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फल-फूल-चोरी के अरथ्रोपोड्स को परिमाणित करने की एक विधि

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

हम वर्णन करते हैं कि पत्तियों और शाखाओं के अंत को एक बैग में सील करके, कतरन और बैग में ठंड से पत्ती निवास आर्थ्रोपॉड्स की मात्रा निर्धारित करने के लिए, और जल में पहले जमे हुए सामग्री को परिमाणीकरण के लिए सब्सट्रेट से अलग करने के लिए rinsing।

Abstract

स्थलीय आर्थ्रोपॉड्स हमारे पर्यावरण में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। एक तरह से है कि एक सटीक सूचकांक या घनत्व के अनुमान के लिए अनुमति देता है में आर्थ्रोपॉड्स Quantifying उच्च पता लगाने की संभावना और एक ज्ञात नमूना क्षेत्र के साथ एक विधि की आवश्यकता है. जबकि सबसे वर्णित तरीकों प्रजातियों की उपस्थिति, समृद्धि, और विविधता का वर्णन करने के लिए पर्याप्त एक गुणात्मक या अर्द्ध मात्रात्मक अनुमान प्रदान करते हैं, कुछ एक पर्याप्त रूप से लगातार पता लगाने की संभावना और ज्ञात या लगातार नमूना क्षेत्रों प्रदान करने के लिए प्रदान करते हैं पर्यावरण, स्थानिक, या अस्थायी चर भर में बहुतायत में मतभेदों का पता लगाने के लिए पर्याप्त परिशुद्धता के साथ एक सूचकांक या अनुमान। हम वर्णन करते हैं कि पत्ती-निवासी आर्थ्रोपॉड्स को एक बैग में पत्तियों और शाखाओं के अंत को सील करके, कटिंग और बैग में ठंड से, और पहले जमे हुए सामग्री को पानी में rinsing द्वारा कैसे मात्रा निर्धारित करें ताकि सब्सट्रेट से आर्थ्रोपॉड्स को अलग किया जा सके और उन्हें मात्रा में रखा जा सके। जैसा कि हम प्रदर्शन, इस विधि के लिए परीक्षण और वर्णन कैसे स्थानिक, लौकिक, पर्यावरण, और पारिस्थितिक चर के लिए पर्याप्त परिशुद्धता के साथ पत्ती रहने वाले arthrops मात्रा निर्धारित करने के लिए एक परिदृश्य पैमाने पर इस्तेमाल किया जा सकता है, और पारिस्थितिक चर मानवपाद समृद्धि और बहुतायत को प्रभावित करते हैं। इस विधि ने हमें दक्षिण-पूर्वी पर्णपाती वनों में पाए जाने वाले पेड़ों के 5 वंश के बीच घनत्व, समृद्धि, और पत्ती में रहने वाले आर्थ्रोपॉड्स की विविधता में अंतर का पता लगाने की अनुमति दी।

Introduction

स्थलीय आर्थ्रोपॉड्स हमारे पारिस्थितिकी तंत्र में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। वैज्ञानिक रुचि होने के अलावा आर्थ्रोपॉड्स फसलों, बागवानी पौधों और प्राकृतिक वनस्पति के लिए हानिकारक और फायदेमंद दोनों हो सकते हैं और साथ ही खाद्य जाले में एक महत्वपूर्ण ट्राफिक समारोह प्रदान कर सकते हैं। इस प्रकार, कारकों है कि आर्थ्रोपॉड समुदाय के विकास और बहुतायत को प्रभावित समझ किसानों के लिए महत्वपूर्ण है, कीट नियंत्रण प्रबंधकों, संयंत्र जीवविज्ञानियों, कीटविज्ञानी, वन्य जीवन पारिस्थितिकीविदों, और संरक्षण जीवविज्ञानियों कि समुदाय गतिशीलता का अध्ययन और कीटभक्षी जीवों का प्रबंधन करें। उन कारकों को समझना जो आर्थ्रोपॉड समुदायों और बहुतायतको प्रभावित करते हैं, अक्सर व्यक्तियों को पकड़ने की आवश्यकता होती है। कब्जा तकनीक आम तौर पर गुणात्मक तकनीक है कि केवल प्रजातियों रेंज, समृद्धि, और विविधता, या अर्द्ध मात्रात्मक और मात्रात्मक तकनीक है कि एक सूचकांक या अनुमान के लिए अनुमति के अनुमान के लिए एक प्रजाति की उपस्थिति का पता लगाने में वर्गीकृत किया जा सकता है एक वर्गीकरण समूह के भीतर व्यक्तियों की बहुतायत और घनत्व.

गुणात्मक तकनीक है कि केवल एक प्रजाति या समुदाय संरचना की उपस्थिति के बारे में अनुमान की अनुमति एक अज्ञात या आंतरिक रूप से कम पता लगाने की संभावना है या पता लगाने की संभावना और नमूना क्षेत्र के आकार के बारे में अनुमान प्रदान करने में कमी कर रहे हैं. क्योंकि इन तकनीकों के साथ पता लगाने की संभावना कम है, पता लगाने के साथ जुड़े परिवर्तनशीलता कैसे व्याख्यात्मक चर arthropod जनसंख्या मैट्रिक्स को प्रभावित अनुमान लगाने के लिए पर्याप्त परिशुद्धता precludes. गुणीय तकनीकों में उपस्थिति का अनुमान लगाने के लिए उपयोग की जाने वाली चूषण नमूना1, प्रकाश जाल2, उद्भव जाल3, जड़ों पर खिला पैटर्न4, नमकीन पाइप5, चारा6, फेरोमोन3, पिटफॉल ट्रैप शामिल हैं 7, मलस जाल8, खिड़की जाल9, चूषण जाल10, पिटाई ट्रे11, मकड़ी जाले12, पत्ती खानों , फ्रेस13, आर्थ्रोपोड पित्त14, वनस्पति और जड़ क्षति15 .

वैकल्पिक रूप से, अर्द्ध मात्रात्मक और मात्रात्मक तकनीक शोधकर्ताओं का अनुमान लगाने के लिए या कम से कम लगातार एक निर्दिष्ट नमूना क्षेत्र नमूना और पता लगाने की संभावना का अनुमान है या मान लेने की संभावना गैर-दिशात्मक और पर्याप्त नहीं है की अनुमति देते हैं बहुतायत में स्थानिक या लौकिक भिन्नता का पता लगाने के लिए शोधकर्ता की क्षमता को अस्पष्ट। अर्ध मात्रात्मक और मात्रात्मक तकनीकों में स्वीप जाल16, चूषण या निर्वात नमूना17, दृश्य आर्थ्रोपॉड्स की व्यवस्थित गिनती18, चिपचिपा जाल19, विभिन्न पॉट-प्रकार के जाल20, प्रवेश या आकस्मिक छेद21, रासायनिक दस्तक22, चिपचिपा और पानी भरा रंग जाल23, और शाखा बैगिंग और कतरन24.

हाल ही में जलवायु और अशांति सरकारों के लिए मानवजनित प्रेरित परिवर्तन संयंत्र समुदायों में नाटकीय परिवर्तन करने के लिए नेतृत्व किया है, संयंत्र समुदाय प्रजातियों संरचना और arthpod समुदायों के बीच बातचीत अध्ययन के एक सक्रिय क्षेत्र बना. समझ कैसे आर्थ्रोपॉड समुदायों संयंत्र प्रजातियों संरचना के साथ बदलती पौधों के समुदायों के लिए परिवर्तन के संभावित आर्थिक और पर्यावरणीय प्रभावों को समझने के लिए एक महत्वपूर्ण घटक है. पौधों की प्रजातियों के बीच मतभेदों का पता लगाने के लिए पर्याप्त परिशुद्धता के साथ आर्थ्रोपॉड बहुतायत की मात्रा निर्धारित करने के अर्ध मात्रात्मक या मात्रात्मक तरीकों की आवश्यकता है। इस लेख में, हम पत्ते-निवासी आर्थ्रोपॉड्स को अनुक्रमित करने के लिए एक विधि का वर्णन करते हैं, जो उचित प्रयास के साथ, व्यक्तिगत बहुतायत और बायोमास, विविधता में अंतर की पहचान करने के लिए पर्याप्त परिशुद्धता प्रदान करता है, और आमतौर पर पाए जाने वाले पेड़ों के 5 टैक्सा के बीच समृद्धि। उत्तरी अमेरिका के दक्षिण पूर्वी पर्णपातीजंगलों 25| इस दृष्टिकोण के रूप में अनुमान के रूप में कैसे मानव संशोधक संशोधित अशांति शासनों arthrops की संरचना को प्रभावित करने के कारण वन संयंत्र समुदायों की प्रजातियों संरचना में परिवर्तन की अनुमति देने के लिए बहुतायत का आकलन करने के लिए पर्याप्त सटीक प्रदान की, संभावित उच्च ट्राफिक कीटभक्षी पक्षियों और स्तनधारियों के बहुतायत और वितरण को प्रभावित करना। अधिक विशेष रूप से, एक संशोधित बैगिंग तकनीक का उपयोग करके पहले Crossley एट अल24द्वारा वर्णित, हम सतह के घनत्व का अनुमान, पत्ते रहने वाले arthrops और भविष्यवाणी है कि हम विविधता, समृद्धि में मतभेद का पता लगाने का परीक्षण किया, और धीमी बढ़ती अधिक mesic प्रजातियों के सापेक्ष पेड़ों की तेजी से बढ़ रही अधिक xeric प्रजातियों के पत्ते में आर्थ्रोपॉड्स की बहुतायत। इस लेख का लक्ष्य तकनीक का विस्तृत निर्देश प्रदान करना है.

हम दक्षिणी इलिनोइस में Shawnee राष्ट्रीय वन (SNF) पर अध्ययन किया. एसएनएफ एक 115,738-हा वन है जो ओजर्क्स और शॉने हिल्स प्राकृतिकडिवीजनों 26के केंद्रीय हार्डवुड्स क्षेत्र में स्थित है। वन में 37% ओक/हिकॉरी, 25% मिश्रित-अपलैंड दृढ़ लकड़ी, 16% बीच/मैपल, और 10% बॉटमलैंड दृढ़ लकड़ी का एक मोज़ेक शामिल है। एसएनएफ में दूसरे विकास ओक/

इस विधि के लिए साइट चयन अध्ययन के व्यापक लक्ष्यों पर निर्भर करेगा। उदाहरण के लिए, हमारे मूल अध्ययन का मुख्य लक्ष्य यह अंतर्दृष्टि प्रदान करना था कि पेड़ समुदाय में परिवर्तन मध्य और xeric अनुकूलित पेड़ समुदायों के बीच पत्ते-निवासी आर्थ्रोपॉड समुदाय मैट्रिक्स की तुलना करके उच्च पोषण जीवों को कैसे प्रभावित कर सकते हैं। इस प्रकार, हमारा प्राथमिक उद्देश्य xeric या mesic पेड़ समुदाय के भीतर स्थित व्यक्तिगत पेड़ों पर आर्थ्रोपोड समुदाय की मात्रा निर्धारित करने के लिए किया गया था। हमने ArcGIS 10.1.1 में USFS स्टैंड कवर मानचित्रों (allveg2008.shp) का उपयोग करके beech/maple (mesic) प्रभुत्व वाले ग्रेडिएंट के लिए एक ओक/हिकोरी (एक्सरिक) के साथ 22 अध्ययन स्थलों का चयन किया है। संभावित confounding प्रभाव को रोकने के लिए, हम निम्नलिखित मानदंडों का उपयोग कर साइटों का चयन किया: तटवर्ती क्षेत्रों में स्थित नहीं, $12 हा, और निरंतर upland-deciduous वन निवास स्थान के भीतर स्थित (यानी, 120 मीटर से ऊपर ऊंचाई). सभी साइटों पहाड़ी इलाके में परिपक्व पेड़ और 50 साल पुराने निहित है, इस प्रकार इसी तरह की ढलानों और पहलुओं शामिल थे. जबकि बीच/ maple साइट सीमाओं पेड़ समुदायों के संक्रमण के आधार पर प्रतिष्ठित थे, ओक / हिकॉरी साइट सीमाओं कृत्रिम रूप से SNF कवर नक्शे और ArcGIS 10.1.1 का उपयोग कर की पहचान की गई. सभी साइटों संयुक्त राष्ट्र के चमकते इलाके के भीतर बड़े वन ब्लॉक थे; पेड़ प्रजातियों संरचना में उनके मतभेद परिदृश्य पर स्थान में मतभेद के कारण नहीं थे, लेकिन पिछले भूमि उपयोग (जैसे, स्पष्ट कटौती या चयनात्मक फसल) के प्रतिनिधि थे। हम एक हाथ में ग्लोबल पोजिशनिंग सिस्टम (जीपीएस) के लिए प्रत्येक अध्ययन साइट के असतत बहुभुज shapefiles अपलोड करने और पेड़ प्रजातियों संरचना की पुष्टि करके नक्शे सच. हमने प्रत्येक साइट पर यादृच्छिक रूप से नमूना बिंदुओं (n $ 5) का चयन किया है. हर बिंदु पर, हमने 23 मई से 25 जून 2014 के दौरान 0600-1400 घंटे से तीन पेड़ों का नमूना लिया। नमूना पेड़ों का पता लगाने के लिए, हमने वनस्पति बिंदुओं से 30 मीटर की परिधि के लिए बाहर की ओर खोज की जब तक परिपक्व पेड़ (gt; 20 सेमी d.b.h.) का नमूना लेने के लिए पर्याप्त कम शाखाओं के साथ पाया गया। आमतौर पर, तीन परिपक्व पेड़ है कि ब्याज की पांच वंश(एसर, Carya, Fagus, Liriodendron, और Quercus)के तीन प्रतिनिधित्व किया और केंद्र बिंदु के सबसे करीब थे नमूना थे.

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Protocol

1. क्षेत्र में जाने से पहले नमूना डिवाइस का निर्माण

  1. बोल्ट कटर, बड़े तार कटर, या एक बिजली पीस डिस्क का उपयोग करना, 30 सेमी तार टमाटर पिंजरे के नीचे 1/
  2. टमाटर पिंजरे के सबसे बड़े अंत के प्रत्येक पक्ष पर लगाव छड़ और ब्रेसिज़ के रूप में उपयोग करने के लिए एल्यूमीनियम या इसी तरह अर्द्ध-rigid सामग्री से बने दो, 50 सेमी ब्रेसिज़ काटें। अंत से 38 सेमी पर, एक टेबल-टॉप वाइस या बड़े लोभी उपकरण जैसे चैनल लॉक का उपयोग करने के लिए ब्रेस को लगभग 30 डिग्री कोण पर मोड़ना। टेप पिंजरे और छड़ी के कम से कम 6 सेमी के आसपास लपेटा जाता है सुनिश्चित करने ज़िप संबंधों और नली या बिजली के टेप के साथ टमाटर पिंजरे के विपरीत पक्षों के लिए दो लगाव छड़ में से प्रत्येक के लंबे समय तक अंत संलग्न. पिंजरे के चारों ओर टेप लपेटो और पिंजरे स्थायी रूप से छड़ी से जुड़ा हुआ है यह सुनिश्चित करने के लिए कई बार छड़ी करने के लिए कुछ हो।
  3. ज़िप संबंधों और नलिका या विद्युत टेप के साथ एक extendable पोल के अंत के विपरीत पक्षों पर दो लगाव छड़ में से प्रत्येक के दूसरे छोर संलग्न करें. पहले की तरह, टेप को कई बार लपेटकर टेप को स्थायी रूप से यह सुनिश्चित करना कि टेप पोल और छड़ों को कम से कम 6 सेमी तक ओवरलैप करता है। पिंजरे का उद्घाटन दूरबीन पोल के अंत के संपर्क में है जब पिंजरे को संलग्न किया जाता है।
  4. पिंजरे ज़िप संबंधों और बिजली या डक्ट टेप का उपयोग कर पोल के अंत पर सीधे संलग्न करें। पहले से संलग्न पोल से पिंजरे 90 के उद्घाटन के लिए 3 अंक पर हुक और पाश बंधक स्ट्रिप्स संलग्न करें।
    नोट: इन स्ट्रिप्स बैग खुला रखने के लिए बाद में उपयोग किया जाएगा.

2. शाखा को बंद करना

  1. वे पिंजरे के उद्घाटन से जुड़ी हुक और पाश बंधक के 2 टुकड़े संलग्न ताकि बैग के बाहर खोलने के लिए। ये जगह में बैग के उद्घाटन पकड़ करने के लिए इस्तेमाल किया जाएगा, जबकि यह एक नमूना शाखा पर लाया जाता है. कुछ हो हुक और पाश बंधक तो जब बैग डाला और संलग्न है गठबंधन किया है, बैग के पुल तार करने के लिए खोलने telescoping पोल के समानांतर चलाते हैं.
  2. तार टमाटर पिंजरे में एक $ 49 एल रसोई कचरा बैग डालें. बैग के नीचे के प्रत्येक संबंधित पक्ष पर एक gator क्लिप प्लेस और दोनों बैग और तार पिंजरे के लिए क्लिप संलग्न करने के लिए पिंजरे के खिलाफ बैग पकड़. पुल स्ट्रिंग और पोल के विपरीत तार पिंजरे से जुड़ी एक gator क्लिप के साथ बैग के शीर्ष के लिए एक ही प्रक्रिया दोहराएँ.
  3. डंडे के सबसे करीब बैग के ड्रॉ स्ट्रिंग के लिए पैरा कॉर्ड संलग्न करें। 4 सेमी वर्गों में प्लास्टिक या हार्ड रबर ट्यूबिंग के चार टुकड़े काटें और चार स्थानों पर नली या बिजली के टेप के साथ संलग्न करें। पहले पोल के विस्तार भाग पर रखा जाना चाहिए के बारे में 0.5 मीटर टमाटर पिंजरे के पास पोल के अंत से.  शेष 3 को नीचे अनुभाग के ऊपर से लगभग 5 सेमी शुरू करने वाले विस्तार पोल के नीचे अनुभाग के साथ बराबर दूरी रखा जाना चाहिए (यानी, ऊपर, मध्य और नीचे के साथ एक-एक)। पैरा कॉर्ड के अंत को थ्रेड करें जो प्लास्टिक ट्यूबिंग के माध्यम से बैग से जुड़ा नहीं है।
  4. प्रत्येक नमूना पेड़ के लिए, एक नमूना ऊंचाई है कि विस्तार पोल की ऊंचाई के भीतर है जब अधिकतम लंबाई में विस्तारित का चयन करने के लिए एक यादृच्छिक संख्या जनरेटर का उपयोग करें. पेड़ ट्रंक से एक नमूना दूरी का चयन करने के लिए एक यादृच्छिक संख्या जनरेटर का उपयोग करें। एक शाखा है कि पत्ते के लिए कम से कम अशांति के साथ बैग में फिट होगा और यादृच्छिक संख्या जनरेटर से उत्पन्न संख्या के आधार पर ट्रंक से ऊंचाई और दूरी है पहचानें।
  5. वांछित शाखा के साथ समानांतर ऊंचाई के लिए नमूना पोल उठाएँ. जल्दी से शाखा पर बैग स्लाइड तो तेजी से बैग पर आकर्षित तार से जुड़े पैरा कॉर्ड तार खींचने के लिए बैग सील. यह एक बार पहले पहली बार करने के लिए पत्तियों को कम से कम अशांति के साथ पत्ते को शामिल करने में कुशल बनने के प्रयास से पहले अभ्यास करें.
  6. एक दूसरे व्यक्ति विस्तार पोल pruner के साथ बैग के उद्घाटन के निकट स्थान पर शाखा क्लिप है. ध्यान से जमीन के लिए नमूना बैग लाने के लिए और तेजी से बैग आकर्षित तार बंद टाई. कीड़े भागने से रोकने के लिए जितनी जल्दी हो सके बैगिंग, काटने, और बैग बांधने के कदम को पूरा करने का प्रयास करें।
  7. प्रयोगशाला आर्थ्रोपॉड विश्लेषण करने के लिए तैयार होने तक एक फ्रीजर में जीती हुई शाखा को स्टोर करें।

3. आर्थ्रोपॉड विश्लेषण

  1. जमे हुए बैग और शाखा ईमानदार पकड़ो और नमूना शाखा हिला जबकि बैग में आर्थ्रोपॉड्स बैग में उखाड़ने के लिए। ध्यान से शाखा निकालें और बड़े संग्रह पैन में कुल्ला शेष आर्थ्रोपॉड्स को हटाने के लिए। संग्रह पैन में बैग से शेष सामग्री खाली. किसी भी गैर-आर्थ्रोपॉड मलबे को हटा दें।
  2. आर्थ्रोपॉड्स को वांछित वर्गिकोमिक समूहों में अलग करें। लार्वा और वयस्कों के बीच अंतर नोट करें।
  3. आर्थ्रोपॉड्स को वांछित के रूप में क्वांटित करें। बायोमास ब्याज की है, तो या तो आर्थ्रोपॉड्स की लंबाई को मापने और बायोमास का अनुमान लगाने के लिए प्रकाशित लंबाई द्रव्यमान तालिका का उपयोग करें, या छोटे सुखाने पैन में आर्थ्रोपॉड्स जगह, 45 डिग्री सेल्सियस पर 24 एच के लिए सुखाने ओवन में सूखी, और एक इलेक्ट्रॉनिक संतुलन पर वजन।

4. घनत्व का अनुमान लगाना

  1. पेड़ प्रजातियों के भीतर और पेड़ प्रजातियों के बीच नमूनों के बीच पत्ती संरचना और पत्ती घनत्व में भिन्नता के लिए घनत्व और नियंत्रण का अनुमान लगाने के लिए या तो:
  2. गणना और प्रत्येक नमूने से पत्तियों की सतह क्षेत्र को मापने।
  3. 48 डिग्री सेल्सियस पर 48 डिग्री के लिए एक सुखाने ओवन में पत्तियों सूखी और एक इलेक्ट्रॉनिक संतुलन पर पत्तियों वजन।
  4. नमूने के भीतर सभी वुडी शाखा की लंबाई को मापने।
    नोट: Diel मतभेद संधिपाद समुदायों में होते हैं, इसलिए नमूने अनुमान की पूरी अवधि में आयोजित किया जाना चाहिए.

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Representative Results

हमने 5 पेड़ समूहों की रचना करने वाले 323 अलग-अलग पेड़ों से 626 नमूने एकत्र किए। शाखा के प्रति मीटर कुल आर्थ्रोपॉड बायोमास के अनुमानों के लिए मानक त्रुटि 5 वृक्ष समूहों (सारणी 1) के लिए औसत का 12% से 18% तक थी। परिशुद्धता का यह स्तर वृक्ष समूहों के बीच भिन्नता का पता लगाने के लिए पर्याप्त था और दिनांक25के साथ बायोमास में द्विघात परिवर्तन . इस तकनीक ने समाज विविधता का आकलन करते समय अधिक परिशुद्धता प्रदान की क्योंकि आर्थ्रोपॉड समाज विविधता की मानक त्रुटि द्वारा प्रदर्शन किया गया था (एच )5 वृक्ष समूहों में औसत विविधता के 3% से 7% तक था (तालिका 1)। इस स्तर पर परिशुद्धता 5 वृक्ष समूहों25में भिन्नता का पता लगाने के लिए पर्याप्त थी . समृद्धि के अनुमानों की शुद्धता भी बहुत अच्छा था के रूप में मानक त्रुटियों है कि 5 पेड़ समूहों के बीच मतलब समृद्धि के 3% से 7% के लिए सीमा का प्रदर्शन किया (तालिका 1) . परिशुद्धता का यह स्तर पेड़ समूहों के बीच भिन्नता की पहचान करने के लिए पर्याप्त था, तारीख के साथ एक द्वि घात सहयोग, पेड़ पर ऊंचाई के साथ समृद्धि में कमी, और आर्थ्रोपॉड समृद्धि और पेड़ के तने से दूरी के बीच एक सकारात्मक संबंध25.

पेड़ प्रजातियों समृद्धि बायोमास शान्नोन विविधता
एक्स एसई माध्य का % एक्स एसई माध्य का % एक्स एसई माध्य का %
मेपल spp. (एन $ 140) 3.54 0.17 5% 0.003 0.0004 13% 0.86 0.05 6%
हिकॉरी एसपीपी (N ] 141) 4.62 0.20 4% 0.013 0.002 15% 1.10 0.04 4%
ट्यूलिप पोपलर (एन $ 70) 4.32 0.20 5% 0.011 0.002 18% 1.12 0.05 4%
अमेरिकी समुद्र तट (N $ 67) 3.23 0.22 7% 0.002 0.0003 15% 0.81 0.06 7%
ओक spp. (एन $ 208) 4.77 0.15 3% 0.006 0.0007 12% 1.10 0.03 3%

तालिका 1: सबसे parsimonious मॉडल25से पैरामीटरअनुमान. मतलब (X), मतलब के मानक त्रुटि (एसई), और पत्ते निवास-arthropods के प्रत्येक समुदाय मीट्रिक के लिए मानक त्रुटि के मतलब का प्रतिशत दक्षिणी में Shawnee राष्ट्रीय वन में वर्णित शाखा कतरन विधि का उपयोग कर पेड़ों के 5 समूहों पर कब्जा कर लिया इलिनोइस.

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Discussion

आर्थ्रोपॉड समुदायों की सही मात्रा निर्धारित करने की दो आवश्यकताएं अपेक्षाकृत उच्च पहचान संभावनाएं और ज्ञात या सुसंगत नमूना क्षेत्र हैं। जब आर्थ्रोपॉड्स के लिए नमूने, कम से कम 100% का पता लगाने की संभावना जाल या कुछ व्यक्तियों है कि प्रसंस्करण के दौरान नहीं पाया जा रहा फंस रहे थे से बचने के व्यक्तिगत arthpods के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है. इंटरसेप्टर जाल है कि उड़ान आर्थ्रोपॉड्स (मैली/खिड़की जाल, चिपचिपा जाल, आदि) को जंगल चंदवा29,30,31में आर्थ्रोपॉड समुदायों की गणना करने के लिए सबसे अधिक बार इस्तेमाल किया जाने वाला दृष्टिकोण प्रतीत होता है। जाल के इन प्रकार के चंदवा भर में रखा जा सकता है, उड़ान arthpods अवरोधन में प्रभावी रहे हैं, और आम तौर पर बाद में पहचान और परिमाणीकरण29,30 के लिए लंबी अवधि (सप्ताह या महीने) के लिए आर्थ्रोपॉड्स की रक्षा 31 ,हालांकि वे आम तौर पर रेंगने वाले आर्थ्रोपॉड्स31को पकड़ने की क्षमता में सीमित होते हैं . अवरोधक जाल है कि प्रकाश या pheromones का उपयोग कर आर्थ्रोपॉड्स को आकर्षित करने में अतिरिक्त सीमाएं हैं कि वे केवल रात flyers जाल और उनके आकर्षण taxon, चांदनी, पृष्ठभूमि रोशनी, और बादल कवर प्रभाव32के साथ बदलताहै, 33. इसके अतिरिक्त, क्योंकि इंटरसेप्टर जाल में कब्जा कर लिया आर्थ्रोपॉड्स अज्ञात दूरी से हैं, फंस क्षेत्र अज्ञात है। इस प्रकार, यद्यपि एक पर्यावरणीय ढाल में उड़ने वाले आर्थ्रोपॉड्स को अनुक्रमित करने के लिए इंटरसेप्टर ट्रैप प्रभावी होते हैं, फिर भी इंटरसेप्टर ट्रैप से उत्पादित आंकड़ों का उपयोग आर्थ्रोपॉड घनत्व25का अनुमान लगाने के लिए नहीं किया जा सकता है।

पत्तियों की संधि की निगरानी के लिए प्राय : प्रयोग की जाने वाली एक अतिरिक्त विधि रासायनिक नॉकडाउन34,35है . रासायनिक दस्तक वर्गीकरण समृद्धि और विविधता का सही अनुमान प्रदान करने के आर्थ्रोपॉड्स के विभिन्न समूहों को इकट्ठा करने के लिए बहुत प्रभावी हो सकता है। हालांकि, इस विधि महंगा है और समय लगता है, गैर विशिष्ट है क्योंकि यह छाल और शाखाओं पर उन सहित पेड़ पर सभी arthrops नमूने, हवा बहाव के कारण अनपेक्षित पर्यावरणीय प्रभाव हो सकता है, और कुछ क्षेत्रों में अवैध है36, 37,38,39.

विभिन्न पर्यावरणीय प्रवणताओं में भिन्नता का पता लगाने के लिए पर्याप्त रूप से उच्च कब्जा संभावना केसाथ सतह वृक्ष के पत्तों से आर्थ्रोपॉड घनत्व का अनुमान लगाने के लिए शाखा बैगिंग को एक प्रभावी विधि के रूप में प्रदर्शित किया गया है. तार टमाटर पिंजरों और 49 एल कचरा बैग इस अध्ययन में इस्तेमाल किया शोधकर्ताओं को बैग के उद्घाटन के बंद होने से पहले कोई अशांति के लिए थोड़ा के साथ पूरी तरह से शाखा शामिल करने की अनुमति दी. इस तरह के रूप में, यह महत्वपूर्ण है कि शोधकर्ताओं को वांछित शाखा नमूना के पत्ते परेशान नहीं करने से पहले यह नमूना बैग के साथ बंद करने के लिए सावधान कर रहे हैं. इस प्रकार, एक महत्वपूर्ण कदम के लिए वांछित नमूना बैग के साथ समानांतर नमूना बैग लाने के लिए और तेजी से संलग्न, सील, और बैग टाई के बाद प्रत्येक नमूना एकत्र किया जाता है. नमूना संग्रह अधिकतम ऊंचाई तक सीमित है शोधकर्ता पर एक विस्तारित telescoping पोल पकड़ कर सकते हैं (8 मीटर हमारे अध्ययन में), हालांकि एक ही शाखा बैगिंग उपकरण और पद्धति चंदवा में निलंबन जैसे अन्य स्थितियों में इस्तेमाल किया जा सकता है. कुछ लेखकों ने सुझाव दिया है कि इस प्रक्रिया को सक्रिय करते समय उड़ान-आर्थ्रोपॉड्स का प्रतिनिधित्व40,41,42से कम है। हालांकि, हम मानते हैं कि जब तक पत्ते अबाधित रहता है जब तक यह नमूना बैग से घिरा हुआ है, यह संभावना नहीं है कि एक पर्याप्त संख्या में या समय पर पत्ते पर मौजूद arthrops कब्जा बच. हमारे अध्ययन के परिणाम में इस दावे का समर्थन है कि जब पेड़ों की एक उचित संख्या नमूना (323), मानक त्रुटि रिश्तेदार संधिपाद बायोमास मतलब के सबसे 17% पर था(केयरा $ 11%, एसर $ 12%, Fagus $ 17%, Liriodendrum $ 15%, और Quercus $ 11%). इसी तरह, जब समाज समृद्धि और विविधता पर विचार, सबसे चर अनुमान Fagusपर विविधता था, एक मानक त्रुटि है कि मतलब का 7% था के साथ. स्पष्ट रूप से इन अनुमानों पेड़ वंश समूहों के बीच मॉडल मतभेद के लिए पर्याप्त परिशुद्धता प्रदान की है और साथ ही अन्य पारिस्थितिक या पर्यावरणचर. हमारे परिणामों के लिए एक सीमा है, तथापि, हालांकि हमें विश्वास है कि इस विधि के साथ पता लगाने की संभावना उच्च है, यानी, 100% के करीब होने की संभावना है, हम स्वतंत्र रूप से इस दावे की पुष्टि की एक विधि नहीं है. इस प्रकार, जबकि हम का प्रदर्शन पता लगाने की संभावना एक पर्यावरण चर है, जो इस मामले में पेड़ वंश था भर में भिन्नता का पता लगाने के लिए पर्याप्त है, बायोमास इस पद्धति से उत्पादित अनुमान के लिए कुछ अज्ञात राशि से कम पक्षपाती होने की क्षमता है 40|

अधिकांश लेखकों ने क्षेत्र36,42 ,43,44,45में बैग की सामग्री की जांच की है . हमारा मानना है कि पता लगाने को अधिकतम करने के लिए एक महत्वपूर्ण कदम बैग फ्रीज के रूप में हम किया है, तो जांच और नियंत्रित परिस्थितियों में प्रयोगशाला में सामग्री मात्रा निर्धारित है. हमारा मानना है कि इस दृष्टिकोण फंस arthpods कि अनदेखी कर रहे हैं या गलत पहचान कर रहे हैं की संख्या को कम करके माप त्रुटि कम हो जाएगा.

पेड़ प्रजातियों के बीच घनत्व की तुलना के लिए नमूना क्षेत्र का अनुमान लगाने समस्याग्रस्त हो सकता है अगर पत्ती संरचना पेड़ प्रजातियों के बीच काफी भिन्न होता है, के रूप में हमारे अध्ययन में मामला था. पिछले अध्ययनों में, जब लेखक पत्ते-निवासी आर्थ्रोपॉड्स की मात्रा निर्धारित करने में रुचि रखते थे, तो वे अक्सर पत्तियों का वजन करके नमूना क्षेत्र का अनुमान लगाते थे ताकि आर्थ्रोपॉड्स के लिए उपलब्ध सब्सट्रेट की मात्रा का अनुमान लगाया जा सके46,47,48 . ओक के पेड़ की विभिन्न प्रजातियों, तथापि, अन्य पेड़ प्रजातियों की तुलना में मोटा मोमी पत्ती cuticles है करते हैं. इस प्रकार ओकों के लिए द्रव्यमान से पृष्ठीय क्षेत्रफल अनुपात अन्य प्रजातियों की तुलना में49अधिक होता है। क्योंकि सतह क्षेत्र अनुपात के लिए बड़े पैमाने पर ओक्स में अधिक से अधिक है, पत्ते आवास arthrops के लिए सब्सट्रेट के एक अनुमान के रूप में पत्तियों के द्रव्यमान का उपयोग नमूना क्षेत्र overestimate और कम मोटी के साथ पेड़ प्रजातियों के सापेक्ष ओक के पेड़ के लिए आर्थ्रोपॉड घनत्व को कम करके आंका जाएगा पत्ती क्यूटिकल्स। इसके अतिरिक्त, यदि आर्थ्रोपॉड्स का समर्थन करने की क्षमता पेड़ प्रजातियों के बीच भिन्न होती है, तो किसी दिए गए पेड़ प्रजातियों द्वारा कवर किए गए परिदृश्य का सतह क्षेत्र एक निर्दिष्ट परिदृश्य के भीतर समर्थित सब्सट्रेट के स्तर को निर्धारित करेगा। क्योंकि किसी दिए गए पेड़ के रहने वाले पृष्ठ क्षेत्र की मात्रा मुकुट प्रसार द्वारा निर्धारित की जाती है (यानी, शाखा ट्रंक से बाहर फैल जाती है) और पत्ती घनत्व पेड़ों के बीच बदलता है, हम मानते हैं कि जब कीट-पतंगों द्वारा उपभोग के लिए आर्थ्रोपॉड्स की मात्रा निर्धारित की जाती है, तो कुल शाखा लंबाई नमूना कुल क्षेत्र का आकलन करते समय पत्ती बायोमास की तुलना में नमूना अधिक उपयुक्त है। हमारे परिणाम फिर से इस दावे का समर्थन करते हुए दिखाई देते हैं कि हमने पिछलेअध्ययनों केआधार पर अनुमानित पैटर्न के अनुरूप वृक्ष समूहों के बीच अंतर का पता लगाया . हमारा मानना है कि शाखा लंबाई के माप प्रति आर्थ्रोपॉड बहुतायत या बायोमास सबसे उपयुक्त है जब प्राथमिक उद्देश्य पेड़ प्रजातियों के बीच कीटभों के लिए उपलब्ध कराए गए संसाधनों की तुलना करना है। यदि, तथापि, व्यक्तियों पेड़ प्रजातियों है कि इसी तरह की पत्ती क्यूटिकल मोटाई के साथ पत्तियों का उत्पादन की तुलना कर रहे हैं, नमूना क्षेत्र के एक अनुमान के रूप में पत्ती बायोमास का उपयोग कर अधिक उपयुक्त हो सकता है. भले ही शोधकर्ताओं ने वास्तविक पत्ती क्षेत्र का उपयोग करें, पत्ती बायोमास, या एक परिमाणात्मक मीट्रिक के रूप में कुल शाखा लंबाई के रूप में अनुमानित पत्ती क्षेत्र, बैगिंग तकनीक का उपयोग करके, एक औसत दर्जे की सतह पर समय में एक विशिष्ट बिंदु पर आर्थ्रोपॉड्स की एक औसत दर्जे की मात्रा क्षेत्र प्रति नमूना कब्जा कर लिया है. यह शोधकर्ताओं पत्ती सतह क्षेत्र का उपयोग करने की अनुमति देता है, पत्ती बायोमास द्वारा अनुमानित के रूप में पत्ती क्षेत्र, या एक परिमाणात्मक मीट्रिक के रूप में कुल शाखा लंबाई. इस विधि से स्थानिक अथवा लौकिक चरों के बीच परिमाणित संधिपादों की तुलना करने तथा आर्थ्रोपॉड घनत्व का अनुमान25के लिए सुसंगत अनुमान लगाया गया है .

सामान्य तौर पर, इस लेख में वर्णित नमूना विधि पत्ते-निवासी आर्थ्रोपॉड मैट्रिक्स के स्थानिक या लौकिक तुलना के लिए अनुमति देने में प्रभावी प्रतीत होती है। यह दृष्टिकोण परिदृश्य पैमाने पर सस्ती और व्यवहार्य है। इसके अलावा, हालांकि ठंड पूरी शाखा पर्याप्त फ्रीजर अंतरिक्ष की आवश्यकता है, शाखा ठंड तो पानी में शाखा rinsing कम से कम प्रयास के साथ पत्ते से arthrops अलग करने के लिए एक प्रभावी तरीका है, इसलिए एक लागत कुशल दृष्टिकोण प्रदान आर्थ्रोपॉड मैट्रिक्स प्राप्त करने के लिए। अंत में, क्योंकि हमारे मूल अध्ययन का प्राथमिक उद्देश्य बेहतर समझने के लिए कैसे दक्षिण पूर्वी पर्णपाती जंगलों के mesophication वन रहने वाले कीटभक्षी पक्षियों और स्तनधारियों हम निदान के आधार पर guilds में arthropods समूहीकृत होने की संभावना है रूपात्मक विशेषताएं. तथापि, हम एक कारण नहीं देख क्यों इन पर कब्जा तकनीक प्रजातियों या किसी भी अन्य वर्गीकरण स्तर पर आर्थ्रोपॉड्स मात्रा में इस्तेमाल नहीं किया जा सकता है.

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Disclosures

लेखकों को खुलासा करने के लिए कुछ भी नहीं है.

Acknowledgments

लेखकUSFS समझौते 13-CS-11090800-022 के माध्यम से इस परियोजना के वित्तपोषण के लिए अमेरिकी कृषि वन सेवा विभाग को धन्यवाद देना चाहूंगा. हम जे Suda, डब्ल्यू हॉलैंड, और प्रयोगशाला सहायता के लिए दूसरों को धन्यवाद देना चाहते हैं, और आर रिचर्ड्स क्षेत्र सहायता के लिए.

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

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

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