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 metode for kvantifisere løvverk-bolig leddyr

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 hvordan du kvantifisere blad bolig leddyr ved å forsegle bladene og slutten av grener i en pose, klipping og frysing det har materiale, og skylle den tidligere frosset materiale i vann for å skille leddyr fra underlaget for kvantifisering.

Abstract

Terrestriske leddyr spiller en viktig rolle i vårt miljø. Kvantifisere leddyr på en måte som gjør det mulig for en presis indeks eller estimater av tetthet krever en metode med høy deteksjon sannsynlighet og en kjent prøvetaking området. Mens de fleste beskrevne metoder gir en kvalitativ eller semi-kvantitativ anslag tilstrekkelig for å beskrive arter tilstedeværelse, rikdom og mangfold, få gi en tilstrekkelig konsistent oppdagelse sannsynlighet og kjente eller konsekvente prøvetaking områder for å gi en indeks eller anslå med tilstrekkelig presisjon til å oppdage forskjeller i overflod på tvers av miljømessige, romlige eller timelige variabler. Vi beskriver hvordan du kvantifisere blad-bolig leddyr ved å forsegle bladene og slutten av grener i en pose, klipping og frysing av den har et materiale, og skylle den tidligere frosset materiale i vann for å skille leddyr fra underlaget og kvantifisere dem. Som vi viser, kan denne metoden brukes i et landskap skala for å kvantifisere blad-bolig Leddyr med tilstrekkelig presisjon til å teste og beskrive hvordan romlige, timelige, miljømessige og økologiske variabler påvirke arthropod rikdom og overflod. Denne metoden tillot oss å oppdage forskjeller i tetthet, rikdom, og mangfoldet av blad-bolig leddyr blant 5 slekter av trær som vanligvis finnes i sørøstlige løvskog skoger.

Introduction

Terrestriske leddyr spiller en viktig rolle i økosystemet vårt. I tillegg til å være av vitenskapelig interesse leddyr kan være både skadelig og fordelaktig for avlinger, hagebruk planter, og naturlig vegetasjon, samt gi en viktig trofiske funksjon i mat duk. Dermed forstå faktorene som påvirker arthropod samfunnsutvikling og overflod er avgjørende for bønder, pest kontroll ledere, plante biologer, Entomologer, dyreliv økologene, og bevaring biologer som studerer samfunnet dynamikk og administrere insektetende organismer. Forstå faktorer som påvirker arthropod samfunn og forekomster ofte krever fangst av individer. Capture teknikker kan vanligvis kategoriseres i kvalitative teknikker som bare oppdage tilstedeværelsen av en art for estimater av arter utvalg, rikdom og mangfold, eller semi-kvantitative og kvantitative teknikker som gir mulighet for en indeks eller anslag over overflod og tetthet av individer i en taksonomisk gruppe.

Kvalitative teknikker som bare tillater slutning om tilstedeværelse av en art eller samfunnet struktur har en ukjent eller egentlig lav deteksjon sannsynlighet eller mangler i å gi slutning om oppdagelsen sannsynlighet og størrelsen på området samplet. Fordi gjenkjenning sannsynligheten med disse teknikkene er lav, er variasjon forbundet med deteksjon utelukker tilstrekkelig presisjon for inferring hvordan forklarende variabler påvirker arthropod befolknings beregninger. Kvalitative teknikker som brukes til å anslå tilstedeværelse inkluderer sug prøvetaking1, lys feller2, fremveksten feller3, fôring mønstre på røtter4, saltlake rør5, agn6, feromon3, fallgruve feller 7, ubehag feller8, vindu feller9, sug feller10, slo brett11, Spider webs12, Leaf miner, frass13, arthropod galls14, vegetasjon og rot skade15 .

Alternativt, semi-kvantitative og kvantitative teknikker tillate forskere å anslå eller i det minste konsekvent prøve et bestemt utvalg området og anslå sannsynligheten for påvisning eller anta oppdagelsen sannsynligheten er ikke-retningsbestemt og tilstrekkelig som å ikke skjule sin evne til å oppdage romlige eller timelige variasjoner i overflod. Semi-kvantitative og kvantitative teknikker inkluderer feie garn16, sug eller vakuum prøvetaking17, systematisk telling av synlige leddyr18, Sticky feller19, ulike Pot-type feller20, inngang eller emergent hull21, kjemisk knockdown22, klebrig og vann fylt farge feller23, og gren pose og klipping24.

Nylige menneskeskapte endringer i klima og forstyrrelse regimer har ført til dramatiske endringer i plantesamfunn, noe som gjør interaksjoner mellom plante-samfunnet arter sammensetning og arthropod samfunn et aktivt område av studien. Forstå hvordan arthropod samfunn varierer med plantearter sammensetning er en kritisk komponent for å forstå de potensielle økonomiske og miljømessige virkninger av endringer i anlegget samfunn. Semi-kvantitative eller kvantitative metoder for kvantifisere arthropod overflod med tilstrekkelig presisjon til å oppdage forskjeller mellom arter av planter er nødvendig. I denne artikkelen beskriver vi en metode for indeksering løvverk-bolig leddyr som, med rimelig innsats, forutsatt tilstrekkelig presisjon til å identifisere forskjeller i individuelle overflod og biomasse, mangfold og rikdom blant 5 arter av trær som vanligvis finnes i den sørøstlige løvtrær i Nord-Amerika25. Denne tilnærmingen gitt presisjon tilstrekkelig for å estimere overflod å tillate slutning om hvordan endringer i arter sammensetning av skog plantesamfunn på grunn av anthropic endret forstyrrelse regimer påvirke sammensetningen av leddyr, potensielt påvirke overflod og distribusjon av høyere trofiske insektetende fugler og pattedyr. Mer spesifikt, ved å bruke en modifisert pose teknikk først beskrevet av Crossley et al.24, vi anslått tetthet av overflate, løvverk-bolig leddyr og testet prediksjon at vi ville oppdage forskjeller i mangfold, rikdom, og overflod av leddyr i løvverk av raskere voksende mer xeric arter av trær i forhold til tregere voksende mer Mesic arter. Målet med denne artikkelen er å gi detaljerte instruksjoner av teknikken.

Vi gjennomførte studien på Shawnee National Forest (SNF) i sørlige Illinois. Den SNF er en 115 738-ha skog som ligger i den sentrale hardwoods regionen i Ozarks og Shawnee Hills naturlige divisjoner26. Skogen består av en mosaikk av 37% eik/Hickory, 25% Mixed-Upland hardwoods, 16% bøk/lønn, og 10% bottomland hardwoods. Den SNF er dominert av andre vekst eik/Hickory i Upland xeric områder og sukker lønn, amerikansk bøk, og tulipan treet (Liriodendron tulipifera) i skjermet Mesic daler27,28.

Område valg for denne metoden vil være avhengig av de overordnede målene for studien. For eksempel, det primært målet med vår opprinnelige studien var å gi innsikt i hvordan endringer i treet samfunnet kan påvirke høyere trofiske organismer ved å sammenligne løvverk-bolig arthropod samfunnet beregninger mellom Mesic og xeric tilpasset treet samfunn. Derfor var vårt primære mål å kvantifisere arthropod samfunnet på individuelle trær som ligger innenfor xeric eller Mesic treet samfunnet. Vi valgte 22 studiesteder langs en eik/Hickory (xeric) til bøk/lønn (Mesic) dominerte gradient ved hjelp av USFS stativ dekke kart (allveg2008. SHP) i ArcGIS 10.1.1. For å hindre potensielle forvirrende effekter, valgte vi nettsteder som bruker følgende kriterier: ikke plassert i riparian områder, ≥ 12 hektar, og ligger innenfor sammenhengende Upland-løvskog habitat (dvs. høyde over 120 m). Alle områder inneholdt modne trær > 50 år i kupert terreng, og dermed omfattet lignende bakker og aspekter. Mens bøk/Maple site grenser ble preget basert på overgangen av treet samfunn, eik/Hickory site grenser ble identifisert kunstig ved hjelp SNF dekke kart og ArcGIS 10.1.1. Alle steder var store skogs blokker i un-breer terreng; deres forskjeller i treslag sammensetning var ikke på grunn av forskjeller i plassering på landskapet, men var representative for tidligere arealbruk (f. eks, klare kutt eller Selektiv innhøsting). Vi bakken-truthed kartene ved å laste opp diskrete polygon form filer av hver studiestedet til en håndholdt Global Positioning System (GPS) og verifisere tre arter sammensetning. Vi tilfeldig valgte prøvetaking punkter (n = 5) på hvert sted. På hvert punkt samplet vi tre trær fra 0600 − 1400 timer i løpet av 23 mai til 25 juni 2014. For å finne prøve trær, søkte vi utover til en 30 m radius fra vegetasjon poeng til modne trær (> 20 cm d.b.h.) med grener lavt nok til å prøve ble funnet. Vanligvis de tre modne trær som representerte tre av de fem slekter (Acer, carya, Fagus, Liriodendron og Quercus) av interesse og var nærmest til sentrum punktet ble samplet.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. bygging av prøve enheten før du går til feltet

  1. Ved hjelp av bolt cutters, store wire cutters, eller en elektrisk sliping disk, fjerne den nederste 1/3 av 30 cm wire tomat buret slik at det er ca 55 cm i lengde.
  2. Cut to, 50 cm bukseseler laget av aluminium eller tilsvarende semi-rigid materiale som skal brukes som vedlegg stenger og bukseseler på hver side av den største enden av tomat buret. På 38 cm fra slutten, bruk en bordplate Vice eller store gripe verktøy som kanal låser å bøye spenne til en ca 30 ° vinkel. Fest den lengre enden av hver av de to feste stengene til motsatte sider av tomat bur med zip bånd og duct eller elektrisk tape sikre tapen er pakket rundt minst 6 cm av buret og stangen. Være bestemt å vikle båndet i nærheten byrået og stang tallrik timene å sikre byrået er permanent knyttet til stangen.
  3. Fest den andre enden av hver av de to feste stengene på motsatt side av enden av en uttrekkbar stang med glidelås bånd og duct eller elektrisk tape. Som før, vikle båndet flere ganger for å påføre den permanent sikre tapen overlapper stangen og stenger med minst 6 cm. Vær sikker på at åpningen av buret er i kontakt med slutten av teleskop stangen når buret er festet.
  4. Fest buret direkte på enden av stangen ved hjelp av zip-bånd og elektrisk eller duct tape. Fest borrelås strimler på 3 punkter til åpningen av buret 90 ° fra den tidligere vedlagte pol.
    Merk: disse stripene vil bli brukt senere for å holde posen åpen.

2. omslutter grenen

  1. Fest 2 stk krok-og-løkke feste til utsiden åpningen av posen slik at de samsvarer med krok-og-sløyfe feste festet til åpningen av buret. Disse vil bli brukt til å holde åpningen av posen på plass mens den er brakt over en prøve gren. Vær sikker på krok-og-loop feste er justert slik at når posen er satt inn og festet, åpningen til trekk strenger av posen kjøre parallelt med teleskop Polen.
  2. Sett inn en ~ 49 L kjøkken søppelpose i ledningen tomat buret. Plasser en Gator klipp på hver respektive side av bunnen av posen og fest klippene til både posen og wire buret for å holde posen mot buret. Gjenta den samme prosedyren for toppen av posen med en Gator klips festet til trekk strengen og wire buret motsatt av stangen.
  3. Fest para ledningen til trekk strengen som er nærmest stangen. Skjær fire stykker av plast eller harde gummi rør i 4 cm seksjoner og fest med duct eller elektrisk tape på fire steder. Den første bør plasseres på den forlenger delen av stangen ca 0,5 m fra enden av stangen nærmest tomat buret.  De resterende 3 bør plasseres Equidistance langs den nederste delen av den uttrekkbare stangen starter ca 5 cm fra toppen av den nederste delen (dvs. en hver langs toppen, midten og bunnen). Trådenden av para ledningen som ikke er festet til posen gjennom plastrør.
  4. For hvert prøve tre bruker du en tilfeldig tall generator for å velge en prøve høyde som er innenfor høyden på forlengelses stangen når den forlenges med maksimal lengde. Bruk en tilfeldig tall generator for å velge en prøve avstand fra stammen. Identifiser en gren som vil passe i posen med minimal forstyrrelse til løvverk og er høyden og avstanden fra stammen basert på tallene som genereres fra tilfeldig nummer generator.
  5. Hev prøve stangen til en høyde parallelt med ønsket gren. Raskt skyv posen over grenen deretter raskt trekke para ledningen strengene festet til trekke strengene på posen for å forsegle posen. Øv dette et par ganger før det første forsøket på å bli effektiv på å innlemme løvverk med minimal forstyrrelse til bladene.
  6. Ha en annen person klippet grenen på stedet ved siden av posen er åpningen med forlengelsen Pole Pruner. Ta forsiktig med prøven posen til bakken og raskt knytte posen trekk strenger lukket. Forsøk å fullføre trinnene for pose, skjæring og bag-binding så raskt som mulig for å forhindre at insekter rømmer.
  7. Oppbevar den med følgende grenen i en fryser til den er klar til å utføre laboratorie arthropod analyse.

3. arthropod analyse

  1. Hold den frosne posen og grenen oppreist og rist prøve grenen mens du er i posen for å løsne leddyr i posen. Fjern forsiktig grenen og skyll i stor oppsamlings panne for å fjerne gjenværende leddyr. Tøm det resterende materialet fra posen inn i oppsamlings pannen. Fjern eventuelle ikke-arthropod rusk.
  2. Skill leddyr i ønsket taksonomisk grupper. Merk forskjeller mellom larver og voksne.
  3. Kvantifisere leddyr som ønsket. Hvis biomasse er av interesse, enten måle lengden på leddyr og bruke publisert lengde masse tabellen for å anslå biomasse, eller plassere leddyr i små tørke panner, tørr i tørking ovnen i 24 timer ved 45 ° c, og veie på en elektronisk balanse.

4. estimering av tetthet

  1. Å anslå tetthet og kontroll for variasjon i blad struktur og blad tetthet mellom prøvene innenfor treslag og blant treslag enten:
  2. Count og måle overflatearealet av bladene fra hver prøve.
  3. Tørk bladene i en tørking ovn for 48 h ved 45 ° c og veie bladene på en elektronisk balanse.
  4. Mål lengden på alle Woody gren innenfor prøven.
    Merk: Diel forskjeller oppstår i arthropod samfunn, så prøvetaking bør gjennomføres gjennom hele perioden av slutning.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Vi samlet 626 prøver fra 323 individuelle trær komponere 5 tre grupper. For estimater av total arthropod biomasse per meter gren samplet, standard feil varierte fra 12% til 18% av gjennomsnittet for de 5 tre gruppene (tabell 1). Dette nivået av presisjon var tilstrekkelig til å oppdage variasjon mellom tre grupper og en kvadratisk endring i biomasse med dato25. Denne teknikken ga mer presisjon ved estimering Guild mangfold som demonstrert av standard feil av arthropod Guild mangfold (H ') som spenner fra 3% til 7% av gjennomsnittlig mangfold over de 5 tre gruppene (tabell 1). Presisjon på dette nivået var tilstrekkelig til å oppdage variasjon på tvers av de 5 tre gruppene25. Presisjon av estimater av rikdom var også veldig bra som demonstrert av standard feil som varierte fra 3% til 7% av gjennomsnittlig rikdom blant de 5 tre gruppene (tabell 1). Dette nivået av presisjon var tilstrekkelig til å identifisere variasjon mellom tre grupper, en kvadratisk assosiasjon med dato, nedgang i rikdom med høyde på treet, og en positiv sammenheng mellom arthropod rikdom og avstand fra trestammen25.

Treslag Rikdom Biomasse Shannon mangfold
X SE % av gjennomsnittlig X SE % av gjennomsnittlig X SE % av gjennomsnittlig
Maple 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
Tulip poppel (N = 70) 4,32 0,20 5 0,011 0,002 18 1,12 0,05 4
American Beach (N = 67) 3,23 0,22 7 0,002 0,0003 15 0,81 0,06 7
Oak spp. (N = 208) 4,77 0,15 3 0,006 0,0007 12 1,10 0,03 3

Tabell 1: parameter estimater fra de fleste parsimonious modell25. Gjennomsnittet (X), standard feil av gjennomsnittlig (SE), og prosent av gjennomsnittet av standard feil for hvert samfunn beregning av løvverk bolig-leddyr fanget på 5 grupper av trær ved hjelp av beskrevet grenen klipping metoden i Shawnee National Forest i sørlige Illinois.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

To nødvendigheter av nøyaktig kvantifisere arthropod samfunn er relativt høy påvisning sannsynligheter og kjente eller konsekvente prøvetaking områder. Når prøvetaking for leddyr, mindre enn 100% deteksjon sannsynlighet kan tilskrives enten individuelle leddyr unngå feller eller noen individer som ble fanget blir uoppdaget under behandlingen. Nærjager feller som avskjære Flying Leddyr (ubehag/vindu feller, klissete feller, etc.) synes å være den mest brukte tilnærmingen til å nummerere arthropod samfunn i skogen baldakin29,30,31. Disse typer feller kan plasseres gjennom kalesjen, er effektive på avskjære Flying leddyr, og vanligvis bevare leddyr i lange perioder (uker eller måneder) for senere identifisering og kvantifisering29,30 ,31, selv om de er typisk begrenset i sin evne til å felle gjennomgangen leddyr31. Nærjager feller som tiltrekker leddyr bruker lys eller feromoner har flere begrensninger i at de felle bare natt flyers og deres attraktivitet varierer med takson, måneskinn, bakgrunn belysning, og Sky dekke innvirkning32, i 33. I tillegg, fordi leddyr fanget i nærjager feller er fra ukjente avstander, er området fanget ukjent. Som sådan, selv om nærjager feller er effektive for indeksering flygende leddyr over en miljømessig gradient, data produsert fra nærjager feller kan ikke brukes til å anslå arthropod tetthet25.

En ekstra metode som ofte brukes til å overvåke løvverk leddyr er kjemisk knockdown34,35. Kjemisk knockdown kan være svært effektive for å samle ulike grupper av leddyr gir nøyaktige estimater av taksonomisk rikdom og mangfold. Imidlertid er denne metoden dyrt og tidkrevende, er ikke-spesifikke som det prøver alle leddyr på treet inkludert de på bark og greiner, kan ha utilsiktede miljømessige virkninger på grunn av vind drift, og er ulovlig i enkelte områder36, 37,38,39.

Gren-pose har blitt demonstrert som en effektiv metode for å anslå arthropod tetthet fra overflate treet løvverk med en tilstrekkelig høy fangst sannsynlighet for å oppdage variasjon på tvers av ulike miljømessige graderinger24,40. Ledningen tomat bur og 49 L søppelsekker brukt i denne studien tillot forskere å omfatte grenen fullt med liten eller ingen forstyrrelse før nedleggelsen av åpningen av posen. Som sådan er det viktig at forskerne er nøye med å ikke forstyrre løvverk av ønsket grenen prøven før omslutter den med prøvetaking posen. Dermed er et kritisk trinn å bringe prøvetaking posen parallelt med ønsket prøvetaking posen og raskt legge, forsegle, og knytte posen etter hver prøve er samlet. Sample samlingen er begrenset til maksimal høyde forskeren kan holde en utvidet teleskop Pol på (8 m i vår studie), selv om det samme gren-pose utstyr og metodikk kan brukes i andre situasjoner som suspensjon i kalesjen. Noen forfattere har antydet at når du bruker denne prosedyren aktiv, brukes-leddyr er underrepresentert40,41,42. Men vi tror at så lenge løvverk forblir uforstyrret før det er omsluttet av prøvetaking posen, er det usannsynlig at et betydelig antall leddyr tilstede i eller på løvverk på den tiden rømte fangst. Resultatene av vår studie støtter denne påstanden i at når prøvetaking et rimelig antall trær (323), var den vanlige feilen på de fleste 17% av den relative arthropod biomasse bety (Cayra = 11%, Acer = 12%, Fagus = 17%, Liriodendrum = 15%, og Quercus = 11%). Tilsvarende, når de vurderer Guild rikdom og mangfold, den mest variable anslaget var mangfoldet på Fagus, med en standard feil som var 7% av gjennomsnittet. Disse anslagene ga tydeligvis tilstrekkelig presisjon til å modellere forskjeller mellom grupper i tre og andre økologiske eller miljømessige variabler. En begrensning til våre resultater, er imidlertid at selv om vi er sikre på at oppdagelsen sannsynlighet med denne metoden er høy, det vil si, sannsynligvis nærmer 100%, har vi ikke en metode for uavhengig verifisere denne påstanden. Dermed, mens vi viste oppdagelsen sannsynligheten er tilstrekkelig til å oppdage variasjon på tvers av en miljømessig variabel, som i dette tilfellet var tre slekter, biomasse estimater produsert fra denne metodikken har potensial til å være partisk lavt av noen ukjent beløp i 40.

De fleste forfatterne har undersøkt innholdet i posen i feltet36,42,43,44,45. Vi tror et kritisk skritt for å maksimere oppdagelsen er å fryse posen som vi gjorde, og deretter undersøke og kvantifisere innholdet i laboratoriet under kontrollerte forhold. Vi tror denne tilnærmingen vil redusere målefeil ved å minimere antall fanget leddyr som er oversett eller er feilidentifisert.

Estimering området samplet for sammenligning av tetthet blant treslag kan være problematisk hvis blad strukturen varierer betydelig blant treslag, slik tilfellet var i vår studie. I tidligere studier, da forfatterne var interessert i kvantifisere løvverk-bolig leddyr, de ofte anslått prøvetaking området ved veiing blader å anslå mengden av substrat tilgjengelig for leddyr46,47,48 . De ulike arter av eik trær, men har en tendens til å ha tykkere voksaktig blad neglebåndene enn andre treslag. Dermed er massen til overflateareal forholdet for eik større enn andre arter49. Fordi massen til overflaten området forholdet er større i eik, ved hjelp av massen av bladene som et anslag på substrat for løvverk bolig leddyr ville overvurdere prøvetaking området og undervurdere arthropod tetthet for eik trær i forhold til treslag med mindre tykke Leaf neglebåndene. I tillegg, hvis evnen til å støtte leddyr varierer mellom treslag, vil arealet av landskapet som dekkes av en gitt treslag diktere nivået av underlaget støttes innenfor et spesifisert landskap. Fordi mengden av overflateareal en gitt treet opptar bestemmes av kronen spredning (dvs. gren spredt utover fra stammen) og blad tettheten varierer mellom trær, tror vi når kvantifisere leddyr for forbruk av insectivores, total gren lengde samplet er mer hensiktsmessig enn Leaf biomasse når anslå totale areal samplet. Våre resultater igjen ser ut til å støtte denne påstanden i at vi oppdaget forskjeller mellom tre grupper i samsvar med spådd mønster basert på tidligere studier25. Vi tror arthropod overflod eller biomasse per måling av gren lengde er mest hensiktsmessig når det primære målet er å sammenligne ressurser gitt for insectivores blant treslag. Hvis imidlertid enkeltpersoner sammenligner treslag som produserer blader med lignende blad cuticle tykkelse, ved hjelp av Leaf biomasse som et anslag for prøvetaking området kan være mer hensiktsmessig. Uavhengig av om forskerne bruker faktiske blad området, Leaf området som anslått av Leaf biomasse, eller total gren lengde som en målbar beregning, ved hjelp av pose teknikk, en målbar mengde leddyr på et bestemt tidspunkt på en målbar overflate området fanges opp per prøve. Dette gjør at forskerne kan bruke blad overflateareal, blad området som anslått av Leaf biomasse, eller total gren lengde som en målbar beregning. Denne metoden gir et konsekvent anslag for å sammenligne kvantifisert leddyr mellom romlige eller timelige variabler og et estimat på arthropod tetthet25.

Generelt, sampling metoden beskrevet i denne artikkelen synes å være effektiv på å tillate for romlig eller temporal sammenligninger av løvverk-bolig arthropod beregninger. Denne tilnærmingen er rimelig og gjennomførbart i landskapet skala. Videre, selv om frysing hele grenen krever betydelig fryseboks plass, frysing grenen deretter skylle grenen i vann er en effektiv måte å skille leddyr fra løvverk med minimal innsats, derfor gir en kostnadseffektiv tilnærming å innhente arthropod beregninger. Til slutt, fordi det primære målet for vår opprinnelige studien var å bedre forstå hvordan mesophication av sørøstlige løvskog er sannsynlig å påvirke skog-bolig insektetende fugler og pattedyr vi gruppert leddyr i laug basert på diagnostiske morfologiske funksjoner. Men vi ser ikke en grunn til at disse fangst teknikker ikke kan brukes til å kvantifisere leddyr på arter eller andre taksonomisk nivå.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne har ingenting å avsløre.

Acknowledgments

Forfatterne vil gjerne takke US Department of Agriculture Forest Service for finansiering dette prosjektet gjennom USFS avtalen 13-CS-11090800-022. Vi takker J. Suda, W. Holland og andre for laboratorie hjelp, og R. Richards for assistanse i felten.

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

Environmental Sciences arthropod overflod arthropod tetthet arthropod herbivory fangst samfunnet mangfold løvverk befolkning rikdom
En metode for kvantifisere løvverk-bolig leddyr
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