Method Article

Modifizierung und Anwendung eines Laubbläser-vac für Feld Probenahme von Arthropoden

DOI:

10.3791/54655

⸱

August 10th, 2016

 ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Centre for Crop Systems Analysis, Wageningen University, 2Institute of Entomology, Jiangxi Agricultural University, 3Department of Science, Open University, 4Farming Systems Ecology, Wageningen University

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Beurteilung der Arthropoden Fülle in Kulturen ist von entscheidender Bedeutung für die Populationsdynamik zu untersuchen und Interaktionen zwischen den Arten. Hier haben wir die Änderung und Anwendung eines Laubbläser-vac für die Absaugung Probenahme von Arthropoden in Reis zu beschreiben.

Abstract

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Reisfelder beherbergen eine große Vielfalt von Arthropoden, aber ihre Populationsdynamik und Wechselwirkungen zu untersuchen ist eine Herausforderung. Hier beschreiben wir die Änderung und Anwendung eines Laubbläser-vac für die Absaugung Probenahme von Arthropoden Populationen in Reis. Wenn sie in Kombination mit einem Gehäuse verwendet, Anwendung dieser Probenahmevorrichtung bietet absolute Schätzungen der Populationen von Arthropoden als Zahlen pro standardisierte Probenahmebereich. Die Sampling-Effizienz hängt entscheidend von der Sampling-Dauer. In einer reifen Reisernte, eine Zwei-Minuten - Abtastung in einem Gehäuse von 0,13 m 2 ergibt mehr als 90% der Arthropoden Bevölkerung. Das Gerät ermöglicht auch Probenahme von Arthropoden auf der Wasseroberfläche oder den Boden, in Reisfeldern bleiben, aber es ist nicht geeignet für die Probenahme schnell Insekten, wie räuberische Odonata oder größere hymenopterous Parasitoide fliegen. Das modifizierte Gebläse-vac ist einfach zu konstruieren und billiger und leichter zu handhaben als herkömmliche Saug sampling Vorrichtungen, wie D-vac. Die niedrigen Kosten macht das modifizierte Gebläse-vac auch für Forscher in den Entwicklungsländern.

Introduction

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Wiederholte Beurteilung der Fülle und Vielfalt der phytophagous und entomophagous Arthropoden in Kulturen ist für ökologische Studien der Populationsdynamik und Interaktionen zwischen den Arten benötigt werden, einschließlich der Untersuchung der biologischen Kontrolle. Reis ist ein wichtiges Grundnahrungsmittel, die ein hohes Potenzial für die biologische Bekämpfung von entomophagous Arthropoden 1,2, aber die 3 durch Insektizide gestört werden kann. Die Vielfalt der Arthropoden in Reiskulturen kann hoch sein, und Arthropodenarten besetzen verschiedenen Kulturpflanzen Schichten (zB Boden, Stengel, Baldachin, Blumen), unterscheiden sich in der Art der Bewegung (zB Laufen, Springen, Fliegen) und Nahrungssuche Strategie (zB sessile Insekten, Jagd Raubtiere und Blumen besuchen Bestäuber) 4 zu saugen.

Es gibt eine breite Palette von Arthropoden Stichprobenverfahren, die jeweils mit Stärken und Schwächen. Zum Beispiel Bodenfallen kann verwendet werden, am Boden lebende Arthropoden zu probieren, aber aktivitätsabhängigen rela bietentive Bevölkerung schätzt 5,6. Sweep - Netze können in dem Vordach 7-9, zur Probe schnell fliegenden Insekten verwendet werden , aber relativ Schätzungen von Arthropoden Fülle geben. Der Beat Blatt Methode kann verwendet werden , um die Pflanze lebende Gliederfüßer Gemeinschaft zu probieren und bietet absolute Schätzungen von Arthropoden Hülle und Fülle, aber es kann nicht effektiv in den überfluteten Getreidefeldern wie Reisfelder 10 verwendet werden.

Saug-Probenahme, wenn in Kombination mit einem Gehäuse durchgeführt, eine standardisierte Fläche des Feldes bedeckt, bietet absolute Schätzungen der Dichten von Pflanzen lebenden Arthropoden. Dieses Verfahren kann auch in gefluteten Reis verwendet werden. Proben können für die spätere Verarbeitung und Identifikation gespeichert werden. Die Dietrick Vakuum (D-vac) 11 ist das erste kommerziell entwickelte Sog Sampler. Obwohl D-vacs noch weit 12-14 verwendet werden, sind sie relativ teuer, haben eine begrenzte Saugkraft 15 und sind relativ schwer, was sie schwer macht,in überfluteten Reisfeldern 16 handhaben . 16 Arida und Heong entwickelt einen Sog Sampler einen benzinbetriebenen Laubbläser-vac verwenden, und dieser Prototyp wurde weiter verfeinert durch Domingo und Schoenly 17. Vorteile der Gebläse-vac Saug sampler im Vergleich zum D-vac sind, dass es viel billiger und leichter zu handhaben.

Obwohl die Saug - Sampling - Gebläse-vac Methode 18-23 in vielen ökologischen Studien verwendet wurde, wurden die Anweisungen für die Änderung und Anwendung nicht klar beschrieben. Hier präsentieren wir eine videobasierte, detaillierte Beschreibung der Modifizierung und Anwendung eines benzinbetriebenen Laubbläser-vac für die Absaugung Probenahme von Arthropoden Populationen in überfluteten Reisfeldern. Die Änderung wird inspiriert von Arida und Heong 16 und Domingo und Schoenly 17, aber das Design wurde weiter vereinfacht im Vergleich zu diesen Originalpublikationen, erleichtert Aufbau und die Verwendung.

Protocol

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1. Änderung eines Laubbläser-vac für Absaug- Sampling

  1. Sammeln Sie alle Teile in der Materialliste aufgeführt.
  2. Schließen Sie alle Polyvinylchlorid (PVC) mit weichmacherfreiem Polyvinylchlorid (PVC-U) Kleber (Rohre 1-2-3-4-5 und 6-7).
  3. Bohren Sie drei Löcher, die um den Saugmund der Maschine gleichmäßig verteilt sind.
  4. Schließen Sie das Gerät an das Ende 1 von PVC-Rohr 1-5 durch Einsetzen einer Schraube in jede der drei Löcher. Verwenden Sie den Kleber nicht Rohrende 1 an das Gerät anzuschließen, weil die Verbindung reversibel sein sollte, den Lüfter zu reinigen.
    Anmerkung: Bei der Durchmesser der Ansaugöffnung der Maschine aus dem Modell hier beschriebenen unterscheidet, sollte der Durchmesser des Rohrendes 1 eingestellt werden, um die Maschine nahtlos zu passen.
  5. In 2 Lagen Gewindedichtband zum Rohr 5 und 6 endet.
  6. Legen Sie das Stück Metall Gaze zwischen dem Schlauch und dem Mundstück (PVC-Rohre 6 und 7) zu verhindern, dass die Sampling-Netz aus in die ma gesaugt wirdchine. Verwenden Metallgaze mit einer Maschenweite zwischen 0,5 mm und 0,5 cm.
  7. Schließen Sie den Schlauch an Rohrenden 5 und 6 mit Metallklammer Reifen.

2. Bereiten Sie die Sampling-Gehäuse

  1. Entfernen Sie den Boden aus einem Plastikeimer (50 L, 40 cm Bodendurchmesser). Diese Größe des Gehäuses erstreckt sich 2-4 Reis Hügel in einem transplantierten Reisfeld, je nach Erntestufe 24.
  2. Bringen Sie eine Nylon-Mesh-Ärmel, mit einer Länge von 1 m, an die Spitze der Schaufel ein Gummiband. Für diese Hülse, verwenden Sie eine Maschenweite, die das Entweichen der kleinsten Zielarthropoden zu verhindern, die klein genug ist. Verwenden einen Durchmesser von weniger als 0,5 mm.

3. Feld Anwendung der modifizierten Laubsauger-vac für Absaug- Sampling

  1. Verwenden zwei Personen, die die Vorrichtung in dem Bereich zu betreiben. Eine Person bedient das Gebläse-vac und der andere übernimmt die Eimer Gehäuse und die Probenahme Netze.
  2. Starten Sie die Maschine.
  3. Legen Sie eine Sampling-net in den Mund Teil des Gebläses-vac und befestigen Sie sie mit einem Gummiband. Für das Netz, verwenden Sie eine Maschenweite, die klein genug ist, um die kleinste Zielarthropoden zu fangen, aber nicht offensichtlich, Luftwiderstand erzeugen. Verwenden Sie das Licht Nylonmaterial mit einem Maschendurchmesser zwischen 0,2 bis 0,5 mm.
  4. Legen Sie das Gehäuse schnell über die Pflanzen an einer beliebigen Stelle auf dem Feld und drücken Sie den Boden des Eimers fest in den Boden. Stellen Sie sicher, dass die Hülse Arthropoden geschlossen ist, um zu verhindern der Oberseite des Gehäuses entweicht.
  5. Entfernen Sie alle Arthropoden aus dem Inneren des Gehäuses in einer Top-down-Spirale Art und Weise, für eine einheitliche Probenahme Dauer. Für Reiskulturen in den vegetativen und reproduktiven Stadien, Probenahme Dauer von 1 und 2 min bzw. verwenden.
  6. Nach der Bearbeitungen, das Gummiband aus dem Sampling-Netz zu entfernen, schnell das Netz zu schließen und es aus dem Mund Teil des Gebläses-vac nehmen und es mit einem Knoten zu schließen, während die Maschine am Laufen zu halten.
  7. Wiederholen Sie sTEPs 3.2 bis 3.5 an beliebigen Stellen im Bereich für die nächsten Proben. Die Anzahl der Wiederholungen hängt von der Variation der räumlichen Verteilung von Arthropoden in dem Feld, die erforderliche Genauigkeit der Schätzung und dem Zweck der Studie. Typischerweise werden sechs Wiederholungen einen guten Eindruck von der Arthropoden Gemeinschaft geben und Arten Abundanz.

Results

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Insgesamt 295 Arthropoden wurden in 8 Drei-Minuten-Gebläse-vac Proben aus einer Reisernte in der Reifungsstufe in der Provinz Jiangxi, China, im September gesammelt 2015. Um die Beziehung zwischen der relativen Ausbeute (Anteil der Arthropoden in der Probe gesammelt bestimmen ) und Dauer Probenahme wurde jede Probe in sechs Teilproben von jeweils 30 Sekunden unterteilt. Die mittlere Anzahl der Individuen pro Probe betrug 36,9 ± 4,1 (Mittelwert ± SEM). Insgesamt acht Arthropodenordnungen gefunden wurden, mit Hemiptera (28,8%), Araneae (27,5%) und Diptera (17,6%) dominant (Abbildung 1). Die relative Ausbeute, ausgedrückt als Prozentsatz der Anzahl der gesammelten Arthropoden nach drei Minuten betrug 52,9% ± 5,1, 92,4 ± 1,9% und 97,3% ± 0,9 nach 30 Sekunden, 2 und 2,5 Minuten, bzw. (Abbildung 2).

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Abbildung 1. Artenzusammensetzung (auf Auftragsebene) von Arthropoden Proben in den Vororten von Nanchang Stadt in der Provinz Jiangxi, China. Acht Proben wurden jeweils mit einem Gebläse-vac von drei Minuten gedauert. Fehlerbalken stellen den Standardfehler des Mittelwerts. Bitte klicken Sie hier , um eine größere Version dieser Figur zu sehen.

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Abbildung 2. Kumulierte relative Ausbeute in Abhängigkeit von der Gesamtdauer Abtastung basierend auf dem Teilproben von jeweils 30 Sekunden. Die Gesamtzahl der Arthropoden eine Probenahme Dauer von drei Minuten gesammelt über wird auf 100% gesetzt. Keine Arthropoden wurden bei Sichtprüfung nach dem letzten Gebläse-vac Probe gefunden. Fehlerbalken stellen Standardfehler des Mittelwerts von acht Drei-Minuten-Proben.= "Https://www.jove.com/files/ftp_upload/54655/54655fig2large.jpg" target = "_ blank"> Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.

Discussion

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Absaug- Probenahme ist eine von vielen möglichen Methoden Arthropodengemeinschaften in Kulturen zu probieren. Für die wissenschaftliche Forschung in Reis-Systemen ist Saug Probenahme eine geeignete Option, da die Methode absolute Schätzungen von Arthropoden Dichten liefert, es ist nicht destruktiv, und - im Gegensatz zu visuellen zählt - ermöglicht die Sammlung und Lagerung von Proben für die spätere Verarbeitung. Im Vergleich zu dem im Handel erhältlichen D-vac ist das Gebläse-vac kleiner, leichter und einfacher zu in (überflutet) Reisfeldern handhaben und einfacher auch mit einem Gehäuse zu verbinden. Zum Beispiel wiegt ein Gebläse-vac ca. 6 kg, während der Rucksack D-vac - Modell, als internationaler Standard für Insektenstichproben präsentiert, hat ein Gewicht 12 kg 11. Noch wichtiger ist , ist die Sammeleffizienz des Gebläses-vac höher als die D-vac 16,17, während die Kosten des Gebläses-vac weniger ist. Die Modifikation eines Laubbläser-vac in einen Saug-Sampler erfordert keine speziellen Fähigkeiten oder Ausrüstungund dauert weniger als eine Stunde, nachdem alle weiteren Teile gesammelt worden sind. Das Gebläse-vac hier beschrieben ist , ist leichter zu konstruieren und zu betreiben , als Versionen beschrieben zuvor in der Literatur 16,17 und die erforderlichen Teile (Tabelle 1) sind Standardkonstruktionsmaterialien , die allgemein verfügbar sind. Dies macht das Gebläse-vac auch für Forscher mit kleinen Budgets in den Entwicklungsländern.

Die Kraft und Verdrängung des Motors bestimmt die Saugkraft des Gebläses-vac. Hier empfehlen wir eine Maschine mit einer Leistung zwischen 0,7 bis 1,2 kW und einer Verschiebung zwischen 25-35 ccm, die zum Abtasten der Anlage lebenden Arthropoden Gemeinschaft in Reis ausreichend ist. Die Länge des flexiblen Kunststoffschlauch und der Durchmesser des saugende Mundteil (Leitung 7) sind von entscheidender Bedeutung für ein gutes Sampling-Leistung. Ein Schlauch, der zu lang ist, wird die Saugkraft, während ein Schlauch reduzieren, die zu kurz ist, wird unbequem während der Probenahme zu verwenden. Ähnlich,ein Mundstück mit einem zu großen Durchmesser wird die Saugleistung, während ein Durchmesser zu reduzieren, die zu klein ist, wird die Sampling-Effizienz aufgrund der geringen Fläche zu reduzieren. Die Sampling-Effizienz hängt entscheidend von der Sampling-Dauer. Wenn Probenentnahme während der Vegetationsperiode durchgeführt wird, kann die Dauer der Probenahme muss der Anlagengröße, Struktur angepasst werden und Pflanzdichte ein ähnliches Maß an Effizienz zu erhalten. Sampling Effizienz sollte durch sorgfältige visuelle Inspektion des umschlossenen Bereich nach der Probenahme kontrolliert werden. Wenn es noch Arthropoden vorhanden sind, muss die Probenahme Dauer erhöht werden. Die empfohlenen Probenahme- Dauern für Reiskulturen im vegetativen Stadium ist 1 Minute und in der reproduktiven und Reifestadien ist es 2 Minuten.

Absaug- Probenahme mit dem Gebläse-vac in überfluteten Gebieten durchgeführt werden, während alternative Methoden, wie pitfall und schlagen Blatt Probenahme nicht durchführbar sind im Wasser stehen. Das Gebläse-vac kann auch sein,zu probieren Sie die Arthropoden Gemeinschaft auf der Wasseroberfläche von überfluteten Reisfeldern (zB räuberische Wasserkäfer) verwendet, wie die Maschine des Saugens in etwas Wasser fähig ist. Allerdings ist es nicht für die Probenahme Wasser Arthropoden als Motor laufen kann empfohlen stoppen, wenn das Mündungsteil tief in das Wasser eingeführt wird, und der Luftstrom blockiert wird. Abgesehen von Reis kann das Gebläse-vac auch in anderen Kulturen und Nichtkulturlebensraum verwendet werden, solange die Höhe und Struktur der Vegetation ermöglicht die richtige Platzierung des Gehäuses 25.

Unsere Gebläse-vac Saug-Probenahmeverfahren ist nicht destruktiv. Fast alle Arthropoden in der Probenahme Netz gesammelt überlebt, einschließlich der weichen Körper wie Stechmücken und damselflies. Die Anwendung dieser Verfahren hat jedoch einige Einschränkungen und Nachteile. Das Gebläse-vac muss von zwei Personen bedient werden. das Gebläse-vac im Bereich Trage wird in einigen Störungen führen, und daher kann dieses Verfahren unterschätzenstörungsempfindlichen Arten wie Heuschrecken. Schnelle und abrupte Platzierung des Gehäuses in einem relativ ungestörten Bereich in der Vorwärtsbewegungsrichtung kann dieses Potential Vorspannung begrenzen. Das laute Geräusch des Gebläses-vac Maschine kann auch Störungen verursachen, und in Wohngebieten in der Nacht Probenahme wird nicht empfohlen. Das Verfahren ist nicht geeignet für die Probenahme hochmobilen fliegenden Insekten, wie räuberische Odonata oder größere hymenopterous Parasitoide. Wie bei jeder Probenahmeverfahren kann die Kombination des Gebläses-vac mit anderen Verfahren, wie Sweep net Probenahme oder destruktive Ernte von Pflanzen, bieten eine vollständige und ausgewogene Beurteilung der Arthropoden - Gemeinschaft 26.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Die Autoren haben nichts offenzulegen.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Die Untersuchungen wurden finanziell unterstützt von der Abteilung für Erd- und Lebenswissenschaften der Niederländischen Organisation für wissenschaftliche Forschung (Zuschuss 833.13.004), der Sci-Tech Landing Projection of Higher Education der Provinz Jiangxi (KJLD14030) und dem Cultivation Plan for Young Scientists der Provinz Jiangxi (Jinggang star 20153BCB23014). Wir danken Daomeng Fu, Zhigang Li und Xiaolong Huang für ihre Hilfe bei der Produktion des Films.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Machine
Laubbläser-SaugerWir verwenden Oleo-Mac BV300, Made in ItalyLeistung: 1,0 kW, Hubraum: 30,5 cc, Max. Luftvolumen: 720 m³/h, Max. Luftgeschwindigkeit: 70 m/sec, Gewicht: 4,5 kg, Durchmesser des Saugmunds: 113  mmEs gibt viele verschiedene Marken und Modelle. Für eine vergleichbare Leistung sollten die Angaben zu Leistung und Luftgeschwindigkeit ähnlich wie hier dargestellt sein.
Zusätzliche Teile für ModifikationenPVC-Rohr
1Äußeres ø des mit der Maschine verbundenen Endes: 112 mm, Innen ø des Endes mit PVC-Rohr verbunden 2: 110 mmDies ist die Abdeckung eines ø 110 mm PVC-Rohrs
PVC-Rohr 2Außen ø: 110 mm, Länge: 10 cmNormales Außen- & Schrägstrich; 110 mm PVC-Rohr; zum Verbinden von PVC-Rohr 1 und 3
PVC-Rohr 3Innen- & Schrägstrich; des großen Endes: 110 mm, Innen- & Schrägstrich; des kleinen Endes: 50 mmPVC & 110 mm bis & 50  mm Fallrohrreduzierstück
PVC-Rohr 4Außen & 1/4: 50 mm, Länge: 5  cmNormales PVC-Rohr 50 mm; zum Verbinden von PVC-Rohr 3 und 5
PVC-Rohr 5Innenverlauf: 50 mm und 32  mm, Außen & Schrägstrich; Kleinteil: 38 mmPVC & 50 mm bis ø 32 mm Fallrohrreduzierstück
Außen ø: 40 mmDrahtverstärkter, flexibler Kunststoffschlauch 
MetallgazeMaschenweite ø: 1 mm, ø: 60 mm Verhindern,dass das Probenahmenetz in die Maschine gesaugt
wird PVC-Rohr 6Äußeres ø des kleinen Endes: 38  mm, innen & schrägstrich; des großen Endes: 63  mmPVC & 32 mm bis ø 63 mm Reduzierstück
PVC-Rohr 7Außen ø: 63 mm, Länge: 25 cmnormal außen ø 63  mm PVC-Rohr
U-PVC-Kleber; zum Verbinden von PVC-Teilen
Klemmreifen aus Metall (2)Flexibel zwischen ø 35 mm - 51 mmZum Verbinden des Schlauches mit den PVC-Rohren
GewindedichtbandBreite: 18mmAbdichten der Schlauch-PVC-Verbindungen
Schrauben (3)Länge: 25  mmZur Verbindung des PVC-Rohres 1 mit der Saugöffnung der Maschine
Probenahmenetz und Gehäuse
ProbenahmenetzMaschenweite ø: 0.3 mm, Breite der Mündung: 10  cm, Höhe: 30 cmDas Probenahmenetz hat eine konische Form.
Eimerbodenø: 40 cm, Volumen: 50 LDen Boden zuschneiden
NylonhülleMaschenweite ø: 0.3 mm, Länge: 1 mZur Abdeckung des Eimers als Einfassung
Schlauch U-PVC-Kleber

References

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