Waiting
Login processing...

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

Environment

En metod för att kvantifiera blad-och hus leddjur

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

Vi beskriver hur man kvantifierar löv levande leddjur genom att täta bladen och slutet av grenar i en påse, klippning och frysning av säck materialet och skölja det tidigare frysta materialet i vatten för att separera leddjur från underlaget för kvantifiering.

Abstract

Terrestrial leddjur spelar en viktig roll i vår miljö. Kvantifiera leddjur på ett sätt som möjliggör ett exakt index eller uppskattningar av densitet kräver en metod med hög detektions sannolikhet och ett känt provtagningsområde. Även om de flesta beskrivna metoderna ger en kvalitativ eller semikvantitativ uppskattning som är tillräcklig för att beskriva Art förekomst, rikedom och mångfald, får få en tillräckligt konsekvent detektions sannolikhet och kända eller konsekventa provtagnings områden för att ge ett index eller en uppskattning med tillräcklig precision för att upptäcka skillnader i överflöd över miljömässiga, rumsliga eller temporala variabler. Vi beskriver hur man kvantifiera löv-bostad leddjur genom att täta bladen och slutet av grenar i en påse, klippning och frysning av säck material, och skölja det tidigare frysta materialet i vatten för att separera leddjur från underlaget och kvantifiera dem. Som vi visar, denna metod kan användas i en landskaps skala för att kvantifiera löv-bostad leddjur med tillräcklig precision för att testa och beskriva hur rumsliga, temporala, miljömässiga, och ekologiska variabler påverkar leddjurs rikedom och överflöd. Denna metod tillät oss att upptäcka skillnader i densitet, rikedom, och mångfald av löv-bostad leddjur bland 5 släkten av träd som vanligtvis finns i sydöstra lövskogar.

Introduction

Terrestrial leddjur spelar en viktig roll i vårt ekosystem. Förutom att vara av vetenskapligt intresse leddjur kan vara både skadligt och fördelaktigt för grödor, trädgårdsodling växter, och naturlig vegetation samt ge en viktig trofiska funktion i livsmedel duk. Således, förstå de faktorer som påverkar leddjur gemenskapens utveckling och överflöd är avgörande för jordbrukare, skadedjursbekämpning chefer, växt biologer, entomologer, Wildlife ekologer, och bevarande biologer att studera gemenskap dynamik och hantera insektivorösa organismer. Förstå faktorer som påverkar leddjur samhällen och överflöd kräver ofta fångst av individer. Fångstmetoder kan i allmänhet kategoriseras i kvalitativa tekniker som endast upptäcker förekomst av en art för uppskattningar av Art intervall, rikedom och mångfald, eller semi-kvantitativa och kvantitativa metoder som möjliggör ett index eller en uppskattning av förekomst och täthet hos individer inom en taxonomisk grupp.

Kvalitativa metoder som endast medger slutsatser om förekomst av en art eller en gemenskapsstruktur har en okänd eller i sig låg detektions sannolikhet eller saknas för att ge inferens avseende detektions sannolikhet och storlek på det undersökta området. Eftersom sannolikheten för identifiering med dessa tekniker är låg, utesluter variationer i samband med detektering tillräcklig precision för att dra slutsatsen hur förklarande variabler påverka leddjur befolkningsstatistiken. Kvalitativa tekniker som används för att uppskatta närvaron inkluderar sug provtagning1, ljus fällor2, uppkomst fällor3, utfodring mönster på rötter4, saltlake pipes5, beten6, feromon3, fallgropar fällor 7, Malaise fällor8, fönster fällor9, sug fällor10, stryk brickor11, spindelväv12, Leaf Mines, Frass13, leddjur galls14, vegetation och root skador15 .

Alternativt kan semikvantitativa och kvantitativa metoder göra det möjligt för forskare att uppskatta eller åtminstone genomgående prova ett specificerat provområde och uppskatta sannolikheten för detektion eller påvisande sannolikhet är icke-riktad och tillräcklig för att inte skymma forskarens förmåga att upptäcka rumsliga eller temporala variationer i överflöd. Semikvantitativa och kvantitativa metoder omfattar sopa nät16, sug-eller vakuum provtagning17, systematisk räkning av synliga leddjur18, klibbiga fällor19, olika Pot-typ fällor20, entré eller framväxande hål21, kemisk knockdown22, klibbiga och vattenfyllda färg fällor23, och gren säckging och klippning24.

De senaste antropogena förändringarna i klimat-och störningssystemen har lett till dramatiska förändringar i växt samhällena, vilket har gjort samspelet mellan växt-och gemenskaps artsammansättning och leddjur samhällen ett aktivt studieområde. Förstå hur leddjur samhällen varierar med växternas artsammansättning är en kritisk komponent för att förstå de potentiella ekonomiska och miljömässiga konsekvenserna av förändringar i växt samhällen. Semikvantitativa eller kvantitativa metoder för att kvantifiera leddjur överflöd med tillräcklig precision för att upptäcka skillnader mellan arter av växter behövs. I den här artikeln beskriver vi en metod för indexering av blad levande leddjur som, med rimliga ansträngningar, gav tillräcklig precision för att identifiera skillnader i individuella överflöd och biomassa, mångfald och rikedom bland 5 taxa av träd som vanligtvis finns i de sydöstra lövskogarna i Nordamerika25. Detta tillvägagångssätt gav tillräcklig precision för att uppskatta överflöd för att möjliggöra slutsatser om hur förändringar i artsammansättningen av skogs växt samhällen på grund av antropiska modifierade störnings system påverkar sammansättningen av leddjur, potentiellt att påverka överflöd och fördelning av högre trofiska insektsätande fåglar och däggdjur. Mer specifikt, genom att använda en modifierad uppsamlare teknik först beskrivs av Crossley et al.24, vi uppskattade tätheten av ytan, lövverk-bostad leddjur och testade förutsägelse att vi skulle upptäcka skillnader i mångfald, rikedom, och överflöd av leddjur i lövverket av snabbare växande mer xeric arter av träd i förhållande till långsammare växande mer Mesic arter. Målet med denna artikel är att ge detaljerade instruktioner av tekniken.

Vi genomförde studien om Shawnee National Forest (SNF) i södra Illinois. SNF är en 115 738-ha skog som ligger i den centrala Hardwoods regionen Ozarks och Shawnee Hills Natural divisioner26. Skogen består av en mosaik av 37% ek/Hickory, 25% blandad-Upland lövträd, 16% bok/lönn, och 10% bottomland lövträd. SNF domineras av andra tillväxt ek/Hickory i Upland xeric områden och Sugar Maple, American Beech, och tulpan träd (Liriodendron tulipifera) i skyddade Mesic dalar27,28.

Val av webbplats för denna metod kommer att vara beroende av de övergripande målen för studien. Till exempel, det främst målet för vår ursprungliga studien var att ge insikt i hur förändringar i träd gemenskap kan påverka högre trofiska organismer genom att jämföra lövverk-bostad leddjur gemenskap statistik mellan Mesic och xeric anpassade träd samhällen. Därför var vårt primära mål att kvantifiera leddjur samhället på enskilda träd som ligger inom xeric eller Mesic träd gemenskap. Vi valde 22 studieplatser längs en ek/Hickory (xeric) till Beech/Maple (Mesic) dominerade gradient med USFS Stand Cover Maps (allveg2008. SHP) i ArcGIS 10.1.1. För att förhindra potentiella störande effekter valde vi ut webbplatser med följande kriterier: inte belägna i strandområden, ≥ 12 hektar, och belägna inom sammanhängande Uppland-lövskog Habitat (dvs., höjd över 120 m). Alla webbplatser innehöll mogna träd > 50 år gammal i kuperad terräng, vilket omfattade liknande sluttningar och aspekter. Medan Beech/Maple platsgränser var framstående baserat på övergången av träd samhällen, ek/Hickory webbplats gränser identifierades artificiellt med SNF Cover Maps och ArcGIS 10.1.1. Alla platser var stora skogs block inom un-glacierad terräng; deras olikheter i sammansättningen av trädslag berodde inte på skillnader i läge i landskapet utan var representativa för tidigare markanvändning (t. ex. klara nedskärningar eller selektiv skörd). Vi Ground-truthed kartorna genom att ladda upp diskreta polygon-formfiler av varje studieplats till en handhållen Global Positioning System (GPS) och verifiera trädslag sammansättning. Vi valde slumpmässigt provtagningspunkter (n = 5) på varje plats. Vid varje punkt samplade vi tre träd från 0600 − 1400 timmar under 23 maj-25 juni 2014. För att hitta exempel träd sökte vi utåt till en 30 meters radie från vegetations punkter tills mogna träd (> 20 cm d.b.h.) med grenar som låg tillräckligt för att provet hittades. Typiskt, de tre mogna träden som representerade tre av de fem släkten (Acer, Carya, Fagus, Liriodendron och Quercus) av intresse och var närmast centrumpunkt samplades.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. bygga provtagningsanordningen innan man går till fältet

  1. Med hjälp av bult fräsar, stora tråd fräsar, eller en elektrisk slipskiva, ta bort den nedre 1/3 av 30 cm tråd tomat bur så att den är cirka 55 cm i längd.
  2. Klipp två, 50 cm hängslen tillverkade av aluminium eller liknande semi-styv material att använda som fäststavar och hängslen på vardera sidan av den största änden av tomat bur. Vid 38 cm från slutet, Använd en bordsskiva vice eller stora greppa verktyg som kanal lås för att böja stag till en ca 30 ° vinkel. Fäst den längre änden av varje av de två infästnings stavar till motsatta sidor av tomat bur med zip band och kanal eller eltejp se till tejpen är lindade runt minst 6 cm i buren och stången. Var säker på att Linda tejpen runt buren och stången många gånger för att se till att buren är permanent fäst vid staven.
  3. Fäst den andra änden av var och en av de två infästnings stavar på motsatta sidor av änden av en utdragbar stolpe med zip band och kanal eller eltejp. Som tidigare, Linda bandet flera gånger för att fästa den permanent se till att tejpen överlappar stången och stavar med minst 6 cm. var säker på att öppningen av buren är i kontakt med slutet av teleskop stolpen när buren är fäst.
  4. Fäst buren direkt på änden av stolpen med hjälp av zip slipsar och el-eller silvertejp. Fäst krok-och-slinga fästband på 3 punkter till öppningen av buren 90 ° från den tidigare bifogade stolpen.
    Obs: dessa remsor kommer att användas senare för att hålla påsen öppen.

2. omslutande av filialen

  1. Bifoga 2 stycken krok-och-slinga fästelement till utsidan öppnandet av påsen så att de överensstämmer med krok-och-slinga fästelement fäst vid öppningen av buren. Dessa kommer att användas för att hålla öppningen av påsen på plats medan den förs över en prov gren. Vara säker på krok-och-slinga fästelement är justerad så när påsen sätts in och bifogas, öppningen till dra strängar av påsen löpa parallellt med teleskopfunktion stolpen.
  2. Sätt i en ~ 49 L kök soppåse i tråden tomat bur. Placera en gator klipp på varje respektive sida av botten av påsen och bifoga klippen till både påsen och tråd bur att hålla påsen mot buren. Upprepa samma förfarande för den övre delen av påsen med en gator klipp fäst på dragsnöre och tråd bur motsatsen till stolpen.
  3. Fäst para snöre på påsen är dragsnöre närmast stolpen. Skär fyra bitar av plast eller hårda gummislangar i 4 cm sektioner och fäst med kanal eller eltejp på fyra platser. Den första bör placeras på den utvidgade delen av stolpen ca 0,5 m från slutet av stången närmast tomat bur.  De återstående 3 bör placeras jämlik behandling längs den nedre delen av den utvidgade Polen börjar ca 5 cm från toppen av den nedre delen (dvs. en vardera längs toppen, mitten och botten). Trä änden av den para sladden som inte är ansluten till påsen genom plast slangen.
  4. För varje exempel träd använder du en slumptalsgenerator för att välja en prov höjd som ligger inom förlängnings stolens höjd när den förlängs med maximal längd. Använd en slumptalsgenerator för att välja ett samplings avstånd från trädstammen. Identifiera en gren som kommer att passa i påsen med minimal störning i lövverket och är höjden och avståndet från stammen baserat på de siffror som genereras från slumptalsgeneratorn.
  5. Höj provtagnings staven till en höjd parallellt med önskad gren. Skjut snabbt påsen över grenen sedan snabbt dra den para sladd strängar knutna till Rita strängar på påsen för att täta påsen. Öva detta några gånger innan det första försöket att bli effektiv på att införliva lövverket med minimal störning på bladen.
  6. Ha en andra person klipp grenen på platsen intill påsen öppning med förlängningen Pole pruner. Ta försiktigt provet påsen till marken och snabbt knyta påsen är Rita strängar stängda. Försök att slutföra säckningen, styckning och säckbindande steg så snabbt som möjligt för att förhindra att insekter flyr.
  7. Förvara säckar i en frys tills du är redo att genomföra laboratoriet leddjur analys.

3. arthropod analys

  1. Håll den frysta påsen och grenen upprätt och skaka provet grenen medan i påsen för att rubba leddjur i påsen. Ta försiktigt bort grenen och skölj i stor samling Pan för att ta bort kvarvarande leddjur. Töm återstående material från påsen i samlings pannan. Ta bort alla icke-arthropod skräp.
  2. Olika leddjur i önskade taxonomiska grupper. Notera skillnader mellan larver och vuxna.
  3. Kvantifiera leddjur som önskas. Om biomassa är av intresse, antingen mäta längd av leddjur och använda publicerad längd massa tabell för att uppskatta biomassa, eller placera leddjur i små tork pannor, torr i torkugn för 24 h vid 45 ° c, och väga på en elektronisk balans.

4. uppskatta densitet

  1. För att uppskatta densitet och kontroll för variation i löv struktur och lövdensitet mellan proverna inom trädslag och bland trädslag antingen:
  2. Räkna och mät ytan på bladen från varje prov.
  3. Torka bladen i en torkugn för 48 h vid 45 ° c och väga bladen på en elektronisk balans.
  4. Mät längden på alla träiga förgreningen i provet.
    Obs: Diel skillnader förekommer i leddjur samhällen, så provtagning bör genomföras under hela perioden av inferens.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Vi samlade in 626 prover från 323 enskilda träd komponera 5 trädgrupper. För uppskattningar av total leddjur biomassa per meter gren prov, varierade standardfelet från 12% till 18% av medelvärdet för 5 trädgrupper (tabell 1). Denna precisionsnivå var tillräcklig för att påvisa variation bland trädgrupper och en kvadratisk förändring av biomassa med datum25. Denna teknik gav mer precision vid uppskattning Guild mångfald som framgår av standardfel av leddjur Guild mångfald (H) som sträcker sig från 3% till 7% av den genomsnittliga mångfalden i 5 trädgrupper (tabell 1). Precision på denna nivå var tillräcklig för att upptäcka variation över 5 trädgrupper25. Precision uppskattningar av rikedom var också mycket bra som framgår av standardfel som varierade från 3% till 7% av den genomsnittliga rikedomen bland de 5 trädgrupper (tabell 1). Denna precisionsnivå var tillräcklig för att identifiera variationen bland trädgrupper, en kvadratisk förening med datum, minskning i rikedom med höjd på trädet, och en positiv relation mellan leddjur rikedom och avstånd från trädstam25.

Trädarter Rikedom Biomassa Shannon mångfald
X SE % av medelvärdet X SE % av medelvärdet X SE % av medelvärdet
Lönn 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
Tulpan poppel (N = 70) 4,32 0,20 5 0,011 0,002 18 1,12 0,05 4
Amerikansk strand (N = 67) 3,23 0,22 7 0,002 0,0003 15 0,81 0,06 7
Ek spp. (N = 208) 4,77 0,15 3 0,006 0,0007 12 1,10 0,03 3

Tabell 1: parameter uppskattningar från de flesta snål modell25. Medelvärdet (X), standardfel för medelvärdet (SE) och procentandelen av medelvärdet av standardfelet för varje gemenskaps mått av lövverk som fångas på 5 grupper av träd med hjälp av den beskrivna grenen urklipps metod i Shawnee National Forest i södra Illinois.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Två nödvändigheter av exakt kvantifiera leddjur samhällen är relativt hög detektions sannolikheter och kända eller konsekventa provtagnings områden. När provtagning för leddjur, mindre än 100% detektions sannolikhet kan hänföras till antingen enskilda leddjur undvika fällor eller vissa individer som fångades oupptäckta under bearbetningen. Interceptor fällor att fånga flygande leddjur (sjukdomskänsla/fönster fällor, klibbiga fällor, etc.) verkar vara den mest använda metoden för att räkna upp leddjur samhällen i skogen Canopy29,30,31. Dessa typer av fällor kan placeras i hela trädkronorna, är effektiva vid avlyssning flygande leddjur, och typiskt bevara leddjur under långa perioder (veckor eller månader) för senare identifiering och kvantifiering29,30 ,31, även om de är typiskt begränsade i sin förmåga att fälla genomsökning leddjur31. Interceptor fällor som lockar leddjur med ljus eller feromoner har ytterligare begränsningar i att de sväller bara nattflyg blad och deras attraktionskraft varierar med taxon, månsken, bakgrundsbelysning, och moln täcker Impact32, 33. Dessutom, eftersom leddjur fångas i Interceptor fällor är från okända avstånd, området fångade är okänd. Som sådan, även om Interceptor fällor är effektiva för indexering flygande leddjur över en miljö gradient, data som produceras från Interceptor fällor kan inte användas för att uppskatta ledardensitet25.

En ytterligare metod som ofta används för att övervaka lövverk leddjur är kemisk knockdown34,35. Kemisk knockdown kan vara mycket effektiv för att samla olika grupper av leddjur ger korrekta uppskattningar av taxonomisk rikedom och mångfald. Men denna metod är dyr och tidskrävande, är ospecifik eftersom den samplas alla leddjur på trädet inklusive de på Barken och grenar, kan ha oavsiktliga miljöpåverkan på grund av vindavdriften, och är olagligt i vissa områden36, 37,38,39.

Branch säckging har visats som en effektiv metod för att uppskatta leddjur densitet från ytan träd lövverk med en tillräckligt hög fångst sannolikhet att upptäcka variation i olika miljö gradienter24,40. Tråden tomat burar och 49 L soppåsar som används i denna studie tillät forskarna att omfatta grenen helt med liten eller ingen störning innan stängningen av öppnandet av påsen. Som sådan är det viktigt att forskarna är noga med att inte störa bladen på det önskade gren provet innan de omsluter det med provtagnings påsen. Därför är ett kritiskt steg att föra provtagnings påsen parallellt med den önskade provtagnings påsen och snabbt bifoga, täta och binda påsen efter varje prov samlas. Prov insamlingen är begränsad till den maximala höjden forskaren kan hålla en utökad teleskopfunktion Pole på (8 m i vår studie), även om samma gren-uppsamlare utrustning och metodik kan användas i andra situationer såsom fjädring i trädkronorna. Vissa författare har föreslagit att när du använder denna procedur aktiv, fbelysta-leddjur är underrepresenterade40,41,42. Vi anser dock att så länge bladverket förblir ostört tills det omges av provtagningssäcken, är det osannolikt att ett stort antal leddjur som finns i eller på lövverket vid tidpunkten flydde fångst. Resultaten av vår studie stöder detta påstående i att när provtagning ett rimligt antal träd (323), standardfelet var högst 17% av den relativa leddjur biomassa medelvärde (Cayra = 11%, Acer = 12%, Fagus = 17%, liriodendrum = 15%, och Quercus = 11%). Likaså när man överväger Guild rikedom och mångfald, var den mest variabla uppskattningen mångfald på Fagus, med ett standardfel som var 7% av medelvärdet. Dessa uppskattningar gav klart tillräcklig precision för att modellera skillnader mellan grupper av träd släkten och andra ekologiska eller miljömässiga variabler. En begränsning av våra resultat är dock att även om vi är övertygade om att sannolikheten för detektion med denna metod är hög, dvs sannolikt närmar sig 100%, har vi inte en metod för att självständigt kontrollera detta påstående. Således, medan vi visat detektions sannolikhet är tillräcklig för att upptäcka variation över en miljövariabel, som i detta fall var träd släkten, biomassa uppskattningar som framställts av denna metod har potential att vara partisk låg med några okända belopp 40.

De flesta författare har undersökt innehållet i påsen i fältet36,42,43,44,45. Vi tror att ett kritiskt steg för att maximera upptäckten är att frysa påsen som vi gjorde, sedan undersöka och kvantifiera innehållet i laboratoriet under kontrollerade betingelser. Vi tror att detta tillvägagångssätt kommer att minska mätfel genom att minimera antalet fångade leddjur som förbises eller felidentifierat.

Att uppskatta det område som provtas för jämförelse av densitet bland trädslag kan vara problematiskt om löv strukturen varierar avsevärt bland trädslag, vilket var fallet i vår undersökning. I tidigare studier, när författarna var intresserade av att kvantifiera lövverk-bostad leddjur, de ofta uppskattade provtagningsområde genom vägning blad för att uppskatta mängden substrat tillgängliga för leddjur46,47,48 . De olika arterna av ekar, dock tenderar att ha tjockare vaxartad blad nagelband än andra trädslag. Således är massan till ytarea förhållandet för Oaks större än andra arter49. Eftersom massan till ytan förhållandet är större i Oaks, med hjälp av massan av bladen som en uppskattning av substrat för lövverk bostad leddjur skulle överskatta provtagning område och underskattar leddjur densitet för ekar i förhållande till trädslag med mindre tjocka blad nagelbanden. Dessutom, om förmågan att stödja leddjur varierar mellan trädslag, den yta av landskapet som täcks av en viss trädslag kommer att diktera nivån av substrat som stöds inom ett specificerat landskap. Eftersom mängden yta ett givet träd upptar bestäms av Kron spridning (dvs gren sprids utåt från stammen) och lövdensitet varierar mellan träd, tror vi när kvantifiera leddjur för konsumtion av insektivores, total grenlängd urvalet är lämpligare än blad biomassa vid uppskattning av det totala urvalet av areal. Våra resultat verkar återigen stödja detta påstående i att vi upptäckte skillnader mellan trädgrupper som överensstämmer med det förutspådda mönstret baserat på tidigare studier25. Vi tror att leddjur överflöd eller biomassa per mått grenlängd är lämpligast när det primära målet är att jämföra resurser som tillhandahålls för insektivores bland trädslag. Om individer däremot jämför trädslag som producerar löv med liknande tjocklek på blad nagelbanden, kan det vara lämpligare att använda blad biomassa som en uppskattning av provtagningsområdet. Oavsett om forskare använder faktiska löv område, löv område som uppskattas av blad biomassa, eller total grenlängd som en kvantifierbar metriska, med hjälp av säck teknik, en mätbar mängd leddjur vid en viss tidpunkt på en mätbar yta området fångas upp per prov. Detta gör det möjligt för forskare att använda blad yta, löv område som uppskattas av blad biomassa, eller total grenlängd som en kvantifierbar metriska. Denna metod ger en konsekvent uppskattning för att jämföra kvantifierade leddjur bland rumsliga eller temporala variabler och en uppskattning av ledardensitet25.

I allmänhet, den urvalsmetod som beskrivs i denna artikel verkar vara effektiv på att tillåta rumsliga eller temporala jämförelser av lövverk-bostad leddjur mått. Detta tillvägagångssätt är överkomligt och genomförbart i landskaps skalan. Dessutom, även om frysning av hela grenen kräver betydande frysutrymme, frysning grenen sedan skölja grenen i vatten är ett effektivt sätt att separera leddjur från lövverk med minimal ansträngning, därför ger en kostnadseffektiv strategi att få leddjur mått. Slutligen, eftersom det primära syftet med vår ursprungliga studie var att bättre förstå hur mesophication av sydöstra lövskogar sannolikt kommer att påverka skogslevande insektsätande fåglar och däggdjur vi grupperade leddjur i gillen baserat på diagnostiska morfologiska egenskaper. Vi ser dock inte en anledning till att dessa fångstmetoder inte kan användas för att kvantifiera leddjur vid arten eller någon annan taxonomisk nivå.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Författarna har inget att avslöja.

Acknowledgments

Författarna vill tacka den amerikanska Department of jordbruk Forest Service för finansiering av detta projekt genom USFS avtal 13-CS-11090800-022. Vi vill tacka J. Suda, W. Holland, och andra för laboratorie hjälp, och R. Richards för fält assistans.

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

Miljövetenskap leddjur överflöd leddjur densitet leddjur herbivory fånga gemenskap mångfald lövverk befolkning rikedom
En metod för att kvantifiera blad-och hus leddjur
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