節足動物のフィールドサンプリングのためのリーフブロワー-VACの変更と応用

Summary

作物における節足動物の豊富さの評価は、人口動態や種間の相互作用を調査するために重要です。ここでは、イネの節足動物の吸引サンプリングのためのリーフブロワー-VACの変更、アプリケーションを記述します。

Abstract

水田は、節足動物の大きな多様性をホストするが、それらの個体群動態との相互作用を調査することは困難です。ここでは、イネの節足動物集団の吸引サンプリングのためのリーフブロワー-VACの変更、アプリケーションを記述します。筐体と組み合わせて使用​​した場合、このサンプリング装置のアプリケーションは、標準化されたサンプリング面積当たり番号などの節足動物の集団の絶対的な推定値を提供します。サンプリング効率は、サンプリング期間に大きく依存します。成熟した稲作では、0.13メートル²のエンクロージャ内の2分のサンプリングは、節足動物の人口の90％以上が得られます。デバイスはまた、水面や水田の土壌に生息する節足動物のサンプリングを可能にするが、それは、そのような捕食トンボ目以上蜂の寄生蜂のように高速飛翔昆虫を、サンプリングには適していません。修正された送風機-VACは、構築が簡単で、かつ安価と伝統的な吸引よりも扱いやすいsampliこのようなD-VACなどngのデバイス、。低コストは、発展途上国の研究者にも修正された送風機、真空にアクセスできるようになります。

Introduction

作物における植食性や食虫性の節足動物の豊かさと多様性の繰り返し評価は、生物的防除の研究を含む、個体群動態と種間相互作用の生態研究のために必要とされます。ライスは、食虫性の節足動物^1,2によって生物防除の可能性が高いと、主要な主食ですが、これは殺虫剤³によって破壊することができます。稲作における節足動物の多様性に高いこと、および節足動物の種は、様々な作物の地層（ 例えば、地面、茎、天蓋、花）を占める動き（ 例えば 、歩行、ジャンプ、飛行）のモードで異なることができると戦略を採餌（ 例えば 、固着昆虫、狩猟の捕食者と花訪問花粉媒介^）4を吸引^します 。

節足動物サンプリング技術、長所と短所がそれぞれの広い範囲があります。例えば、落とし穴トラップは地面住居節足動物をサンプリングするが、活動依存RELAを提供するために使用することができます的な人口は^5,6を推定^します 。スイープネットはキャノピー^7-9に高速飛翔昆虫をサンプリングするが、節足動物の豊富さの相対的な推定値を与えるために使用することができます。ビートシート法は、植物に生息する節足動物群集をサンプリングするために使用されると節足動物の豊富さの絶対的な推定値を提供しますが、それは、このような水田¹⁰として浸水作物の分野で効果的に使用することはできませんすることができます。

フィールドの標準化された領域をカバーする筐体との組み合わせで行わ吸引サンプリングは、植物に生息する節足動物の密度の絶対的な推定値を提供します。この方法はまた、浸水イネにおいて使用することができます。サンプルは、後の処理および識別のために保存することができます。デイートリック真空^{（D-VAC）11は、}第1 ^の商業的に開発された吸引サンプラーです。 D-VACSはまだ広く^12-14使用されているが、それらは、比較的高価である限定された吸引力^15を持っているとする彼らがハードになりますどの、比較的重いです浸水水田¹⁶で処理します。有田とHeong ^16は、ガソリン駆動のリーフブロワー-VACを用いて吸引サンプラーを開発し、このプロトタイプは、さらにドミンゴとSchoenly ¹⁷により精製しました。 D-VACと比較して、送風機、真空吸引サンプラーの利点は、それがはるか​​に安く、取り扱いが容易であるということです。

ブロワー・真空吸引サンプリング方法は、多くの生態学の研究^18-23で使用されてきたが、その変形およびアプリケーションのための指示が明確に記載されていません。ここでは、浸水水田における節足動物集団の吸引サンプリングのためのガソリン駆動のリーフブロワー-VACの修正とアプリケーションのビデオベース、詳細な説明を提示します。修正は、有田とHeong ¹⁶とドミンゴとSchoenly ¹⁷に触発されていますが、デザインがさらに構築および使用を容易にする、これらの元の出版物に比べて簡略化されています。

Protocol

吸引サンプリングのためのリーフブロワー-VACの1変更

1. 物質一覧に記載されているすべての部品を収集します。
2. 無可塑ポリ塩化ビニル（U-PVC）接着剤（パイプ1-2-3-4-5および6-7）で、すべてのポリ塩化ビニル（PVC）パイプを接続します。
3. 均等機の吸込口の周りに分布している3つの穴を開けます。
4. 3つの穴のそれぞれに1本のネジを挿入することによって、塩ビ管1-5の終わり1にマシンを接続します。接続がファンをきれいに可逆的でなければならないので、マシンにパイプ端部1を接続するための接着剤を使用しないでください。
   注：機械の吸込口の直径は、ここで説明したモデルと異なる場合には、パイプ端部1の直径をシームレスマシンに合うように調整されるべきです。
5. 5および6を終了パイプにシールテープの2層を追加します。
6. ミリアン​​ペアに吸い込まれるのサンプリングネットを防止するためにホースと口部（塩ビ管6と7）の間に金属ガーゼを入れてチャイン。 0.5ミリメートルと0.5センチメートル間のメッシュの直径を有する金網を使用してください。
7. 金属クランプフープと5と6を終了パイプにホースを接続します。

2.サンプリングエンクロージャを準備

1. プラスチックバケツ（50 L、40センチメートル底面直径）から底部を外します。筐体のこのサイズは、作物ステージ²⁴に応じて、移植水田に2-4米の丘をカバーしています。
2. ゴムバンドを使用して、バケットの上部に、1メートルの長さで、ナイロンメッシュスリーブを取り付けます。このスリーブのために、最小のターゲット節足動物の漏れを防止するために十分に小さいメッシュサイズを使用します。直径を0.5mm未満を使用してください。

サクションサンプリングのために変更されたリーフブロワー-VACの3分野のアプリケーション

1. フィールドでデバイスを動作させるために二人を使用してください。一人は、送風機、真空を操作し、他のバケットエンクロージャとサンプリングネットを処理します。
2. マシンを起動します。
3. サンプリングねを挿入送風機-VACの口部へのTとゴムバンドで固定します。ネットの場合は、最小のターゲット節足動物をキャッチするのに十分小さいですが、明らかな通気抵抗を作成していないメッシュサイズを使用します。 0.2〜0.5ミリメートルの間のメッシュ径を有する光ナイロン素材を使用してください。
4. フィールド内のランダムな場所に植物を介して迅速に囲いを置き、しっかりと土壌にバケツの底を押してください。スリーブは筐体の上部から逃げるの節足動物を防ぐために閉じていることを確認します。
5. 標準化されたサンプリング期間のために、トップダウン螺旋状の方法で、エンクロージャの内部からすべての節足動物を削除します。米の栄養における作物と生殖の段階では、それぞれ、1と2分のサンプリング期間を使用します。
6. サンプルを終えた後、マシンの走行を維持しながら、ネットを閉じ、口から出て送風機-VACの一部をそれを取ると結び目とそれを閉じてすぐに、サンプリングネットからゴムバンドを削除します。
7. 繰り返しの次のサンプルのためのフィールド内のランダムな位置で3.2〜3.5をTEPS。複製の数は、フィールド内の節足動物の空間分布、推定値の必要な精度と研究の目的の変化に依存します。一般的に、6回の反復は、節足動物群集と種の存在量の良い印象を与えるだろう。

Results

295節足動物の合計が相対収量との関係を決定するために9月2015年に江西省、中国で熟成段階での稲作から8 3分ブロア-VACサンプルで収集した（節足動物の割合は、試料中の収集します）とサンプリング時間、各サンプルは、30秒毎の6つのサブサンプルに分けました。サンプルあたりの個体の平均数は（平均±SEM）36.9±4.1でした。 8節足動物注文の合計は、半翅目（28.8％）、クモ目（27.5％）および双翅目（17.6％）支配的である（ 図1）で、発見されました。相対収率は、3分後に採取節足動物の数の百分率として表し、0.9 30秒後、2および2.5分で、それぞれ（ 図2）±1.9及び97.3％で±5.1±52.9パーセント、92.4パーセントでした。

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江西省、中国の南昌市の郊外の節足動物のサンプルの（オーダーレベルでの） 図1 種の組成物。8サンプルは、3分ごとの送風機、掃除機で撮影しました。エラーバーは平均の標準誤差を表す。 この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。

30秒毎のサブサンプルに基づいて、合計サンプリング時間の関数として図2の累積相対収率。3分のサンプリング期間にわたって集め節足動物の総数は、100％に設定されています。いいえ節足動物は、最後の送風機-VACのサンプルの後に目視検査の際に発見されませんでした。エラーバーは、8個の3分の試料の平均の標準誤差を表します。= "https://www.jove.com/files/ftp_upload/54655/54655fig2large.jpg"ターゲット= "_空白">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。

Discussion

吸引サンプリングは作物に節足動物コミュニティをサンプリングする多くの可能な方法の一つです。米系における科学研究のための方法は、節足動物密度の絶対的な推定値を提供するので、吸引サンプリングが適切なオプションである、それは非破壊的であり、かつ - 視覚カウントとは対照的に - 後で処理するためにサンプルの収集と保存を可能にします。市販のD-VACと比較すると、送風機、掃除機は、筐体と結合するために、小さく軽く、（浸水）水田で扱いやすいとも容易です。例えば、送風機-VACは昆虫標本のための国際標準として提示リュックD-VACモデル、一方で、体重12キロ^11を有し、約6キロの重量を量ります。送風機-VACのコストは小さいながら、より重要なことには、送風機、真空のサンプリング効率は、D-VAC ^16,17よりも大きいです。吸引サンプラーにリーフブロワー-VACの変更は、特別なスキルや装置を必要としませんすべての追加の部分が収集された後と1時間ほどで完了します。送風機-VACがここで説明は、文献^16,17に先に説明したバージョンよりも構築・運用が容易であり、かつ必要な部品（ 表1）は、広く利用可能である標準的な建設材料です。これは、発展途上国の小さな予算で研究者にも送風機、真空にアクセスできるようになります。

エンジンのパワーと変位は、送風機、真空の吸引力を決定します。ここでは、0.7から1.2キロワットと稲植物に生息する節足動物群集をサンプリングするために十分である25-35 ccで、間の変位との間の電力を持つマシンをお勧めします。柔軟なプラスチックホースの長さと吸引口部（パイプ7）の直径は、良好なサンプリング性能のために重要です。短すぎるホースは、サンプリング中に使用する不便されるのに対し、長すぎるホースは、吸引力が低下します。同様に、小さすぎる径が小さい面によるサンプリングの効率を低下させる一方で、あまりにも大きな直径を有する口部は、吸引力を減少させます。サンプリング効率は、サンプリング期間に大きく依存します。サンプリングは、生育期間を通して行われた場合、サンプリング期間は、効率の同様のレベルを維持するために、植物の大きさ、構造、および栽植密度に調整しなければならないことがあります。サンプリング効率は、サンプリング後に囲まれた領域を注意深く目視でチェックする必要があります。まだ節足動物が存在している場合は、サンプリング時間を増加させなければなりません。栄養段階における稲作のための推奨サンプリング期間は1分であり、生殖や熟成の段階で、それは2分です。

送風機、真空で吸引サンプリングは、浸水フィールドで行うことができる、そのような落とし穴などしながら代替の方法、およびシートのサンプリングを打つ水を立っに実現可能ではありません。送風機-VACもすることができますマシンはいくつかの水を吸引することが可能であるとして、浸水水田（ 例えば 、捕食水のバグ）の水面上の節足動物群集をサンプリングするために使用されます。しかし、それは口部を水に深く挿入され、空気の流れがブロックされたときに実行を停止することができるモータとして水生節足動物をサンプリングするため推奨されません。別に米から、送風機-VACは限り植生の高さや構造がエンクロージャ²⁵の適切な配置を可能にするように、他の作物と非作物の生息地でも使用することができます。

私たちの送風機・真空吸引サンプリング法は、非破壊的です。サンプリングネットで収集したほとんど全ての節足動物は、蚊やイトトンボなど、それらのソフトボディを含む、生き残りました。この方法の適用は、しかしながら、いくつかの制限および欠点を有します。ブロワー-VACが2人で操作する必要があります。フィールドに送風機-VACを運ぶことは、いくつかの妨害になりますので、この方法は過小評価することができますこのようなバッタなどの外乱の影響を受けやすい種。運動の前進方向に比較的乱されていない領域でのエンクロージャの高速かつ突然の配置は、この潜在的なバイアスを制限することができます。ブロア-VAC機の大きな音も障害を引き起こす可能性があり、そして住宅地における夜間のサンプリングはお勧めしません。この方法は、そのような捕食トンボ目以上蜂の寄生蜂のような移動性の高い飛翔昆虫を、サンプリングには適していません。任意のサンプリング方法と同様に、このようなスイープネットサンプリングや植物の破壊的な収穫のような他の方法、と送風機-VACの組み合わせは、節足動物群集²⁶のより完全かつバランスのとれた評価を提供することができます。

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Machine
Leaf blower-vac	We used Oleo-Mac BV300, Made in Italy	動力: 1.0 kW, 排気量: 30.5 cc, 最大風量: 720 m³/hr, 最大風速: 70 m/sec, 重量: 4.5 kg, 吸引口径: 113 mm	さまざまなブランドとモデルがあります。同等の性能を得るには、出力と対気速度に関する仕様をここに示されているものと類似させる必要があります。
改造用追加パーツ
PVCパイプ1		機械に接続されている端部の外側ø112 mm、PVCパイプに接続されている端部の内側ø2:110 mm	øのカバーです。110 mmPVCパイプ
		外側ø:110 mm、 長さ:10 cm	ノーマルアウター&オスラッシュ;110 mm PVCパイプ;PVCパイプ1と3を接続するには
PVCパイプ3		内側&オスラッシュ;ビッグエンド:110 mm、インナー&オスラッシュ;スモールエンド:50 mm	PVC&オスラッシュ;110 mm&オスラッシュ; 50 mm縦樋減速機
PVCパイプ4		アウター：:50mm、長さ:5＆;cm	ノーマルø50mmPVCパイプ;PVCパイプ3と5を接続するには
PVCパイプ5		内側&:50mmと32 mm、アウター&オスラッシュ;小型部品:38 mm	PVC&オスラッシュ; 50 mm〜&オスラッシュ; 32 mmダウンパイプレデューサー
ホース		アウター&:40 mm	ワイヤー強化、フレキシブルプラスチックホース
金属ガーゼ		メッシュ [oslash;: 1 mm] [oslash;] 60 mm	サンプリングネットが機械に吸い込まれるのを防ぐ
PVC パイプ 6		外側 [oslash;] 小さい端の: 38 mm、インナー&オスラッシュ;ビッグエンドの:63 mm	PVC ø 32 mm to ø 63 mm reducer
PVC pipe 7		アウター ø: 63 mm, 長さ: 25 cm	Normal outer ø 63 mm PVCパイプ
U-PVC接着剤			U-PVC接着剤; PVC部品を接続するため
金属クランプフープ (2)	ø 35 mm - 51 mm	ホースをPVCパイプ
スレッドシールテープ	幅: 18mm	ホース-PVC接続
します ネジ (3)		長さ: 25 mm	PVCパイプ1を機械の
Samplingネットとエンクロージャー
Samplingネット	メッシュサイズø:0.3 mm、口の幅:10 cm、高さ:30cm	サンプリングネットは円錐形をしています。
バケツ		底：:40cm、容量:50L	底部をカット
ナイロンスリーブ		メッシュサイズ：:0.3mm、長さ:1m	バケツをエンクロージャーとして覆うため