2019年10月20日
我们介绍了一种通过将叶片和枝条末端密封在袋中、剪下并冷冻装有材料的袋子,然后将先前冷冻的材料在水中冲洗,以将节肢动物与基质分离并进行定量的方法。
本方案的主要优势在于,它使研究人员能够同时采集叶片上飞行和爬行的节肢动物。尽管我们是在树木上使用该技术,但它同样适用于灌木和矮树丛。在套袋操作时需小心迅速地进行,避免扰动叶片,以防活跃的节肢动物逃逸而无法捕获。
开始此操作时,使用断线钳、大型剪线钳或电动研磨片,将一个30厘米高的金属丝番茄笼的底部三分之一切除,使其长度约为55厘米。然后,从铝管或类似半刚性材料上截取两根50厘米长的支撑杆,用于安装在番茄笼最大端的两侧作为连接杆和支撑架。从一端起38厘米处,使用台式虎钳或较大的夹持工具(如管钳)将支撑杆弯折成约30度的角度。
使用扎带将每个连接杆的长端固定在番茄笼的相对两端。使用布基胶带或电工胶带加固该连接,确保胶带至少缠绕笼子和杆子六厘米的长度。使用扎带将每个杆的另一端固定在可伸缩杆顶端的相对两侧。
使用胶带或电工胶带固定此连接处,确保胶带缠绕多圈,并且在杆和杆件上的重叠部分至少为六厘米。当笼子安装到位时,确保笼子的开口端与伸缩杆的末端接触。然后使用胶带将笼子直接固定在杆的末端。
在距离先前安装的立杆90度位置的笼子开口处,选择两个点安装钩面和毛面搭扣条。首先,将两段钩面和毛面搭扣条固定在袋子外侧开口边缘,使其与笼子开口上已安装的搭扣条位置对齐。务必确保搭扣条对齐正确,以便当袋子插入并固定后,袋口的拉绳开口方向与伸缩杆保持平行。
将一个49升的厨房垃圾袋插入金属丝制的番茄支架中。在垃圾袋底部的每一侧均匀放置三个鳄鱼夹,并将鳄鱼夹同时固定在垃圾袋和金属丝支架上,使垃圾袋紧贴支架。调整垃圾袋开口处鳄鱼夹的位置,使其固定在与伸缩杆相对的一侧,并与束口绳平行,远离伸缩杆的连接位置。
将伞绳连接到袋子拉绳上靠近杆子的一端。将塑料或硬橡胶管切成四段,每段长四厘米,用 duct tape 或电工胶带在四个位置固定。第一段应放置在杆子伸出的部分,距离靠近番茄笼一端的杆子末端约 0.5 米处。
其余三个应沿伸缩杆底段底部等距放置,起始位置距离底段顶端约五厘米。将未连接包袋的伞绳末端穿过塑料管。随后,将两根伞绳并在一起,穿过塑料管的插入部分,以固定其位置。
对于每棵样本树,使用随机数生成器选择一个采样高度,该高度应在延长杆完全伸展时的长度范围内。使用随机数生成器选择一个距离树干的采样距离,并确定一个能够放入采样袋中且对叶片干扰最小的枝条。该枝条应根据生成的数值,位于距树干适当的高度和距离处。
将采样杆抬升至与目标枝条平行的高度。迅速将袋子套住枝条,然后快速拉动连接在束绳上的伞绳,以封闭袋子。由第二人使用伸缩杆修枝剪,在袋子开口附近的位置剪断枝条。
然后小心地将样品袋放至地面,并迅速拉紧袋口的抽绳使其封闭。将装有枝条的袋子存入冰箱冷冻,直至准备进行实验室节肢动物分析。取出冷冻的袋子和枝条,保持直立,手持袋子并摇晃其中的枝条样本,使节肢动物脱离枝条落入袋内。
小心地将枝条从袋中取出,在大型收集盆中冲洗,以去除任何残留的节肢动物。接着,将袋中剩余的材料倒入收集盆中,并清除非节肢动物的杂物。将节肢动物按所需的分类群进行分离。
注意幼虫与成虫之间的差异。根据需要对节肢动物进行量化。若需测定生物量,可测量节肢动物的长度,并利用已发表的体长-质量对照表估算生物量。
将节肢动物放入小型干燥盘中,在45摄氏度的干燥箱中干燥24小时,并用电子天平称重。将叶片在45摄氏度的干燥箱中干燥48小时,并用电子天平称重。
或者测量样本中所有木质化枝条的长度。在一项代表性研究中,共采集了来自323棵独立树木的626个样本,这些树木构成了五个树种组。对于每米枝条样本中节肢动物总生物量的估算,这五个树种组的平均值标准误范围为12%至18%。
该精度足以检测不同树种组间生物量随时间呈二次变化的差异。该方法在估算功能群多样性时提供了更高的精确度,如五个树种组中节肢动物功能群多样性的标准误仅为平均多样性的3%至7%所示。在此水平上的精确度足以检测五个树种组之间的差异。
丰富度估计值的精确度也非常高,五个树木组之间的平均丰富度标准误仅为3%至7%。该精确度水平足以识别不同树木组之间的差异。丰富度与日期呈二次关系,随树木高度增加而降低,并且节肢动物丰富度与距树干的距离呈正相关。
务必迅速将枝条连同叶片一同放入容器中,避免扰动叶片,以确保活跃的节肢动物不会逃逸。
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本文介绍了一种通过将叶片和枝条密封在袋中、冷冻材料并冲洗以分离叶栖节肢动物与基质的方法,用于定量测定叶栖节肢动物。该方法可有效捕获来自植物叶片的飞行和爬行节肢动物。
该方法可实现对栖息于植物叶片上的节肢动物进行精确定量,支持生物制药研发中的生态风险评估和环境监测。通过提供一致的检测概率和已知的采样面积,该方法能够生成可靠的丰度和多样性数据,用于评估药物化合物或农业助剂对生态系统的影响。该实验方案的精确性使得能够在空间和时间变量中检测到节肢动物群落因处理而发生的变化,从而为非靶标生物的安全性评价提供依据。
该方法适用于从早期危害识别到临床前评估的环境安全工作流程,可提供用于决策的定量生态终点指标。