تحليل تجمعات ديدان الأرض في التربة

تعد مراقبة تجمعات ديدان الأرض أمرا حيويا لعلماء البيئة ، حيث يمكن العثور على ديدان الأرض الغريبة الغازية في كل نظام بيئي تقريبا على هذا الكوكب. عادة ما يقلل الغزو البيئي من التنوع البيولوجي للنظام البيئي من خلال التفوق المباشر على الأنواع المحلية أو تعريضها للخطر أو المساهمة في استئصال الأنواع المحلية أو الانقراض المحلي.

تعتبر أنواع Lumbricus terrestris من دودة الأرض الأوروبية ، والتي تسمى أيضا الزاحف الليلي ، شائعة للغاية في أمريكا الشمالية ، ولكنها ليست أصلية. نتيجة لذلك ، فقد استبعدت بشكل كبير أنواع ديدان الأرض المحلية. يغير Lumbricus terrestris دورة العناصر الغذائية من خلال تحلل المواد العضوية في الطبقات العليا من التربة ، حيث يتم تعدين جذور النباتات للحصول على العناصر الغذائية ، وبالتالي تغيير بنية طبقة التربة. بالإضافة إلى ذلك ، يتم فقدان طبقة الحطام العضوي ، التي تحتوي على الكثير من المواد المتحللة التي توفر العناصر الغذائية ، تماما.

تزيد هذه الديدان الغازية أيضا من تركيز النيتروجين المتاح في التربة الغازية. في المقابل ، فإن طبقات التربة المتغيرة والمستويات العالية من النيتروجين تجعل التربة أكثر ملاءمة للأنواع النباتية الغازية ، مثل النبق الأوروبي ، والتي تكون أكثر تكيفا مع المستويات العالية من النيتروجين مقارنة بالأنواع النباتية المحلية. تعرف هذه الظاهرة باسم "الانهيار الغزوي".

يعد الانهيار الغزوي الناتج عن غزو دودة الأرض الأوروبية والنباتات الغريبة مثل النبق الأوروبي مصدر قلق رئيسي لأنه يقلل بشكل كبير من تنوع الحياة النباتية الحرجية في أمريكا الشمالية.

سيوضح هذا الفيديو مراقبة ديدان الأرض الأوروبية في مناطق المتنزهات المختلفة من أجل تقييم ضعفها لغزو النبق.

لتحديد أعداد ديدان الأرض في المناطق التي تم غزوها ، يتم استخراج الديدان مباشرة من التربة باستخدام محلول الكابسيسين.

في هذه التجربة ، يتم استخراج الكابسيسين من الخردل الحار ويسكب مباشرة على التربة في منطقة محددة بواسطة مربع أو تربيعي مسبقا. ثم يخترق مصفوفة التربة إلى مكان وجود ديدان الأرض.

يتسبب محلول الكابسيسين في تهيج الأغشية المخاطية في دودة الأرض. تتفاعل ديدان الأرض مع التهيج عن طريق الانتقال إلى سطح التربة للهروب من محلول الكابسيسين. بعد الظهور ، يتم جمع ديدان الأرض وتحليل الكثافة السكانية.

ستوضح التجربة التالية استخراج ديدان الأرض من التربة وتحليلها السكاني.

أولا ، قم بإعداد محلول الكابسيسين قبل 24 ساعة على الأقل عن طريق وزن 38 جم من الخردل الساخن الشرقي المطحون ، ونقله إلى وعاء بلاستيكي بغطاء. أضف 100 مل من ماء الصنبور إلى الحاوية البلاستيكية التي تحتوي على الخردل. قم بتثبيت غطاء على الحاوية ، ورجه بقوة حتى يذوب الخردل بالكامل في الماء.

دع المحلول يجلس لمدة 24 ساعة للحصول على أقصى قدر من استخراج الكابسيسين من الخردل. عند اكتمال استخراج الكابسيسين ، قم بتخفيف محلول الخردل ب 4 لتر من الماء في ناقل ماء سعة 8 لتر. رج محلول الخردل عدة مرات للخلط ، وانقله إلى حامل الماء. اشطف أي خردل متبقي باستخدام المحلول المخفف.

أغلق غطاء ناقل الماء ، وتأكد من أن الصمام في وضع "إيقاف التشغيل". اقلب حامل الماء ثلاث مرات للخلط بالتساوي. قم بإعداد حاوية واحدة من محلول الكابسيسين لكل موقع اختبار.

انتقل إلى موقع أخذ العينات باستخدام تربيع وحامل المياه الذي يحتوي على محلول الخردل المخفف. أحضر أيضا ثلاثة أكواب لأخذ العينات لكل موقع. يجب تصنيفها بشكل مناسب لثلاث نسخ مكررة لكل موقع أخذ العينات.

ضع التربيع بشكل عشوائي على الأرض في مكان نظيف. قم بإزالة الفرشاة والأوراق والنشارة قدر الإمكان لكشف التربة بوضوح. امزج المحلول المخفف مرة أخرى ، ثم قم بتبديل صمام الغطاء إلى وضع التشغيل.

صب ما يقرب من ثلث محلول الخردل المخفف داخل التربيع ، مع تركيز غالبية السائل في وسط منطقة التربيع. إذا أصبحت التربة مشبعة وشكلت أحواض ، فتوقف عن الصب ، وانتظر حتى يتسلل المحلول المجمع إلى التربة قبل المتابعة.

راقب منطقة التربيع عن كثب لمدة 5 دقائق ، بحثا عن مظهر دودة الأرض. تأكد من النظر مباشرة تحت جوانب التربيع.

انتظر حتى تخرج جميع ديدان الأرض من التربة داخل منطقة التربيع ، ثم اجمعها بالملقط. بعد 5 دقائق ، أغلق كوب العينة وانتقل إلى موقع أخذ العينات التالي.

كرر خطوات التجميع لجميع مواقع أخذ العينات. ارجع إلى كل موقع وقم بإجراء 3 نسخ متماثلة لكل موقع. احسب عدد ديدان الأرض التي تم جمعها لكل عينة ، ثم احسب المتوسط والانحراف المعياري لكل موقع تجميع.

قم بإنشاء رسم بياني شريطي لمقارنة متوسط كثافة دودة الأرض بين مواقع التجميع. استخدم الانحراف المعياري لإنشاء أشرطة الخطأ. الموقع الأول عبارة عن حديقة مدارة ، وبالتالي فهي أكثر ضيافة لمجموعات ديدان الأرض بسبب الاضطرابات مثل التهوية والأسمدة. الموقع الثاني غير مدار ، وبالتالي فهو أقل ضيافة لمجموعات ديدان الأرض.

تم تورط ديدان الأرض الغريبة والنبق الأوروبي كجزء من "انهيار غزو" يحدث ، خاصة في وسط غرب الولايات المتحدة. يمكن أن يساعد تتبع مجموعات ديدان الأرض في توضيح العلاقات بين النوعين الغزايين وتمكين الباحثين من تطوير طرق لمنع المزيد من الانتشار.

لقد شاهدت للتو مقدمة JoVE لاستخراج وتحليل مجموعات دودة الأرض. يجب أن تفهم الآن مبادئ استخراج دودة الأرض من التربة ، والمقارنة بين مواقع أخذ العينات. شكرا للمشاهدة!