Waiting
Login processing...

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

Environment

Yaprak-Konut Eklembacaklıların Ölçülme Yöntemi

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

Bir torbadaki dalların yapraklarını ve ucunu mühürleyerek, torbalanmış malzemeyi kırpıp dondurarak ve eklembacaklıları nicelleştirmek için alt tabakadan ayırmak için suda önceden dondurulmuş malzemeyi durulayarak yaprak lı eklembacaklıların nasıl ölçüleceklerini anlatıyoruz.

Abstract

Karasal eklembacaklılar çevremizde önemli bir rol oynarlar. Eklembacaklıların kesin bir indeks veya yoğunluk tahminlerine olanak sağlayacak şekilde ölçülmesi, yüksek algılama olasılığına ve bilinen örnekleme alanına sahip bir yöntem gerektirir. Açıklanan yöntemlerin çoğu türlerin varlığını, zenginliğini ve çeşitliliğini tanımlamak için yeterli niteliksel veya yarı nicel bir tahmin sağlarken, çok azı yeterli tutarlı bir algılama olasılığı ve bilinen veya tutarlı örnekleme alanları sağlamak için çevresel, mekansal veya zamansal değişkenler arasındaki bolluk farklılıklarını tespit etmek için yeterli hassasiyetle bir indeks veya tahmin. Yaprakta yaşayan eklembacaklıların bir torbadaki dalların yapraklarını ve ucunu mühürleyerek, torbalanmış malzemeyi kırpma ve dondurma yla ve eklembacaklıları substrattan ayırmak ve ölçmek için suda önceden dondurulmuş malzemeyi durulayarak nasıl ölçülebileceğimizi anlatıyoruz. Gösterdiğimiz gibi, bu yöntem, uzaysal, zamansal, çevresel ve ekolojik değişkenlerin eklembacak zenginliğini ve bolluğunu nasıl etkilediğini test etmek ve açıklamak için yeterli hassasiyetle yaprak tabirinde bulunan eklembacaklıları ölçmek için bir peyzaj ölçeğinde kullanılabilir. Bu yöntem, güneydoğu yaprak döken ormanlarda yaygın olarak bulunan 5 cins ağaç cinsi arasındaki yoğunluk, zenginlik ve yaprak-yaşayan eklembacaklıların çeşitliliği farklılıklarını tespit etmemizi sağladı.

Introduction

Karasal eklembacaklılar ekosistemimizde önemli bir rol oynarlar. Bilimsel ilgi eklembacaklılar olmanın yanı sıra hem zararlı ve bitkileri, bahçecilik bitkileri ve doğal bitki örtüsü için yararlı olabilir yanı sıra gıda ağlarında önemli bir trofik fonksiyon sağlar. Bu nedenle, eklembacaklı toplumun gelişimini ve bolluğunu etkileyen faktörlerin anlaşılması çiftçiler, haşere kontrol yöneticileri, bitki biyologları, böcekbilimciler, yaban hayatı ekolojistleri ve toplum dinamiklerini inceleyen koruma biyologları için çok önemlidir ve böcekçil organizmaları yönetmek. Eklembacaklı toplulukları ve bollukları etkileyen faktörleri anlamak genellikle bireylerin yakalanmasını gerektirir. Yakalama teknikleri genellikle sadece tür aralığı, zenginlik ve çeşitlilik tahminleri için bir türün varlığını tespit nitel teknikler veya bir indeks veya tahmin için izin yarı-nicel ve nicel teknikler kategorize edilebilir bir taksonomik grup içinde bireylerin bolluk ve yoğunluğu.

Sadece bir türün veya topluluk yapısının varlığına ilişkin çıkarımlara izin veren nitel teknikler bilinmeyen veya özünde düşük algılama olasılığına sahiptir veya örneklenmiş alanın algılama olasılığı ve büyüklüğü ne olursa olsun çıkarım sağlamada eksiktir. Bu tekniklerle algılama olasılığı düşük olduğundan, algılama ile ilişkili değişkenlik, açıklayıcı değişkenlerin eklembacaklı popülasyon ölçümlerini nasıl etkilediğini ortaya çıkarmak için yeterli hassasiyeti engellemektedir. Varlığı tahmin etmek için kullanılan nitel teknikler emme örneklemeiçerir 1, ışık tuzakları2, ortaya çıkma tuzakları3, kökleri 4 beslenme desenleri4, salamura borular5, yemler6, feromon3, tuzak tuzakları 7, Malaise tuzakları8, pencere tuzakları9, emme tuzakları10, dövme tepsiler11, örümcek ağları12, yaprak madenleri, frass13, eklembacaklı safra14, bitki örtüsü ve kök hasarı15 .

Alternatif olarak, yarı-nicel ve nicel teknikler araştırmacıların belirli bir örnek alanı tahmin etmelerine veya en azından tutarlı bir şekilde örneklemelerine ve algılama olasılığını tahmin etmelerine veya algılama olasılığının yönsüz ve yeterli olmadığını varsaymalarına olanak sağlar. araştırmacının bolluktaki mekansal veya zamansal değişimi tespit etme yeteneğini gizlemek. Yarı-nicel ve nicel teknikler süpürme ağlarıiçerir 16, emme veya vakum örnekleme17, görünür eklembacaklılar sistematik sayma18, yapışkan tuzaklar19, çeşitli pot tipi tuzaklar20, giriş veya acil delikler21, kimyasal knockdown22, yapışkan ve su dolu renk tuzakları23, ve şube torbalama ve kırpma24.

İklim ve rahatsızlık rejimlerinde son zamanlarda antropojenik kaynaklı değişiklikler bitki topluluklarında dramatik değişikliklere yol açarak bitki-topluluk türlerinin bileşimi ve eklembacaklı toplulukları arasındaki etkileşimleri aktif bir çalışma alanı haline getirilmiştir. Eklembacaklı topluluklarının bitki türlerinin bileşimine göre nasıl farklılık gösterdiğini anlamak, bitki topluluklarındaki değişikliklerin potansiyel ekonomik ve çevresel etkilerini anlamak için kritik bir bileşendir. Eklembacaklı bolluğunu bitki türleri arasındaki farklılıkları tespit etmek için yeterli hassasiyetle ölçmek için yarı nicel veya nicel yöntemlere ihtiyaç vardır. Bu makalede, yeşillik-konut eklembacaklıin indeksleme yöntemi, makul bir çaba ile, bireysel bolluk ve biyokütle, çeşitlilik ve yaygın olarak bulunan ağaçların 5 takson arasındaki farklılıkları belirlemek için yeterli hassasiyet sağlanan Kuzey Amerika25güneydoğu yaprak döken ormanlar . Bu yaklaşım, antropik modifiye edici bozulma rejimleri nedeniyle orman bitki topluluklarının tür bileşimindeki değişikliklerin eklembacaklıların bileşimini nasıl etkilediği konusunda çıkarıma izin vermek için yeterli hassasiyeti sağlamıştır. yüksek trofik böcekçil kuşlar ve memelilerin bolluğu ve dağılımını etkileyen. Daha spesifik olarak, crossley ve ark.24tarafından tanımlanan değiştirilmiş bir torbalama tekniği ni kullanarak, yüzey yoğunluğunu, yapraklarda yaşayan eklembacaklıların yoğunluğunu tahmin ettik ve çeşitlilik, zenginlik ve daha hızlı büyüyen daha xeric ağaç türlerinin yaprakları eklembacaklıların bolluğu daha mesic türler yavaş büyüyen göre. Bu makalenin amacı tekniğin ayrıntılı yönergelerini sağlamaktır.

Biz güney Illinois Shawnee Ulusal Ormanı (SNF) üzerinde çalışma yaptı. SNF Ozarks ve Shawnee Hills doğal bölünmeler26Orta Hardwoods bölgesinde bulunan bir 115.738-ha orman. Orman% 37 meşe / hickory,% 25 karışık upland hardwoods, 16% kayın / akçaağaç ve% 10 dipli sert ağaçlar bir mozaik oluşur. SNF yayla xeric alanlarda ikinci büyüme meşe / hickory hakim ve şeker akçaağaç, Amerikan kayın ve lale ağacı(Liriodendron tulipifera) korunaklı mesic vadilerde27,28.

Bu yöntem için site seçimi çalışmanın kapsamlı hedeflerine bağlı olacaktır. Örneğin, orijinal çalışmamızın temel amacı, ağaç topluluğundaki değişikliklerin, mesic ve xeric uyarlanmış ağaç toplulukları arasındaki yapraklar üzerinde yaşayan eklembacaklı topluluk ölçümlerini karşılaştırarak daha yüksek trofik organizmaları nasıl etkileyebileceğine dair içgörü sağlamaktı. Böylece, birincil hedefimiz xeric veya mesic ağaç topluluk içinde bulunan bireysel ağaçlar üzerinde eklembacaklı topluluk ölçmek oldu. ArcGIS 10.1.1'de USFS stand kapak haritaları (allveg2008.shp) kullanarak bir meşe/hickory (xeric) boyunca 22 çalışma alanı seçtik. Olası şaşırtıcı etkileri önlemek için, aşağıdaki kriterleri kullanarak siteleri seçtik: yırtılak alanlarda bulunmayan, ≥12 ha, ve bitişik yayla-yaprak döken orman habitat içinde bulunan (yani, 120 m üzerinde yükseklik). Tüm siteler de engebeli arazide olgun ağaçlar >50 yaşında, benzer yamaçlar ve yönlerden oluşacaktır. Kayın/akçaağaç alanı sınırları ağaç topluluklarının geçişine göre ayırt edilirken, meşe/hickory site sınırları Yapay olarak SNF kapak haritaları ve ArcGIS 10.1.1 kullanılarak tespit edilmiştir. Tüm siteler un-glaciated arazi içinde büyük orman blokları vardı; ağaç türlerinin bileşimindeki farklılıkları, peyzajdaki konum farklılıklarından değil, geçmiş arazi kullanımını (örn. açık kesimler veya seçici hasat) temsil ediyordu. Her çalışma alanının ayrık çokgen şekilli dosyalarını el deki Küresel Konumlandırma Sistemi'ne (GPS) yükleyerek ve ağaç türlerinin bileşimini doğrulayarak haritaları doğruladık. Her sitede rastgele örnekleme noktaları (n = 5) seçtik. Her noktada, 23 Mayıs -25 Haziran 2014 tarihleri arasında 0600−1400 saat arasında üç ağaç örneği aldık. Örnek ağaçları bulmak için bitki örtüsü noktalarından 30 m yarıçapa kadar dışa doğru arama yaptık ve örneklenebilecek kadar alçak dalları olan olgun ağaçlar (>20 cm d.b.h.) bulundu. Tipik olarak, ilgi çeken ve merkez noktasına en yakın olan beş cinsten üçünü(Acer, Carya, Fagus, Liriodendron ve Quercus)temsil eden üç olgun ağaç örneklenmiştir.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. Alana gitmeden önce numune alma cihazının oluşturulması

  1. Cıvata kesiciler, büyük tel kesiciler veya elektrikli taşlama diski kullanarak, yaklaşık 55 cm uzunluğunda olacak şekilde 30 cm tel domates kafesinin alt 1/3'ü çıkarın.
  2. Kesme iki, 50 cm parantez alüminyum veya benzer yarı sert malzemeden yapılmış ek çubuklar ve domates kafesin en büyük ucunun her iki tarafında parantez olarak kullanmak için. Sondan 38 cm uzaklıkta, ayraç'ı yaklaşık 30° açıyla bükmek için bir masa üstü mengene veya kanal kilitleri gibi büyük bir kavrama aracı kullanın. Her iki ek çubuklar zip bağları ve kanal veya elektrik bandı ile domates kafesin karşı taraflarına bant kafes ve çubuk en az 6 cm etrafında sarılı rıda olmasını sağlayan uzun ucunu takın. Kafesin kalıcı olarak çubuk bağlı olduğundan emin olmak için kafes ve çubuk etrafında birçok kez bant sarmak için emin olun.
  3. Zip bağları ve kanal veya elektrik bandı ile genişletilebilir bir direğin ucunun karşı taraflarında iki ek çubuklar her biri diğer ucunu takın. Daha önce olduğu gibi, teybin direk ve çubuklarla en az 6 cm çakışmasını sağlamak için bandı birden fazla kez sarın.
  4. Kafesi zip bağları ve elektrik veya koli bandı kullanarak doğrudan direğin ucuna takın. Kanca ve döngü bağlantı şeritleri 3 noktada kafesin açılmasına daha önce bağlı direğin 90° olarak takın.
    NOT: Bu şeritler daha sonra çantaaçık tutmak için kullanılacaktır.

2. Şubenin çevrelemi

  1. Çantanın dış açılımına 2 adet kanca ve döngü bağlantı elemanı takın, böylece kafesin açılmasına bağlı kanca ve döngü bağlantı elemanıyla hizalayın. Bunlar, bir örnek dalı üzerinde getirilirken çantanın açılmasını yerinde tutmak için kullanılacaktır. Kanca ve döngü bağlantı elemanının hizalandığından emin olun, böylece çanta takılıp takıldığında, çantanın çekme dizeleri açıktelefon direğine paralel olarak çalışır.
  2. Tel domates kafesinde ~ 49 L mutfak çöp torbası takın. Çantanın alt her tarafına bir timsah klipsi yerleştirin ve torbayı kafese karşı tutmak için hem çantaya hem de tel kafese klipsleri takın. Çekme ipine ve direğin karşısındaki tel kafese bağlı bir timsah klipsi ile çantanın üst kısmı için aynı işlemi tekrarlayın.
  3. Çantanın direğe en yakın çekme ipine para kablosu takın. 4 cm'lik bölümlerde dört adet plastik veya sert kauçuk boru kesin ve dört noktada kanal veya elektrik bandı ile takın. İlk domates kafesi en yakın kutup sonundan yaklaşık 0,5 m kutup uzanan kısmına yerleştirilmelidir.  Kalan 3 ise, alt bölümün üst kısmından yaklaşık 5 cm 'den başlayan uzanan direğin alt bölümü boyunca (yani, üst, orta ve alt kısımboyunca birer tane) eşitlik konulmalıdır. Plastik boru ile torbaya bağlı olmayan para kablosunun ucunu iplik.
  4. Her örnek ağaç için, maksimum uzunlukta uzatıldığında uzatma kutbu yüksekliği içinde bir örnek yükseklik seçmek için rasgele bir sayı üreteci kullanın. Ağaç gövdesinden örnek bir mesafe seçmek için rasgele bir sayı üreteci kullanın. Yeşillik en az rahatsızlık ile çanta sığacak bir dalı belirleyin ve yükseklik ve gövde den mesafe rasgele sayı üreteci oluşturulan sayılara göre.
  5. Örnekleme direğini istenilen dalile paralel bir yüksekliğe yükseltin. Hızlı bir şekilde şube üzerinde çanta kaydırın sonra hızla çanta mühür için çanta üzerinde beraberlik dizeleri bağlı para kablosu dizeleri çekin. Yaprakları en az rahatsızlık ile yaprakları birleştiren verimli olmak için ilk denemeden önce bu birkaç kez uygulama.
  6. Uzatma direği pruner ile çantanın açılmasıbitişik konumda ikinci bir kişi şube klip var. Dikkatle yere örnek çanta getirmek ve hızla çanta nın beraberlik dizeleri kapalı kravat. Böceklerin kaçmasını önlemek için torbalama, kesme ve torba bağlama adımlarını mümkün olan en kısa sürede tamamlamaya çalış.
  7. Torbalı dalı laboratuvar eklembacaklı analizini yapmaya hazır olana kadar dondurucuda saklayın.

3. Eklembacak analizi

  1. Dondurulmuş çanta ve dal dik tutun ve çanta içine eklembacaklı çıkarmak için çanta sırasında örnek dalı sallayın. Kalan eklembacaklıları çıkarmak için dalı dikkatlice çıkarın ve büyük toplama tavasında durulayın. Çantadan kalan malzemeyi toplama tavasına boşaltın. Eklembacaklı olmayan enkazları çıkarın.
  2. Artropodları istenilen taksonomik gruplara ayırın. Larvalar ve yetişkinler arasındaki farkları not edin.
  3. Artropodları isteildiği gibi ölçün. Biyokütle ilgi çekiciyse, ya eklembacaklıların uzunluğunu ölçün ve biyokütleyi tahmin etmek için yayınlanmış uzunluktaki kütle tablosunu kullanın veya eklembacaklıları küçük kurutma tavalarına yerleştirin, 45 °C'de 24 saat kurutun ve elektronik dengeyi tartın.

4. Yoğunluğu tahmin etme

  1. Ağaç türleri içindeki ve ağaç türleri arasındaki örnekler arasındaki yaprak yapısındaki ve yaprak yoğunluğundaki değişimi tahmin etmek için:
  2. Her numuneden yaprakların yüzey alanını sayın ve ölçün.
  3. 45 °C'de 48 saat kurutarak bir kurutma fırınında yaprakları kurutun ve yaprakları elektronik bir denge üzerinde tartın.
  4. Numune içindeki tüm odunsu dalların uzunluğunu ölçün.
    NOT: Diel farklılıkları eklembacaklı topluluklarda meydana gelir, bu nedenle örnekleme çıkarım tüm dönem boyunca yapılmalıdır.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

5 ağaç grubu oluşturan 323 ayrı ağaçtan 626 örnek topladık. Örneklenmiş dal ların metre başına toplam eklembacaklı biyokütle tahminleri için, standart hata 5 ağaç grubu için ortalamanın %12 ila %18'i arasında değişmektedir(Tablo 1). Bu hassasiyet düzeyi ağaç grupları arasındaki değişimi ve25. Bu teknik, 5 ağaç grubu içinde ortalama çeşitliliğin %3 ila %7'si arasında değişen eklembacaklı lonca çeşitliliğinin standart hatası(H') ile gösterildiği gibi lonca çeşitliliğini tahmin ederken daha hassas bir şekilde sağlanmıştır(Tablo 1). Bu düzeyde hassasiyet 5 ağaç grupları25arasında varyasyon algılamak için yeterli oldu. 5 ağaç grubu arasındaki ortalama zenginliğin %3 ila %7'si arasında değişen standart hatalardan da anlaşıldığı gibi zenginlik tahminlerinin hassasiyeti de çok iyiydi(Tablo 1). Bu hassasiyet düzeyi ağaç grupları arasındaki değişimi belirlemek için yeterliydi, tarihle birlikte bir kuadratik ilişki, ağaçtaki yükseklik ile zenginlikte azalma ve eklembacaklı zenginliği ile ağaç gövdesinden uzaklığı arasında olumlu bir ilişki25.

Ağaç türleri Zenginlik Biyokütle Shannon Çeşitlilik
X Se Ortalamanın %'si X Se Ortalamanın %'si X Se Ortalamanın %'si
Akçaağaç 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%
Lale Kavak (N = 70) 4.32 0.20 5% 0.011 0.002 18% 1.12 0.05 4%
Amerikan Plajı (N = 67) 3.23 0.22 7% 0.002 0.0003 15% 0.81 0.06 7%
Meşe spp. (N = 208) 4.77 0.15 3% 0.006 0.0007 12% 1.10 0.03 3%

Tablo 1: Parametre tahminleri en parsimonious model25. Ortalama (X), ortalama (SE) standart hata ve güneydeki Shawnee Ulusal Ormanı'nda açıklanan dal kırpma yöntemini kullanarak 5 grup ağaçta yakalanan yapraklar konut-eklembacaklıların her topluluk ölçümü için standart hata ortalamasının yüzdesi ıllinois.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Eklembacaklı toplulukların doğru bir şekilde ölçülmesinin iki gerekliliği nispeten yüksek algılama olasılıkları ve bilinen veya tutarlı örnekleme alanlarıdır. Eklembacaklılar için örnekleme yaparken, %100'den daha az algılama olasılığı ya tek tek eklembacaklıların tuzaklardan kaçınmasına ya da işleme sırasında fark edilmeden sıkışıp kalan bazı kişilere atfedilebilir. Uçan eklembacaklıların (Malaise/pencere tuzakları, yapışkan tuzaklar, vb.) kesen avcı tuzakları, orman kanopisi29,30,31'deeklembacaklı toplulukları niçin en sık kullanılan yaklaşım gibi görünmektedir. Tuzaklar Bu tür gölgelik boyunca yerleştirilebilir, uçan eklembacaklıların durdurma etkilidir, ve genellikle uzun süre (hafta veya ay) daha sonra tanımlama ve nicelik için eklembacaklı korumak29,30 ,31, onlar genellikle sürünen eklembacaklılar tuzak yetenekleri sınırlı olmasına rağmen31. Işık veya feromonlar kullanarak eklembacaklı çekmek Interceptor tuzakları sadece gece el ilanları tuzak ve çekiciliği takson, ay ışığı, arka plan aydınlatma ve bulut kapağı etkisi32ile değişir ek sınırlamalar var, 33'e kadar. Ayrıca, avcı tuzaklarında yakalanan eklembacaklılar bilinmeyen mesafelerden olduğu için, kapana kısılmış alan bilinmemektedir. Bu nedenle, önleyici tuzakları bir çevresel gradyan boyunca uçan eklembacaklıların indeksleme için etkili olmasına rağmen, durdurucu tuzakları üretilen veriler eklembacaklı yoğunluğunu tahmin etmek için kullanılamaz25.

Sık sık yeşillik eklembacaklı izlemek için kullanılan ek bir yöntem kimyasal nakavt34,35. Kimyasal nakavt taksonomik zenginlik ve çeşitlilik doğru tahminler sağlayan eklembacaklıların çeşitli grupları toplamak için çok etkili olabilir. Ancak, bu yöntem pahalı ve zaman alıcı, kabuk ve dalları olanlar da dahil olmak üzere ağaç üzerinde tüm eklembacaklılar örnekleri olarak spesifik olmayan, rüzgar sürüklenme nedeniyle istenmeyen çevresel etkileri olabilir, ve bazı alanlarda yasadışı36, 37,38,39.

Şube torbalama çeşitli çevresel degradeler arasında varyasyon tespit etmek için yeterli yüksek yakalama olasılığı ile yüzey ağaç yaprakları eklembacaklı yoğunluğunu tahmin etmek için etkili bir yöntem olarak gösterilmiştir24,40. Bu çalışmada kullanılan tel domates kafesleri ve 49 L çöp torbaları araştırmacılar Çanta nın açılması ndan önce çok az hiçbir rahatsızlık ile tam olarak şube kapsayacak şekilde izin verdi. Bu nedenle, araştırmacıların örnekleme torbası ile çevrelemeden önce istenilen dal numunesinin yapraklarını rahatsız etmemeye dikkat etmesi önemlidir. Bu nedenle, kritik bir adım istenilen örnekleme torbası ile paralel örnekleme çanta getirmek ve hızlı bir şekilde içine, mühür ve her örnek toplandıktan sonra çanta kravat etmektir. Örnek toplama, araştırmacının uzun teleskopik direği (çalışmamızda 8 m) tutabileceği maksimum yükseklikile sınırlıdır, ancak aynı dal torbalama ekipmanı ve metodolojisi gölgelikte süspansiyon gibi diğer durumlarda kullanılabilir. Bazı yazarlar bu prosedürü aktif kullanırken, uçuşa-eklembacaklılar underrepresented olduğunu ileri sürmüşlerdir40,41,42. Ancak, yeşillik örnekleme torbası tarafından kapalı olana kadar bozulmamış olduğu sürece, o anda yapraklarda veya üzerinde bulunan önemli sayıda eklembacaklıların yakalanmaktan kaçmaolasılığının düşük olduğuna inanıyoruz. Çalışmamızın sonuçları, makul sayıda ağaç (323) örnekleme yaparken, standart hatanın bağıl eklembacaklı biyokütle ortalamasının en fazla %17'si olduğu iddiasını destekler(Cayra = %11, Acer = %12, Fagus = %17, Liriodendrum = %15 ve Quercus = %11. Benzer şekilde, lonca zenginliği ve çeşitliliği göz önüne alındığında, en değişken tahmin Fagusüzerinde çeşitlilik oldu , ortalama% 7 standart bir hata ile. Açıkça bu tahminler ağaç cinsi grupları nın yanı sıra diğer ekolojik veya çevresel değişkenler arasındaki farklılıkları modellemek için yeterli hassasiyeti sağlamıştır. Ancak, sonuçlarımız için bir sınırlama, bu yöntemle algılama olasılığının yüksek olduğundan emin olmamıza rağmen, yani muhtemelen %100'e yaklaşmış olsak da, bu iddiayı bağımsız olarak doğrulama yöntemimiz yoktur. Bu nedenle, tespit olasılığının, bu durumda ağaç cinsi olan bir çevresel değişken arasındaki değişimi tespit etmek için yeterli olduğunu göstermiş olsak da, bu metodolojiden üretilen biyokütle tahminleri bilinmeyen bir miktar alabilme potansiyeline sahiptir. 40'a kadar.

Çoğu yazar alanında çanta içeriğini inceledik36,42,43,44,45. Tespiti en üst düzeye çıkarmak için kritik bir adımın çantayı bizim yaptığımız gibi dondurmak, daha sonra laboratuvardaki içeriği kontrollü koşullarda incelemek ve ölçmek olduğuna inanıyoruz. Bu yaklaşımın, gözden kaçan veya yanlış tanımlanan kapana kısılmış eklembacaklıların sayısını en aza indirerek ölçüm hatasını azaltacağına inanıyoruz.

Çalışmamızda olduğu gibi, yaprak yapısı ağaç türleri arasında önemli ölçüde farklılık gösterirse, ağaç türleri arasında yoğunluğun karşılaştırılması için örnekalınan alanın tahmin edilmesi sorunlu olabilir. Geçmiş çalışmalarda, yazarlar yapraklar yaşayan eklembacaklıların sayısallaştırılması ile ilgilendiklerinde, genellikle eklembacaklılar için mevcut substrat miktarını tahmin etmek için yaprakları tartarak örnekleme alanını tahminederler46,47,48 . Meşe ağaçlarının çeşitli türler, ancak, diğer ağaç türlerine göre kalın mumlu yaprak cuticles sahip olma eğilimindedir. Böylece, meşeler için kütleden yüzey alanı oranı diğer türlere göre daha büyüktür49. Kütleden yüzey alanı oranı meşelerde daha fazla olduğundan, yaprak kütlesinin yaprak kütlesinin yapraklar için substrat tahmini olarak kullanılması eklembacaklıların örnekleme alanını abartacak ve meşe ağaçlarının daha az kalın olan ağaç türlerine göre eklembacakyoğunluğunu hafife alır. yaprak cıkı. Ayrıca, eklembacaklıları destekleme yeteneği ağaç türleri arasında değişirse, belirli bir ağaç türü tarafından kapsanan manzaranın yüzey alanı, belirli bir manzara içinde desteklenen substrat seviyesini belirleyecektir. Belirli bir ağacın kapladığı yüzey alanı miktarı taç yayılımı (yani gövdeden dışa doğru yayılan dal) ile belirlendiği ve yaprak yoğunluğunun ağaçlar arasında değiştiğinden, eklembacaklıların böcekçiller tarafından tüketilmeleri için ölçüldüğünde toplam dal uzunluğunun ölçüleceğine inanıyoruz. örneklenmiş toplam alan tahmin edilirken örneklenmiş yaprak biyokütledaha uygundur. Sonuçlarımız yine önceki çalışmalara dayalı öngörülen desen ile tutarlı ağaç grupları arasında farklılıklar tespit bu iddiayı desteklemek için görünür25. Biz eklembacaklı bolluğu veya dal uzunluğu ölçümü başına biyokütle birincil amacı ağaç türleri arasında böcekçiller için sağlanan kaynakları karşılaştırmak için en uygun olduğuna inanıyoruz. Ancak, bireyler benzer yaprak kütikül kalınlığı ile yaprakları üreten ağaç türlerini karşılaştırıyorsanız, örnekleme alanının tahmini olarak yaprak biyokütlesi ni kullanmak daha uygun olabilir. Araştırmacıların, kullanılabilir bir yüzeyüzerinde belirli bir zamanda eklembacaklıların ölçülebilir bir miktarı olan torbalama tekniğini kullanarak, yaprak biyokütlesi veya toplam dal uzunluğu ile ölçülebilir bir metrik olarak tahmin edilen gerçek yaprak alanını, yaprak alanını veya toplam dal uzunluğunu kullanıp kullanmadığına bakılmaksızın, alan örnek başına yakalanır. Bu araştırmacılar yaprak yüzey alanı, yaprak biyokütle, ya da ölçülebilir bir metrik olarak toplam dal uzunluğu tahmin olarak yaprak alanı kullanmanıza olanak sağlar. Bu yöntem, nicel eklembacaklıların mekansal veya zamansal değişkenler arasında karşılaştırılması için tutarlı bir tahmin ve eklembacaklı yoğunluğu tahmini25sağlar.

Genel olarak, bu makalede açıklanan örnekleme yöntemi, yeşillikte yaşayan eklembacaklı ölçümlerinin mekansal veya zamansal karşılaştırmalarına izin vermede etkili görüner. Bu yaklaşım peyzaj ölçeğinde uygun fiyatlı ve uygulanabilir. Ayrıca, tüm şubenin dondurulması önemli bir dondurucu alanı gerektirmesine rağmen, dalı dondurarak dalı suda durulamak eklembacaklıları en az çabayla yapraklardan ayırmanın etkili bir yoludur, bu nedenle uygun maliyetli bir yaklaşım sağlar eklembacaklı ölçümleri elde etmek için. Son olarak, orijinal çalışmamızın temel amacı, güneydoğu yaprak döken ormanların mezofication nasıl orman yaşayan böcekçil kuşlar ve memeliler etkisi muhtemelolduğunu daha iyi anlamak için biz tanıya dayalı loncalar halinde eklembacaklı gruplu morfolojik özellikleri. Ancak, bu yakalama tekniklerinin eklembacaklıları türveya başka bir taksonomik düzeyde ölçmek için kullanılmaması için bir neden göremiyoruz.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Yazarların açıklayacak bir şeyi yok.

Acknowledgments

Yazarlar USFS Anlaşması 13-CS-11090800-022 ile bu projeyi finanse için ABD Tarım Orman Hizmetleri Bakanlığı teşekkür etmek istiyorum. J. Suda, W. Holland ve diğerlerine laboratuvar yardımları için ve R. Richards'a saha yardımı için teşekkür ederiz.

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

Çevre Bilimleri Sayı 152 eklembacaklı bolluğu eklembacaklı yoğunluğu eklembacaklı otunu ele geçirme toplum çeşitlilik yeşillik nüfus zenginlik
Yaprak-Konut Eklembacaklıların Ölçülme Yöntemi
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