. (2020) 8-Falle erforderlich sind. Professionelle elektronische und mechanische Kenntnisse sind auch erforderlich, um die Bolliger et al. (2020) 8 automatisierten Abfangfallen zu einem Preis von EURO 700 (AUD 1.000) pro Falle zu bauen. Ähnliche Angebote wurden vor Ort für den Bau von Fallen auf der Grundlage des Entwurfs von Bolliger et al. (2020)8 eingeholt, wobei das wettbewerbsfähigste AUD 937 pro Falle ist.

Die Arbeit von Bolliger et al. (2020)8 erkannte keine der älteren entomologischen Literatur und stellte fest, dass "es keine aktuellen Zeitintervall-Probenahmegeräte für Insekten gab". Dies ist nicht der Fall, da seit1934 in einer Reihe von Studien 14 Zeitintervall- oder Teilstichprobengeräte verwendet wurden. Diese älteren Geräte waren jedoch groß und wurden meist als Einzelgeräte betrieben (siehe Abbildung 1. In Steinbauer, 20035); Daher wäre eine Hochskalierung auf eine Reihe von Geräten für die Replikation, die in der Höhe (d. h. 5-6 m) montiert werden könnten, schwierig.

Das hier beschriebene neue Fallendesign war genauso effektiv wie andere Flugabfangfallen (Tabelle 2), obwohl das Fangen unmittelbar nach einem Vollmond stattfand, wobei die Mondbeleuchtung bekanntermaßen die Fängeum 24 und im australischen Herbst reduziert, wenn die Insektenaktivität zu sinkenbeginnt 25. Es wird erwartet, dass die Erfassungsraten während günstigerer Jahreszeiten und Wetterbedingungen steigen werden. Jede Auffangschale hat eine Kapazität von 330 ml, um die meisten Anwendungen aufzunehmen, aber es wäre von Vorteil, während der Schwarmereignisse zu testen, um sicherzustellen, dass die Auffangwannen nicht überfüllt sind. Diese Fallen können sowohl für die passive als auch für die aktive Probenahme von fliegenden Insekten verwendet werden und werden ein breites Anwendungsspektrum in Studien haben, die eine größere zeitliche Auflösung bei der Sammlung fliegender Insekten erfordern als bisher möglich.

Da weltweit große Insektenrückgänge gemeldet werden26,27, haben die Schlüsselrollen, die Insekten bei Ökosystemdienstleistungen und trophischen Interaktionen spielen, ökologische Bedenkenausgelöst 28 und Debatte 29. Unser derzeitiges Verständnis dieser Rückgänge reicht nicht aus, um die Treiber zu identifizieren, und bis heute gab es bescheidene Versuche, räumliche, zeitliche und taxonomische Faktorenzu verstehen 30. Ein Bereich, der zunehmend Anlass zur Besorgnis gibt, ist die Rolle, die ALAN als Treiber der Insektenaktivität, der Zusammensetzung und des Rückgangs der Gemeinschaftspielt 31, und nachtaktive Arten sind besonders von Veränderungen der natürlichen Lichtzyklen betroffen. Um die Reaktionen der Insekten auf ALAN korrekt zu erfassen, bietet die nächtliche synchrone Probenahme zu definierten Zeiträumen (d. h. nur nachts) an einer Reihe von replizierten Standorten und Behandlungen nicht genau mit manuellen Fallen ohne hohe Arbeitsintensität durchgeführt werden kann, bietet die hier beschriebene Falle eine neuartige und kostengünstige Lösung, um diese Forschungsfragen zu beantworten.

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Disclosures

Nichts

Acknowledgments

Die Forschung wurde durch den La Trobe University Net Zero Fund finanziert, der von Sonepar gesponsert wurde. Die Forschung wurde unter der wissenschaftlichen Genehmigung Nr. 10009741 des Ministeriums für Umwelt, Land, Wasser und Planung durchgeführt. Wir danken Martin Steinbauer für die Kommentare zu einem frühen Entwurf und zwei anonymen Gutachtern.

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/

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Epsky, N. D., Morrill, W. L., Mankin, R. W. Traps for Capturing Insects. Encyclopedia of Entomology. Capinera, J. L. , Springer. Dordrecht. (2008).
  2. 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).
  3. 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).
  4. 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).
  5. 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).
  6. 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).
  7. 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).
  8. Bolliger, J., Collet, M., Hohl, M., Obrist, M. K. Automated flight-interception traps for interval sampling of insects. PLoS ONE. 15 (7), 0229476 (2020).
  9. 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).
  10. 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).
  11. Rydell, J. Exploitation of insects around streetlamps by bats in Sweden. Functional Ecology. 6, 744-750 (1992).
  12. 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).
  13. 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).
  14. 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).
  15. 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).
  16. Hutchins, R. E. Insect activity at a light trap during various periods of the night. Journal of Economic Entomology. 33 (4), 654-657 (1940).
  17. 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).
  18. 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).
  19. 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).
  20. 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).
  21. Frost, S. W. Insects captured in light traps with and without baffles. The Canadian Entomologist. 90 (9), 566-567 (1958).
  22. Muirhead-Thompson, R. Trap responses of flying insects: The influence of trap design on capture efficiency. , Academic Press. London. 287 (1991).
  23. Carrel, J. E. A novel aerial-interception trap for arthropod sampling. Florida Entomologist. 85 (4), 656-657 (2002).
  24. 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).
  25. 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).
  26. van Klink, R., et al. Meta-analysis reveals declines in terrestrial but increases in freshwater insect abundances. Science. 368, 417-420 (2020).
  27. Wagner, D. L. Insect declines in the Anthropocene. Annual Review of Entomology. 65, 457-480 (2020).
  28. Cardoso, P., et al. Scientists' warning to humanity on insect extinctions. Biological Conservation. 242, 108426 (2020).
  29. 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).
  30. Cardoso, P., Leather, S. R. Predicting a global insect apocalypse. Insect Conservation and Diversity. 12, 263-267 (2019).
  31. 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).
  32. Chapman, J. A., Kinghorn, J. M. Window traps for insects. The Canadian Entomologist. 87 (1), 46-47 (1955).
  33. 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).
  34. 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).
  35. Basset, Y. A composite interception trap for sampling arthropods in tree canopies. Journal of the Australian Entomological Society. 27, 213-219 (1988).
  36. 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).
  37. 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).

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Umweltwissenschaften Ausgabe 178 Arthropodenprobenahme ökologische Methoden Insektenprobenahme Abfangfalle Lichtfalle Unwohlseinfalle zeitspezifische Probenahme Fensterfalle
Kostengünstige automatisierte Flugabfangfalle für die zeitliche Teilprobenahme von fliegenden Insekten, die nachts von künstlichem Licht angezogen werden
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Robert, K. A., Dimovski, A. M.,More

Robert, K. A., Dimovski, A. M., Robert, J. A., Griffiths, S. R. Low-Cost Automated Flight Intercept Trap for the Temporal Sub-Sampling of Flying Insects Attracted to Artificial Light at Night. J. Vis. Exp. (178), e63156, doi:10.3791/63156 (2021).

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