Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Environment
Click here for the English version

Environment

En metode til at kvantificere leddyr, der har løv

Published: October 20, 2019 doi: 10.3791/60110
Automatic Translation
1, 1
1Cooperative Wildlife Research Laboratory, Center for Ecology, Department of Zoology, Southern Illinois University

Summary

Vi beskriver, hvordan man kvantificerer blade bolig leddyr ved at forsegle bladene og enden af grenene i en pose, klipning og frysning af det sække materiale, og skylning det tidligere frosne materiale i vand til at adskille leddyr fra substratet til kvantificering.

Abstract

Terrestriske leddyr spiller en vigtig rolle i vores miljø. Kvantificering af leddyr på en måde, der giver mulighed for et præcist indeks eller skøn over tæthed, kræver en metode med høj detektionssandsynlighed og et kendt prøvetagningsområde. Mens de fleste beskrevne metoder giver et kvalitativt eller semikvantitativt estimat, der er passende til at beskrive arternes tilstedeværelse, rigdom og diversitet, giver kun få en tilstrækkeligt konsistent detekterings sandsynlighed og kendte eller konsekvente prøvetagningsområder til at give et indeks eller et estimat med tilstrækkelig præcision til at påvise forskelle i overflod på tværs af miljømæssige, rumlige eller tidsmæssige variabler. Vi beskriver, hvordan man kvantificerer blad-bolig leddyr ved at forsegle bladene og enden af grene i en pose, klipning og frysning af sække materiale, og skylning det tidligere frosne materiale i vand til at adskille leddyr fra substratet og kvantificere dem. Som vi demonstrerer, kan denne metode bruges i en landskabs skala til at kvantificere blad-bolig leddyr med tilstrækkelig præcision til at teste for og beskrive, hvordan rumlige, tidsmæssige, miljømæssige og økologiske variabler påvirker leddyr rigdom og overflod. Denne metode tillod os at opdage forskelle i tæthed, rigdom, og mangfoldighed af blad-bolig leddyr blandt 5 slægter af træer almindeligt forekommende i sydøstlige løvfældende skove.

Introduction

Terrestriske leddyr spiller en vigtig rolle i vores økosystem. Ud over at være af videnskabelig interesse leddyr kan være både skadelige og gavnligt for afgrøder, gartneri planter, og naturlig vegetation samt give en vigtig trofisk funktion i fødevarer webs. Således forstå de faktorer, der påvirker leddyr samfund udvikling og overflod er afgørende for landmænd, skadedyrsbekæmpelse ledere, plante biologer, Entomologer, dyreliv økologer, og bevaring biologer at studere samfund dynamik og håndtering af insektivorøse organismer Forståelse faktorer, der påvirker leddyr samfund og overflod ofte kræver indfangning af individer. Fangstteknikker kan generelt kategoriseres i kvalitative teknikker, der kun detekterer tilstedeværelsen af en art for skøn over Arts område, rigdom og diversitet, eller semi-kvantitative og kvantitative teknikker, der giver mulighed for et indeks eller skøn over overflod og tæthed af individer i en taksonomisk gruppe.

Kvalitative teknikker, der kun tillader slutninger om tilstedeværelsen af en art eller en fællesskabsstruktur, har en ukendt eller iboende lav detektionssandsynlighed eller mangler i at give slutninger om detektionssandsynlighed og størrelsen af det udtagne areal. Da sandsynligheden for afsløring med disse teknikker er lav, udelukker variabilitet i forbindelse med detektion tilstrækkelig præcision til at udlede, hvordan forklarende variabler påvirker populations målinger af leddyr. Kvalitative teknikker, der anvendes til at anslå tilstedeværelsen omfatter suge prøveudtagning1, lysfælder2, spirings fælder3, fodring mønstre på rødder4, brine rør5, lodens6, feromon3, faldgruber fælder 7, utilpashedfælder 8, vindues fælder9, suge fælder10, slå bakker11, spindelvæv12, blad miner, Frass13, leddyr ærgrer14, vegetation og rodskader15 .

Alternativt giver semi-kvantitative og kvantitative teknikker forskerne mulighed for at estimere eller i det mindste konsekvent prøve et bestemt prøveområde og anslå sandsynligheden for påvisning eller antage, at sandsynligheden for påvisning er ikke-retningsbestemt og tilstrækkelig til ikke forskeren evne til at opdage rumlig eller tidsmæssig variation i overflod. Semi-kvantitative og kvantitative teknikker omfatter feje garn16, sugning eller vakuum prøvetagning17, systematisk optælling af synlige leddyr18, klæbrig fælder19, forskellige pot-type fælder20, indgang eller emergent huller21, kemisk Knockdown22, klæbrig og vand fyldt farve fælder23, og gren bagging og klipning24.

Nylige antropogene inducerede ændringer af klima-og forstyrrelses ordningerne har medført dramatiske ændringer i plante samfundene, hvilket har gjort samspillet mellem sammensætningen af plante-og EF-arter og leddyr til et aktivt studieområde. Forstå, hvordan leddyr samfund varierer med plantearter sammensætning er en kritisk komponent til at forstå de potentielle økonomiske og miljømæssige konsekvenser af ændringer i plantesamfund. Der er behov for semi kvantitative eller kvantitative metoder til kvantificering af leddyr-overflod med tilstrækkelig præcision til påvisning af forskelle mellem plantearter. I denne artikel beskriver vi en metode til indeksering af leddyr, der med en rimelig indsats gav tilstrækkelig præcision til at identificere forskelle i individuel overflod og biomasse, diversitet og rigdom blandt 5 taxa træer, der almindeligvis findes i de sydøstlige løvfældende skove i Nordamerika25. Denne fremgangsmåde gav tilstrækkelig præcision til at anslå overflod for at gøre det muligt at udlede, hvordan ændringer i artssammensætning af skov plantesamfund som følge af antropiske modificerede forstyrrelser påvirker sammensætningen af leddyr, potentielt påvirkning af overflod og distribution af højere trofiske insekt bekæmpende fugle og pattedyr. Mere specifikt, ved hjælp af en modificeret sække teknik først beskrevet af Crossley et al.24, vi anslået tæthed af overflade, løv-bolig leddyr og testet forudsigelse, at vi ville opdage forskelle i mangfoldighed, rigdom, og overflod af leddyr i løv af hurtigere voksende flere xeric arter af træer i forhold til langsommere voksende Mesic arter. Målet med denne artikel er at give detaljerede instruktioner af teknikken.

Vi gennemførte undersøgelsen af Shawnee National Forest (SNF) i det sydlige Illinois. SNF er en 115.738-ha skov beliggende i den centrale Hardwoods-region i Ozarks og Shawnee Hills Natural division26. Skoven består af en mosaik af 37% eg/Hickory, 25% blandet-Upland hardwoods, 16% bøg/ahorn og 10% bottomland hårdttræ. Den SNF er domineret af anden vækst eg/Hickory i Upland xeric områder og sukker ahorn, amerikansk bøg, og tulipan træ (Liriodendron Tulipantræ) i beskyttede Mesic dale27,28.

Site udvælgelse for denne metode vil være afhængig af de overordnede mål for undersøgelsen. For eksempel var det primære mål med vores oprindelige studie at give indsigt i, hvordan ændringer i træ samfund kan påvirke højere trofiske organismer ved at sammenligne løv-bolig leddyr community Metrics mellem Mesic og xeric tilpasset træ samfund. Vores primære mål var således at kvantificere leddyr-Fællesskabet på individuelle træer, som ligger inden for xeric eller Mesic-træet. Vi valgte 22 studiesteder langs en eg/Hickory (xeric) til Beech/Maple (Mesic) domineret gradient ved hjælp af USFS stand Cover Maps (allveg2008. shp) i ArcGIS 10.1.1. For at forhindre potentielle forstyrrende, valgte vi websteder ved hjælp af følgende kriterier: ikke placeret i bred områder, ≥ 12 ha, og placeret inden for sammenhængende Upland-løvfældende skovhabitat (dvs. elevation over 120 m). Alle steder indeholdt modne træer > 50 år gammel i kuperet terræn, således bestod af lignende skråninger og aspekter. Mens bøg/ahorn sted grænser blev skelnet baseret på overgangen af træ samfund, eg/Hickory site grænser blev identificeret kunstigt ved hjælp af SNF Cover Maps og ArcGIS 10.1.1. Alle steder var store skov blokke i un-glaciated terræn; deres forskelle i Træarters sammensætning skyldtes ikke forskelle i placeringen på landskabet, men var repræsentative for tidligere arealanvendelse (f. eks. klare nedskæringer eller selektiv høst). Vi jordforbundet kortene ved at uploade diskrete polygon shapefiles af hver undersøgelse site til en håndholdt Global Positioning System (GPS) og kontrollere træarter sammensætning. Vi udvalgte tilfældigt prøvetagningspunkter (n = 5) på hvert sted. På hvert punkt, vi afprøvet tre træer fra 0600 − 1400 timer i løbet af 23 maj til 25 juni 2014. For at finde prøvetræer søgte vi udad til en radius på 30 m fra vegetations punkter, indtil modne træer (> 20 cm d.b.h.) med grene, der var lave nok til at prøve, blev fundet. Typisk de tre modne træer, der repræsenterede tre af de fem slægter (Acer, Carya, Fagus, Liriodendron, og Quercus) af interesse og var tættest på centrum punkt blev udtaget prøver.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. opbygning af prøvetagnings anordningen forud for

  1. Brug bolt fræsere, store wire fræsere, eller en elektrisk slibning disk, fjerne den nederste 1/3 af 30 cm wire tomat bur, så det er ca 55 cm i længden.
  2. Skær to, 50 cm seler lavet af aluminium eller tilsvarende semi-stive materiale til brug som fastgørelses stænger og seler på hver side af den største ende af tomat buret. Ved 38 cm fra enden skal du bruge en bordplade eller et stort gribe værktøj såsom kanal låse til at bøje skinnen til en vinkel på ca. 30 °. Fastgør den længere ende af hver af de to fastgørelses stænger til modsatte sider af tomat buret med lynlås og rørledning eller elektrisk tape, der sikrer, at båndet er viklet omkring mindst 6 cm af buret og stang. Vær sikker på at wrap båndet omkring buret og stang mange gange for at sikre, at buret er permanent fastgjort til stangen.
  3. Fastgør den anden ende af hver af de to fastgørelses stænger på den modsatte side af enden af en forlænger stang med lynlås og kanal eller elektrisk tape. Som før, wrap tape flere gange for at anbringe det permanent sikre båndet overlapper stang og stænger med mindst 6 cm. Vær sikker på åbningen af buret er i kontakt med enden af teleskop stangen, når buret er fastgjort.
  4. Fastgør buret direkte på enden af stangen ved hjælp af zip-bånd og elektrisk eller kanal tape. Fastgør burrebånd på 3 punkter til åbningen af buret 90 ° fra den tidligere tilsluttede stang.
    Bemærk: disse strimler vil blive anvendt senere for at holde posen åben.

2. omslutter grenen

  1. Fastgør 2 stykker hook-and-loop fastener til den udvendige åbning af posen, så de flugter med krog og loop fastgørelse fastgjort til åbningen af buret. Disse vil blive brugt til at holde åbningen af posen på plads, mens den er bragt over en prøve gren. Vær sikker på, at krog-og loop-fastgørelsen er justeret, så når posen er indsat og fastgjort, løber åbningen til sædets træk strenge parallelt med teleskop stangen.
  2. Indsæt en ~ 49 L køkken skraldepose i ledningen tomat bur. Placer en Gator klip på hver respektive side af bunden af posen og fastgør klippene til både posen og wire bur til at holde posen mod buret. Gentag samme procedure for toppen af posen med en Gator Clip fastgjort til pull strengen og wire Cage modsat af stangen.
  3. Fastgør para ledning til sædens Draw snor tættest på stangen. Skær fire stykker plastik eller hård gummislange i 4 cm sektioner og fastgør med rørledning eller elektrisk tape på fire steder. Den første skal placeres på den udvidede del af stangen omkring 0,5 m fra enden af stangen nærmest tomat buret.  De resterende 3 skal placeres ækvidistance langs den nederste del af den forlænger stang starter omkring 5 cm fra toppen af den nederste sektion (dvs. en hver langs toppen, midten og bunden). Tråden enden af para ledningen, der ikke er fastgjort til posen gennem plastik slangen.
  4. For hvert prøve træ skal du bruge en tilfældig talgenerator til at vælge en prøve højde, der ligger inden for højden af forlænger stangen, når den forlænges med maksimal længde. Brug en tilfældig talgenerator til at vælge en prøve afstand fra træstammen. Identificer en gren, der vil passe i posen med minimal forstyrrelse af løv og er højden og afstanden fra stammen baseret på numrene genereret fra tilfældige tal generator.
  5. Løft prøvetagnings stangen til en højde parallelt med den ønskede gren. Hurtigt glide posen over grenen derefter hurtigt trække para snor strenge fastgjort til Draw strengene på posen for at forsegle posen. Praksis dette et par gange før det første forsøg på at blive effektiv til at indarbejde løv med minimal forstyrrelse af bladene.
  6. Har en anden person klip grenen på det sted, der støder op til posen åbning med forlængelsen pole pruner. Medbring forsigtigt prøve posen til jorden og hurtigt binde posen uafgjort strenge lukket. Forsøg på at fuldføre trinene i sække, skæring og pose binding så hurtigt som muligt for at forhindre, at insekter flygter.
  7. Opbevar den sække gren i en fryser, indtil den er klar til at gennemføre laboratorie-leddyr analysen.

3. arthropod-analyse

  1. Hold den frosne pose og gren oprejst og ryst prøve grenen, mens du er i posen for at afpakke leddyr i posen. Fjern forsigtigt grenen og skyl i stor opsamlings gryde for at fjerne de resterende leddyr. Tøm det resterende materiale fra posen i opsamlings gryden. Fjern eventuelle rester af ikke-leddyr.
  2. Separate leddyr til de ønskede taksonomiske grupper. Bemærk forskelle mellem larver og voksne.
  3. Kvantificere leddyr som ønsket. Hvis biomasse er af interesse, enten måle længden af leddyr og bruge offentliggjorte længde masse bord til at anslå biomasse, eller placere leddyr i små tørring pander, tør i tørreovnen for 24 h ved 45 °C, og vejer på en elektronisk balance.

4. vurdering af tæthed

  1. At anslå tæthed og kontrol for variationer i blad struktur og blad tæthed mellem prøver inden for træarter og blandt træarter enten:
  2. Tæl og mål overfladearealet af bladene fra hver prøve.
  3. Tør bladene i en tørre ovn til 48 h ved 45 °C og afvejes bladene på en elektronisk balance.
  4. Mål længden af alle woody gren i prøven.
    Bemærk: Diel-forskelle forekommer i leddyr, så prøvetagning bør gennemføres i hele perioden med slutning.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Vi indsamlede 626 prøver fra 323 individuelle træer komponere 5 trægrupper. For skøn over den samlede leddyr-biomasse pr. meter af den udtagne gren, varierede standardfejlen fra 12% til 18% af middelværdien for de 5 trægrupper (tabel 1). Dette præcisionsniveau var tilstrækkeligt til at påvise variation blandt trægrupperne og en kvadratisk ændring i biomasse med dato25. Denne teknik gav mere præcision ved estimering af Guild diversitet, som det fremgår af standardfejlen i leddyr Guild Diversity (H '), der spænder fra 3% til 7% af den gennemsnitlige mangfoldighed på tværs af de 5 trægrupper (tabel 1). Præcision på dette niveau var tilstrækkelig til at detektere variation på tværs af de 5 trægrupper25. Præcisionen af skønnene over rigdommen var også meget god, hvilket fremgik af standardfejl, der varierede fra 3% til 7% af den gennemsnitlige rigdom blandt de 5 trægrupper (tabel 1). Dette niveau af præcision var tilstrækkelig til at identificere variation blandt trægrupper, en kvadratisk forening med dato, fald i rigdom med højden på træet, og en positiv sammenhæng mellem leddyr rigdom og afstand fra træstammen25.

Træarter Rigdom Biomasse Shannon mangfoldighed
X SE % af middel X SE % af middel X SE % af middel
Ahorn spp. (N = 140) 3,54 0,17 5 0,003 0,0004 13 0,86 0,05 6
Hickory spp. (N = 141) 4,62 0,20 4 0,013 0,002 15 1,10 0,04 4
Tulip Poplar (N = 70) 4,32 0,20 5 0,011 0,002 18 1,12 0,05 4
Amerikansk strand (N = 67) 3,23 0,22 7 0,002 0,0003 15 0,81 0,06 7
Eg spp. (N = 208) 4,77 0,15 3 0,006 0,0007 12 1,10 0,03 3

Tabel 1: parameter estimater fra de fleste sparsommelige model25. Middelværdien (X), standardfejlen for middelværdien (SE) og procentdelen af middelværdien af standardfejlen for hvert Fællesskabs metrik for løv-leddyr, der fanges på 5 grupper af træer ved hjælp af den beskrevne gren klipnings metode i Shawnee National Forest i det sydlige Illinois.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

To fornødenheder til nøjagtig kvantificering af leddyr er relativt høje detektionssandsynligheder og kendte eller konsekvente prøvetagningsområder. Når prøveudtagning for leddyr, mindre end 100% påvisning sandsynlighed kan tilskrives enten individuelle leddyr undgå fælder eller nogle individer, der blev fanget uopdaget under behandlingen. Interceptor fælder at opfange flyvende leddyr (utilpashed/vindues fælder, klæbrig fælder, etc.) synes at være den hyppigst anvendte metode til at optælle leddyr samfund i skoven baldakin29,30,31. Disse typer af fælder kan placeres i hele baldakinen, er effektive til at opfange flyvende leddyr, og typisk bevare leddyr i lange perioder (uger eller måneder) til senere identifikation og kvantificering29,30 ,31, selv om de typisk er begrænset i deres evne til at fælde kravle leddyr31. Interceptor fælder, der tiltrækker leddyr ved hjælp af lys eller feromoner har yderligere begrænsninger i, at de kun fælde nat flyers og deres tiltrækningskraft varierer med taxon, måneskin, baggrundsbelysning, og skydække Impact32, 33. Desuden, fordi leddyr fanget i Interceptor fælder er fra ukendte afstande, området fanget er ukendt. Selv om Interceptor fælder er effektive til indeksering af flyvende leddyr på tværs af en miljømæssig gradient, kan data fremstillet af Interceptor fælder ikke anvendes til at anslå leddyr-tæthed25.

En yderligere metode ofte anvendes til at overvåge løv leddyr er kemisk Knockdown34,35. Kemisk Knockdown kan være meget effektiv til at indsamle forskellige grupper af leddyr, der giver nøjagtige estimater af taksonomisk rigdom og mangfoldighed. Men denne metode er dyrt og tidskrævende, er ikke-specifik, da det prøver alle leddyr på træet, herunder dem på bark og grene, kan have utilsigtede miljøpåvirkninger på grund af vinddrift, og er ulovligt i nogle områder36, 37,38,39.

Branch bagging er blevet demonstreret som en effektiv metode til at estimere leddyr tæthed fra overflade træ løv med en tilstrækkelig høj fangst sandsynlighed for at opdage variation på tværs af forskellige miljømæssige gradienter24,40. Wire tomat bure og 49 L skrald poser, der anvendes i denne undersøgelse tillod forskerne at omfatte grenen fuldt med lidt at ingen forstyrrelser forud for lukningen af åbningen af posen. Som sådan, det er vigtigt, at forskerne er omhyggelig med at ikke forstyrre løv af den ønskede gren prøve før omslutter det med prøveudtagnings posen. Således er et kritisk skridt er at bringe prøveudtagnings posen parallelt med den ønskede prøveudtagnings pose og hurtigt vedlægge, forsegle og binde posen efter hver prøve er indsamlet. Prøveindsamling er begrænset til den maksimale højde forskeren kan holde en forlænget teleskopstang på (8 m i vores undersøgelse), selv om den samme gren-pose udstyr og metodologi kan anvendes i andre situationer såsom suspension i baldakinen. Nogle forfattere har foreslået, at når du bruger denne procedure aktive, fbelyste-leddyr er underrepræsenterede40,41,42. Vi mener dog, at så længe løv forbliver uforstyrret, indtil den er omsluttet af prøvetagnings posen, er det usandsynligt, at et betydeligt antal leddyr til stede i eller på løv på det tidspunkt undslap fangst. Resultaterne af vores undersøgelse støtter denne påstand om, at ved prøvetagning af et rimeligt antal træer (323) var standardfejlen højst 17% af den relative leddyr-biomasse middelværdi (cayra = 11%, Acer = 12%, Fagus = 17%, liriodendrum = 15%, og Quercus = 11%). Tilsvarende, når man overvejer Guild rigdom og mangfoldighed, den mest variable skøn var mangfoldighed på Fagus, med en standardfejl, der var 7% af middelværdien. Det er klart, at disse skøn gav tilstrækkelig præcision til at modellere forskelle mellem træstamgrupper og andre økologiske eller miljømæssige variabler. En begrænsning til vores resultater, dog, er, at selv om vi er overbeviste om, at påvisning sandsynlighed med denne metode er høj, dvs sandsynligvis nærmer sig 100%, har vi ikke en metode til uafhængigt at verificere denne påstand. Selv om vi påviste afsløring sandsynlighed er tilstrækkelig til at opdage variation på tværs af en miljømæssig variabel, som i dette tilfælde var træ slatter, biomasse estimater fremstillet af denne metode har potentiale til at være partisk lav af nogle ukendte beløb 40.

De fleste forfattere har undersøgt indholdet af posen i feltet36,42,43,44,45. Vi mener, at et vigtigt skridt til at maksimere detektion er at fryse posen, som vi gjorde, derefter undersøge og kvantificere indholdet i laboratoriet under kontrollerede forhold. Vi mener, at denne tilgang vil mindske målefejl ved at minimere antallet af fangede leddyr, der er overset eller er fejl identificeret.

Det kan være problematisk at anslå det område, der udtages prøver til sammenligning af tætheden blandt træarterne, hvis blad strukturen varierer betydeligt blandt træarterne, som det var tilfældet i vores undersøgelse. I tidligere undersøgelser, hvor forfatterne var interesseret i at kvantificere løv-bolig leddyr, vurderede de ofte prøvetagningsområdet ved at veje blade for at anslå mængden af substrat, der er til rådighed for leddyr46,47,48 . De forskellige arter af egetræer har imidlertid tendens til at have tykkere voksagtige blad neglebånd end andre træarter. Således er massen til overfladeareal forholdet for egetræer større end andre arter49. Fordi masse til overfladeareal er større i egetræer, ved hjælp af massen af blade som et skøn over substrat for løv bolig leddyr ville overvurdere prøvetagningsområdet og undervurdere leddyr tæthed for egetræer i forhold til træarter med mindre tyk blad kutikler. Desuden, hvis evnen til at støtte leddyr varierer blandt træarter, vil overfladearealet af landskabet dækket af en given træarter diktere niveauet af substrat understøttes inden for et bestemt landskab. Fordi mængden af areal et givet træ indtager bestemmes af Crown Spread (dvs. gren spredt udad fra stammen) og blad tæthed varierer blandt træer, vi mener, når kvantificere leddyr til forbrug af insektædere, samlede gren længde prøveudtagning er mere hensigtsmæssig end blad biomasse ved vurdering af det samlede udtagne areal. Vores resultater igen synes at støtte denne påstand i, at vi opdaget forskelle mellem træ grupper i overensstemmelse med den forventede mønster baseret på tidligere undersøgelser25. Vi mener, at leddyr overflod eller biomasse pr mål af gren længde er mest hensigtsmæssigt, når det primære mål er at sammenligne ressourcer til insektdædere blandt træarter. Men hvis individer sammenligner træarter, der producerer blade med tilsvarende blad neglebånd tykkelse, ved hjælp af blad biomasse som et skøn over prøvetagningsområdet kan være mere passende. Uanset om forskerne bruger det faktiske blad område, bladarealet som anslået ved blad biomasse, eller total gren længde som en kvantificerbar måling, ved hjælp af sække teknikken, en målelig mængde leddyr på et bestemt tidspunkt på en målelig overflade område registreres pr. prøve. Dette gør det muligt for forskerne at bruge blad overfladeareal, bladareal som anslået af blad biomasse, eller samlede gren længde som en kvantificerbar målestok. Denne metode giver et konsistent estimat for sammenligning af kvantificerede leddyr blandt rumlige eller tidsmæssige variabler og et skøn over leddyr-tæthed25.

Generelt synes den stikprøvemetode, der er beskrevet i denne artikel, at være effektiv til at tillade rumlige eller tidsmæssige sammenligninger af leddyr-Metrics for løv-bolig. Denne fremgangsmåde er overkommelig og gennemførlig på landskabs skalaen. Selv om frysning af hele grenen kræver betydelig fryse plads, frysning grenen derefter skylning grenen i vand er en effektiv måde at adskille leddyr fra løv med minimal indsats, derfor giver en omkostningseffektiv tilgang for at opnå leddyr-målinger. Endelig, fordi hovedformålet med vores oprindelige undersøgelse var at bedre at forstå, hvordan mesokation af sydøst løvfældende skove kan forventes at påvirke skov-bolig insektivorøse fugle og pattedyr vi grupperet leddyr i guilds baseret på diagnostiske morfologiske funktioner. Vi ser dog ikke en grund til, at disse fangstteknikker ikke kan anvendes til at kvantificere leddyr på arterne eller andre taksonomiske niveauer.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne har intet at afsløre.

Acknowledgments

Forfatterne vil gerne takke det amerikanske Department of Agriculture Forest service for finansiering af dette projekt gennem USFS aftale 13-CS-11090800-022. Vi vil gerne takke J. Suda, W. Holland, og andre for laboratorie assistance, og R. Richards for felt assistance.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
13 gallon garbage bags Glad 78374
Aluminum rod Grainger 48ku20
Pruner Bartlet arborist supply pp-125b-2stick
Telescoping pole BES TPF620
Tomato Cage Gilbert and Bennet 42 inch galvanized

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Arnold, A. J. Insect sampling without nets, bags, or filters. Crop Protection. 13, 73-76 (1994).
  2. Roberts, R. J., Campbell, A. J., Porter, M. R., Sawtell, N. L. Funturations in the abundance of pasture scarbs in relation to Eucalyptus trees. Proceeding of the 3rd Australian Conference on Grassland Invertebrate Ecology. Lee, K. E. , SA Government Printer. Adelaide. 75-79 (1982).
  3. Southwood, T. R. E., Henderson, P. A. Ecological Methods. , Blackwell Science. Oxford. (2000).
  4. Masters, G. J. Insect herbivory above- and belowground: individual and joint effect on plant fitness. Ecology. 79, 1281-1293 (1995).
  5. Stewart, R. M., Kozicki, K. R. DIY assessment of leatherjacket numbers in grassland. Proceedings of the crop protection in North Britain Conference. , Scottish Crop Research Institute. Dundee. 349-353 (1987).
  6. Ward, R. H., Keaster, A. J. Wireworm baiting: use of solar energy to enhance early detection of Melanotus depressus, M. verberans, and M. mellillus in Midwest cornfields. Journal of Economic Entomology. 70, 403-406 (1977).
  7. Barber, H. S. Traps for cave inhabiting insects. Journal of the Elisha Michell Scientific Society. 46, 259-266 (1931).
  8. Malaise, R. A new insect trap. Entomologisk Tidskrift. 58, 148-160 (1937).
  9. Peck, S. B., Davis, A. E. Collecting small beetles with large-area "window traps". Coleopterists Bulletin. 34, 237-239 (1980).
  10. Taylor, L. R. An improved suction trap for insects. Annals of Applied Biology. 38, 582-591 (1951).
  11. White, T. C. R. A quantitative method of beating for sampling larvae of Selidosema suavis (Lepidoptera: Geometridae) in plantations in New Zealand. Canadian Entomologist. 107, 403-412 (1975).
  12. Ozanne, C. M. Techniques and methods for sampling canopy insects. Insect Sampling in Forest Ecosystems. Leather, S. R. , Blackwell Publishing. Malden, MA. 146-167 (2005).
  13. Sterling, P. H., Hambler, C. Coppicing for conservation: do hazel communities benefit?. Woodland conservation and research in the Clay Veil of Oxfordshire and Buckinghamshire. Kirby, K., Wright, F. J. , NCC. Peterborough. 69-80 (1988).
  14. Fidgen, J. G., Teerling, C. R., McKinnon, M. L. Intra- and inter-crown distribution of eastern spruce gall adelgid, Adelges abietis (L.), on young white spruce. Canadian Entomologist. 126, 1105-1110 (1994).
  15. Prueitt, S. C., Ross, D. W. Effect of environment and host genetics on Eucosma sonomana (Lepidopter; Tortricidae) infestation levels. Environmental Entomology. 27, 1469-1472 (1998).
  16. Gray, H., Treloar, A. On the enumeration of insect populations by the method of net collection. Ecology. 14, 356-367 (1933).
  17. Dietrick, E. J. An improved backpack motor fan for suction sampling of insect populations. Journal of Economic Entomology. 54, 394-395 (1961).
  18. Speight, M. R. Reproductive capacity of the horse chestnut scale insect, Pulvinaria regalis Canard (Hom., Coccidae). Journal of Applied Entomology. 118, 59-67 (1994).
  19. Webb, R. E., White, G. B., Thorpe, K. W. Response of gypsy moth (Lepidoptera: Lymantriidae) larvae to sticky barrier bands on simulated trees. Proceeding of the Entomological Society of Washington. 97, 695-700 (1995).
  20. Agassiz, D., Gradwell, G. A trap for wingless moths. Proceedings and Transactions of the British Entomological and Natural History Society. 10, 69-70 (1977).
  21. Lozano, C., Kidd, N. A. C., Jervis, M. A., Campos, M. Effects of parasitoid spatial hererogeneity, sex ratio and mutual interaction between the olive bark beetle Phloeotribus scarabaeoides (Col. Scolytidae) and the pteromalid parasitoid Cheiropachus quardrum (Hum. Pteromalidae). Journal of Applied Entomology. 121, 521-528 (1997).
  22. Roberts, H. R. Arboreal Orthoptera in the rain forest of Costa Rica collected with insecticide: a report on grasshoppers (Acrididae) including new species. Proceedings of the Academy of Natural Sciences, Philadelphia. 125, 46-66 (1973).
  23. Disney, R. H. L., et al. Collecting methods and the adequacy of attempted fauna surveys, with reference to the Diptera. Field Studies. 5, 607-621 (1982).
  24. Crossley, D. A. Jr, Callahan, J. T., Gist, C. S., Maudsley, J. R., Waide, J. B. Compartmentalization of arthropod communities in forest canopies at Coweeta. Journal of the Georgia Entomological Society. 11, 44-49 (1976).
  25. Sierzega, K. P., Eichholz, M. W. Understanding the potential biological impacts of modifying disturbance regimes in deciduous forests. Oecologia. 189, 267-277 (2019).
  26. Schwegman, J. The natural divisions of Illinois. Guide to the vascular flora of Illinois. Mohlenbrock, R. H. , Southern Illinois University Press. Carbondale, IL. 1-47 (1975).
  27. Fralish, J. S., McArdle, T. G. Forest dynamics across three century-length disturbance regimes in the Illinois Ozark hills. American Midland Naturalist. 162, 418-449 (2009).
  28. Thompson, F. R. The Hoosier-Shawnee Ecological Assessment. General Technical Report. NC-244. , 3rd Edition, U.S. Department of Agriculture, Forest Service, North Central Research Station. St. Paul, MN. (2004).
  29. Townes, H. A light-weight Malaise trap. Entomological News. 83, 239-247 (1972).
  30. Wilkening, J., Foltz, J. L., Atkonson, T. H., Connor, M. D. An omnidirectional flight trap for ascending and descending insects. Canadian Entomologist. 113, 453-455 (1981).
  31. Basset, Y. A composite interception trap for sampling arthropods in tree canopies. Australian Journal of Entomology. 27, 213-219 (1988).
  32. Bowden, J. An analysis of factors affecting catches of insects in light traps. Bulletin of Entomological Research. 72, 535-556 (1982).
  33. Müller, J., et al. Airborne LiDAR reveals context dependence in the effects of canopy architecture on arthropod diversity. Forest Ecology and Management. 312, 129-137 (2014).
  34. Mound, L. A., Waloff, N. The components of diversity. Diversity of Insect Faunas. , Symposia of the Royal Entomological Society of London No. 9. 19-40 (1978).
  35. Southwood, T. R. E., Moran, V. C., Kennedy, C. E. J. The assessment of arboreal insect fauna-comparisons of knockdown sampling and faunal lists. Ecological Entomology. 7, 331-340 (1982).
  36. Majer, J. D., Recher, H. F. Invertebrate communities on Western Australian eucalypts: a comparison of branch clipping and chemical knockdown. Australian Journal of Ecology. 13, 269-278 (1988).
  37. Basset, Y. The arboreal fauna of the rainforest tree Argyrodendron actinophyllum as sampled with restricted canopy fogging: composition of the fauna. Entomologist. 109, 173-183 (1990).
  38. Majer, J. D., Recher, H., Keals, N. Branchlet shaking: a method for sampling tree canopy arthropods under windy conditions. Australian Journal of Ecology. 21, 229-234 (1996).
  39. Moir, M. L., Brennan, K. E. C., Majer, J. D., Fletcher, M. J., Koch, J. M. Toward an optimal sampling protocol for Hemiptera on understorey plants. Journal of Insect Conservation. 9, 3-20 (2005).
  40. Johnson, M. D. Evaluation of arthropod sampling technique for measuring food availability for forest insectivorous birds. Journal of Field Ornithology. 71, 88-109 (2000).
  41. Cooper, R. J., Whitmore, R. C. Arthropod sampling methods in ornithology. Studies in Avian Biology. 13, 29-37 (1990).
  42. Cooper, N. W., Thomas, M. A., Garfinkel, M. B., Schneider, K. L., Marra, P. P. Comparing the precision, accuracy, and efficiency of branch clipping and sweep netting for sampling arthropods in two Jamaican forest types. Journal of Field Ornithology. 83, 381-390 (2012).
  43. Schowalter, T. D., Webb, J. W., Crossley, D. A. Jr Community structure and nutrient content of canopy arthropod in clearcut and uncut forest ecosystems. Ecology. 62, 1010-1019 (1981).
  44. Majer, J. D., Recher, H. F., Perriman, W. S., Achuthan, N. Spatial variation of invertebrate abundance within the canopies of two Australian eucalypt forests. Studies in Avian Biology. 13, 65-72 (1990).
  45. Beltran, W., Wunderle, J. M. Jr Temporal dynamics of arthropods on six tree species in dry woodlands on the Caribbean Island of Puerto Rico. Journal of Insect Science. 14, 1-14 (2014).
  46. Schowalter, T. D., Crossley, D. A. Jr, Hargrove, W. Herbivory in forest ecosystems. Annual Review of Entomology. 31, 177-196 (1986).
  47. Summerville, K. S., Crist, T. O. Effects of timber harvest on Lepidoptera: community, guild, and species responses. Ecological Applications. 12, 820-835 (2002).
  48. Barbosa, P., et al. Associational resistance and associational susceptibility: having right or wrong neighbors. Annual Review of Ecology, Evolution, and Systematics. 40, 1-20 (2009).
  49. Burns, R. M., Honkala, B. H. Silvics of North America: Vol 2. Hardwoods. Agriculture Handbook 654. , U.S. Department of Agriculture Forest Service. Washington, D.C. (1990).

Tags

Miljøvidenskab leddyr overflod leddyr tæthed leddyr herbivory opsamling samfund mangfoldighed løv befolkning rigdom
En metode til at kvantificere leddyr, der har løv
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Eichholz, M. W., Sierzega, K. P. A… More

Eichholz, M. W., Sierzega, K. P. A Method for Quantifying Foliage-Dwelling Arthropods. J. Vis. Exp. (152), e60110, doi:10.3791/60110 (2019).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter