Summary
Describimos un enfoque semicuantitativo de las características de medición de las comunidades cortrópicas (que habitan la corteza). Colocamos trampas adhesivas fabricadas comercialmente en boles de árboles para estimar la abundancia, la longitud total (un sustituto de la biomasa), la riqueza y la diversidad de Shannon para la comparación entre especies de árboles.
Abstract
Los artrópodos terrestres juegan un papel importante en nuestro entorno. La cuantificación de los artrópodos de una manera que permita un índice preciso o una estimación de la densidad requiere un método con alta probabilidad de detección y un área de muestreo consistente. Utilizamos trampas adhesivas fabricadas para comparar la abundancia, la longitud total (un sustituto de la biomasa), la riqueza y la diversidad Shannon de artrópodos corticolosos entre los bolos de 5 especies de árboles. La eficacia de este método fue adecuada para detectar la variación en los artrópodos corticolosos entre las especies arbóreas y proporcionar un error estándar de la media que era <20% de la media para todas las estimaciones con tamaños de muestra de 7 a 15 árboles individuales de cada especie. Nuestros resultados indican, incluso con estos tamaños de muestra moderados, el nivel de precisión de las métricas de la comunidad de artrópodos producidos con este enfoque es adecuado para abordar la mayoría de las cuestiones ecológicas relativas a la variación temporal y espacial en artrópodos corticolosos. Los resultados de este método difieren de otros enfoques cuantitativos como el derribo químico, la inspección visual y las trampas de embudo, ya que proporcionan una indicación de la actividad corticosa de los artrópodos a largo plazo, lo que incluye mejor el bola temporal residentes, artrópodos voladores que aterrizan temporalmente en el bolo de los árboles y artrópodos que se arrastran que utilizan el bolo del árbol como una ruta de viaje desde el suelo hasta el follaje más alto del bosque. Además, creemos que las trampas adhesivas fabricadas comercialmente proporcionan estimaciones más precisas y son logísticamente más sencillas que el método descrito anteriormente de aplicar directamente un material pegajoso a la corteza de árbol o aplicar un material pegajoso a la cinta u otro tipo de respaldo y aplicarlo a la corteza del árbol.
Introduction
Los artrópodos terrestres juegan un papel importante en nuestro entorno. Además de ser de interés científico por derecho propio, los artrópodos pueden ser perjudiciales y beneficiosos para otros niveles tróficos (es decir, cultivos, plantas hortícolas, vegetación autóctona y alimentos para organismos insectívoros1,2,3,4). Por lo tanto, comprender los factores que influyen en el desarrollo y la abundancia de la comunidad de artrópodos es fundamental para los agricultores5, los gestores de control de plagas6, los silvicultores4, los biólogos de plantas7,los entomólogos8,y los ecologistas de vida silvestre y conservación que estudian la dinámica de la comunidad y gestionan los organismos insectívoros9. Las comunidades de artrópodos varían en la composición y abundancia de especies tanto temporal como espacialmente a través de una variedad de paisajes ecológicos, incluyendo comunidades de plantas, especies de plantas y en varias regiones de plantas individuales. Por ejemplo, los estudios han demostrado diferencias significativas en las métricas de la comunidad de artrópodos entre las raíces, el bolo y los tallos, y el follaje, dentro del mismo árbol individual10,11. Estos hallazgos no son sorprendentes teniendo en cuenta que diferentes partes de la misma planta, por ejemplo, hojas frente a cortezas de un árbol, proporcionan diferentes recursos para los que los artrópodos se han adaptado para explotar. Por lo tanto, cada parte de la planta puede apoyar una comunidad de artrópodos diferente. Debido a que los artrópodos de viviendas de follaje pueden tener un impacto socioeconómico y ambiental tan grande, se ha realizado un esfuerzo sustancial para medir las métricas de la comunidad utilizando enfoques cualitativos y cuantitativos12. Alternativamente, se ha invertido mucho menos esfuerzo para desarrollar enfoques de cuantificación de comunidades artrópodas corticolosas( viviendas de corteza).
Al igual que las comunidades de artrópodos que habitan en el follaje, las comunidades corrípodas de artrópodos pueden ser importantes desde el punto de vista socioeconómico y ambiental. Algunas enfermedades forestales causadas o facilitadas por artrópodos corticolosos pueden ser perjudiciales para la cosecha de madera económicamente viable4. Además, los artrópodos corticolosos pueden ser un componente importante de la cadena alimentaria en las comunidades forestales13,14. Por ejemplo, los artrópodos de moradas forestales son la principal fuente de alimento para muchas cortezas insectívoras que recogen avescantora 15,16. Por lo tanto, comprender los factores que influyen en las comunidades de artrópodos corticolosos es de interés para los silvicultores y los ecologistas básicos y aplicados.
Comprender los factores que influyen en la composición y abundancia de la comunidad de artrópodos a menudo requiere la captura de individuos. Las técnicas de captura generalmente pueden clasificarse en técnicas cualitativas que sólo detectan la presencia de una especie para estimaciones de rango de especies, riqueza y diversidad17,o técnicas semicuantitativas y cuantitativas que permiten un índice o estimación de abundancia y densidad de individuos dentro de un grupo taxonómico18,19. Las técnicas semicuantitativas y cuantitativas permiten a los investigadores estimar o al menos de forma consistente muestrear un área de muestra especificada y estimar la probabilidad de detección o asumir que la probabilidad de detección no es direccional y adecuada para no ocultar la capacidad del investigador para detectar la variación espacial o temporal en la abundancia. Las técnicas semicuantitativas y cuantitativas para la cuantificación de artrópodos corticolosos incluyen muestreo de aspiración o vacío de un área específica20,21,22, conteo sistemático de artrópodos visibles18,23, trampas pegajosas24, diversos embudos o trampas tipo maceta8,25, y agujeros de entrada o emergentes26,27.
Se cree que una serie de factores espaciales y temporales conducen a la variación en las comunidades artrópodas corticolosas11,14,28,29. Por ejemplo, se cree que la textura de la corteza de árbol influye en la estructura comunitaria de los artrópodos que habitan en los árboles14. Debido a la superficie más diversa de los troncos de los árboles con corteza más surcada, se cree que los árboles con corteza más surcada apoyan una mayor diversidad y abundancia de artrópodos14.
Con este artículo informamos de un nuevo enfoque semicuantitativo de la enumeración de artrópodos corticolosos que podrían utilizarse para describir y probar hipótesis relativas a la variación en las comunidades de artrópodos corticolosos a través del tiempo y el espacio con la precisión adecuada para detectar diferencias entre las especies de árboles. Utilizando trampas pegajosas unidas a los troncos de los árboles, comparamos la abundancia, longitud total (un sustituto de la masa corporal), riqueza y diversidad de la comunidad artrópoda en el bole de roble blanco (Quercus alba), pignut hickory (Carya glabra), arce de azúcar (Acer saccharum), haya americana (Fagus grandifolia), y tulipán álaro (Liriodendron tulipifera) árboles, árboles que varían en corteza.
Este estudio se llevó a cabo en las secciones ecológicas de Ozark y Shawnee Hills del Shawnee National Forest (SNF) en el suroeste de Illinois. Durante julio de 2015, identificamos 18 (9 dominados por roble/hickory y 9 dominados por haya/maple) con el mapa de portada del stand USFS para el SNF (allveg2008.shp) en ArcGIS 10.1.1. En los sitios xeric, las especies dominantes eran la nogal y el roble blanco y el roble blanco y en los sitios mesicos, las especies dominantes eran haya americana, arce azucarado y álamo de tulipán. Para comparar la comunidad de artrópodos de bole entre especies de árboles, en cada sitio de recolección de datos, identificamos los tres (roble blanco, nogal de cacahuete, arce azucarado, haya americana y álamo de tulipán) árboles de especies focales >17 cm de diámetro a la altura del pecho (d.b.h.) más cercanos al centro de un círculo radial de 10 m. Si había menos de tres árboles apropiados, el círculo se expandió y se seleccionó el árbol más cercano a los criterios. Para cada árbol elegido, instalamos cuatro trampas pegajosas a la altura del pecho, una orientada en cada dirección cardinal: norte, sur, este y oeste.
Recopilamos datos de artrópodos de los bolos de 54 árboles individuales (12 hickories de cacahuetes, 15 robles blancos, 8 abejas americanas, 12 arces azucarados y 7 álamos de tulipán) entre los 18 sitios. Agrupamos artrópodos según una clasificación de hermandad simplificada por características morfológicas diagnósticas indicativas de órdenes estrechamente relacionadas de los registros filogenéticos actuales, similares a las de las "unidades taxonómicas operativas"30,31 (Apéndice A). Basándonos en esta clasificación, capturamos representantes de 26 gremios en nuestras trampas que estuvieron en su lugar durante 9 días(Apéndice A). Debido a que nuestro estudio se centró en las interacciones tróficas entre especies de árboles, artrópodos corticolosos y aves que recogen la corteza, eliminamos todos los artrópodos menores de 3 mm del análisis porque su importancia como recurso alimentario es mínima para las aves que recogen la corteza. Utilizamos un modelo mixto que incluía la longitud del artrópodo (surrogado a la masa corporal), la abundancia, la diversidad de Shannon y, la riqueza como la variable dependiente, las especies de árboles y el esfuerzo (proporción de árboles cubiertos de trampas) como variables fijas, y el sitio como una variable aleatoria. Debido a que todas las trampas de un solo árbol se combinaron como una muestra, los árboles individuales no se incluyeron como una variable aleatoria.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. Colocación de una trampa en el árbol
- Mida el diámetro de un árbol a la altura del pecho. A la altura del pecho en cada dirección cardinal, para un área del tamaño de la trampa pegajosa prefabricada (tablero de pegamento), use una afeitadora de corteza para quitar la corteza hasta que un área del tamaño de la trampa pegajosa sea lo suficientemente lisa como para grapar la trampa pegajosa en el árbol de modo que no haya espacio para que los artrópodos se arrastren bajo la trampa. Etiquete la parte posterior de la trampa usando un marcador permanente de color oscuro con la fecha, el número de trampa, la ubicación y otra información pertinente.
- Para atrapar artrópodos, (a) captura ntropodos voladores y rastreros, abriendo y quitando los lados y la cubierta de la trampa pegajosa cortando el cartón a lo largo del borde del material pegajoso, (b) o excluyendo los artrópodos voladores de aterrizar directamente en la trampa , abriendo la trampa como se indica en la caja.
- Coloque una trampa en cada ubicación previamente asecada para que las aberturas estén orientadas verticalmente (una abertura hacia arriba, la otra abertura hacia abajo) para maximizar la captura de artrópodos que se arrastran hacia arriba y hacia abajo en los bolos de los árboles. Para las trampas con las tapas quitadas para capturar artrópodos voladores y rastreros, oriente las trampas para que el extremo que fue la abertura antes de la eliminación de la cubierta de cartón esté orientado verticalmente, para mantener la consistencia de reventado.
- Grapar las trampas en el árbol colocando una grapa en cada esquina y una grapa en la parte inferior central y la parte superior central de la trampa. Comience a grapar en la esquina inferior derecha, luego el centro inferior, la esquina superior derecha, el centro superior derecho, la esquina inferior izquierda y, finalmente, la esquina superior izquierda. Tenga cuidado de asegurarse de que toda la parte inferior y superior de las trampas estén al ras contra el árbol para minimizar los artrópodos que se arrastran debajo de la trampa.
- Deje las trampas en su lugar durante el tiempo deseado. Asegúrese de que todas las trampas se dejen en su lugar la misma cantidad de tiempo.
NOTA: En áreas donde los artrópodos son extremadamente abundantes, por ejemplo durante los brotes de polilla, las trampas pueden saturarse en cuestión de horas o días. En estas circunstancias, las trampas tendrán que ser reemplazadas regularmente antes de ser saturadas para mantener la probabilidad de captura constante.
2. Extracción de la trampa del árbol
- Después de la cantidad de tiempo deseada atrapando, cubra toda la trampa, excepto las grapas, con película de celulosa polimérica (por ejemplo, celofán).
NOTA: Colocar la película en las trampas antes de la extracción reducirá la probabilidad de perturbar los artrópodos atrapados. - Retire cada trampa tomando un destornillador plano grande y haciendo palanca en cada grapas parcialmente del árbol, adecuado para facilitar el agarre de las grapas utilizando alicates de punta de aguja. Tome alicates de punta de aguja grandes o una herramienta de agarre similar y tire de las grapas del árbol.
- Coloque las trampas en una caja rígida de algún tipo para su transporte a un laboratorio para su análisis. Si las trampas deben almacenarse durante más de 12 h, almacene las trampas en un congelador para conservar el contenido.
3. Análisis de laboratorio
- Usando un ámbito de disección, examine el contenido de una trampa registrando el número de individuos al nivel taxonómico deseado.
- Utilice artrópodos ordenados para estimar la riqueza (número total de grupos taxonómicos), índices de diversidad o abundancia (artrópodos totales). Si la biomasa estimada es el resultado deseado, mida la longitud y la anchura de los artrópodos al mm más cercano y utilice la longitud/ancho publicada, las regresiones de biomasa para estimar la biomasa32,33,34.
- Restar la anchura total de las 4 trampas del diámetro a la altura del pecho para cada árbol para estimar el esfuerzo de reventado (proporción del árbol cubierto por las trampas) para cada árbol.
- Dado que las muestras de varios desvíos en el mismo árbol no son independientes, sume muestras del mismo árbol o incluya un árbol individual como una variable aleatoria en todos los análisis para evitar la pseudoreplicación.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Sobre la base de los resultados del modelo mixto, el modelo que incluía las especies arbóreas explicaba mejor la variación en la longitud total de los artrópodos, la abundancia y la diversidad, ninguna de las variables independientes explicaba la variación sustancial de la riqueza, aunque los modelos que incluían el esfuerzo de captura de especies arbóreas eran competitivos con el modelo nulo(Tabla 1). Además, la proporción del árbol atrapado parece no tener ninguna influencia en la abundancia, la longitud total y la diversidad de Shannon, con una influencia mínima en la riqueza(Tabla 1). El error estándar de la media (SEM) para la longitud total del artrópodo varió del 4% de la media en álamo tulipán al 17% en el arce de azúcar (Tabla 2). La abundancia tenía niveles similares de variación dentro de las especies donde el SEM era el 7% de la media en álamo tulipán y 18% en el arce de azúcar(Tabla 2). Por el contrario, la variabilidad en la riqueza y diversidad de artrópodos era mucho menor dentro de las especies de árboles, ya que el SEM de riqueza oscilaba entre el 4% de la media de la nogal a un cerdito y el 9% de la media en haya americana, mientras que la diversidad oscilaba entre el 4% de la media en haya americana y el 7% de la media en el álamo tulipán.
| Variable dependiente | Modelo | K | Aic | AIC |
| Riqueza | Null | 2 | 210.56 | 0 |
| Especies arbóreas | 7 | 211.69 | 1.13 | |
| Esfuerzo | 3 | 211.93 | 1.37 | |
| Longitud total del cuerpo | Especies arbóreas | 7 | 719.69 | 0 |
| Null | 2 | 727.00 | 7.31 | |
| Esfuerzo | 3 | 728.96 | 9.27 | |
| Abundancia | Especies arbóreas | 7 | 495.55 | 0 |
| Null | 2 | 501.04 | 5.48 | |
| Esfuerzo | 3 | 503.04 | 7.48 | |
| Diversidad | Especies arbóreas | 7 | 28.78 | 0 |
| Null | 2 | 37.31 | 8.52 | |
| Esfuerzo | 3 | 38.72 | 9.93 |
Tabla 1: Resultados del modelo. Resultados de un análisis de modelo mixto de covarianza (ANCOVA) con riqueza corrópoda artrópoda, longitud total del cuerpo, abundancia o diversidad shannon como la variable dependiente, especies arbóreas y proporción de árboles cubiertos por trampas (esfuerzo) como las variables fijas independientes, y sitio individual como la variable aleatoria independiente. K - número de parámetros de modelo, AIC - estimado Criterio de información de Akaike, y AIC - La diferencia en los puntos AIC forman el modelo al modelo más parsimonioso.
| Especies arbóreas | Riqueza | Longitud total | Diversidad de Shannon | Abundancia | ||||||||
| X | SE | % de Decir |
X | SE | % de Decir |
X | SE | % de Decir |
X | SE | % de Decir |
|
| Arce de azúcar (N 12) | 8.33 | 0.59 | 7% | 365.20 | 63.69 | 17% | 1.59 | 0.09 | 6% | 45.45 | 8.15 | 18% |
| Nogal de cerdito (N 12) | 7.83 | 0.30 | 4% | 573.90 | 81.58 | 14% | 1.24 | 0.07 | 6% | 70.09 | 10.10 | 14% |
| álamos tulipán (n.o 7) | 8.75 | 0.49 | 6% | 195.35 | 7.09 | 4% | 1.73 | 0.12 | 7% | 25.67 | 1.87 | 7% |
| Playa Americana (N 8) | 8.29 | 0.81 | 9% | 349.91 | 38.45 | 11% | 1.53 | 0.06 | 4% | 47.00 | 5.32 | 11% |
| Roble Blanco (N 15) | 9.07 | 0.42 | 4% | 407.38 | 40.16 | 10% | 1.64 | 0.09 | 5% | 50.57 | 5.26 | 10% |
Tabla 2: Estimaciones de parámetros del modelo más parsimonioso del Cuadro 1. La media (X), SEM, y el porcentaje de SEM para cada métrica comunitaria de artrópodos corticolosos capturados en 5 especies de árboles utilizando trampas pegajosas fabricadas comercialmente en el Bosque Nacional Shawnee en el sur de Illinois.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Aunque se han utilizado técnicas alternativas como redes de succión o barrido, la mayoría de los intentos publicados anteriormente por cuantificar artrópodos en los bolos de los árboles utilizaron alguna versión de cuantificación de artrópodos mediante la inspección visual de los hilos de los árboles en el campo, utilizando pesticidas químicos para matar los artrópodos en un área especificada y luego cuantificar los artrópodos recuperados, o colocar embudos o una sustancia pegajosa directamente en el árbol19,23, 36. Cada uno de estos enfoques tiene beneficios y deficiencias.
Con el derribo químico, un pesticida se rocía sobre un área predefinida y los artrópodos pueden caer sobre un paño a medida que mueren, donde luego son recogidos y cuantificados19. Alternativamente, con la ubicación visual, los artrópodos vivos se encuentran en el área predefinida y se recogen a mano para la cuantificación posterior23. Ambos métodos son instantáneos en relación con nuestro método, proporcionan así una estimación más cuantificable del área muestreada para su uso en la estimación de la densidad. Otro atributo de la eliminación química, así como de la inspección visual es, porque es algo instantáneo, la estimación se limita al momento en que se realizó la encuesta. Debido a que sólo toma muestras de artrópodos presentes en el momento del muestreo, este método proporciona una estimación precisa del tamaño del área muestreada, facilitando una estimación de la densidad. Estos enfoques, sin embargo, a menudo no tienen en cuenta la variación en la población de artrópodos no residentes, artrópodos que habitan temporalmente los bolos de los árboles, como artrópodos voladores o artrópodos que utilizan la superficie de los bolos de árboles como rutas de viaje desde el suelo hasta el follaje forestal más alto. Debido a que muchos de los artrópodos que influyen en otros niveles tróficos utilizan corteza durante períodos cortos como residencia a tiempo parcial, muestras casi instantáneas del método de observación visual y derribo químico probablemente no representarán adecuadamente el traje completo de artrópodos que utilizan corteza de árbol como sustrato8,35,36.
Para representar mejor la comunidad de artrópodos corticolosos que se produce a lo largo de períodos más largos, se han desarrollado métodos a largo plazo como embudo y trampas pegajosas25,26,27,28,29,30,31,35,36. Las trampas de embudo están unidas a los bolos de los árboles y están diseñadas para canalizar los artrópodos en botellas de conservante, por lo que son beneficiosas, ya que se pueden utilizar durante largos períodos de tiempo (semanas a potencialmente meses) sin dejar de preservar los artrópodos. La limitación de estas trampas es su limitada capacidad para atrapar artrópodos voladores que aterrizan en los bolos de los árboles. Alternativamente, las trampas pegajosas son efectivas para capturar artrópodos rastreros y voladores.
Con las trampas adhesivas originales, se colocó un material pegajoso directamente sobre el árbol para atrapar artrópodos que se arrastran y vuelan durante un tiempo predeterminado37. Si bien este enfoque fue eficaz para atrapar artrópodos de arrastre y vuelo, es difícil difundir exactamente la misma cantidad de material para cada trampa, por lo que mantener un área de muestreo consistente y los artrópodos atrapados tienen que ser identificados y cuantificados en el campo bajo condiciones climáticas a menudo menos que ideales, lo que potencialmente conduce a una variación adicional en las estimaciones debido a la identificación errónea o recuento erróneo. Una mejora fue ofrecida por Collins et al.36 cuando difundieron el material pegajoso en cinta adhesiva, luego, después de atrapar por un tiempo predeterminado, cubrió la cinta con celofán y quitaron la cinta para que la identificación y cuantificación de artrópodos pudieran llevarse a cabo más adelante en el laboratorio, donde las condiciones eran mucho más apropiadas para la actividad. Si bien este método es una mejora con respecto a los métodos descritos anteriormente, sigue siendo desordenado, y sigue siendo difícil difundir constantemente la misma cantidad de material pegajoso en cada trampa. Como mejora de este método, proponemos el uso de trampas adhesivas fabricadas comercialmente para abordar ambas deficiencias.
Las trampas pegajosas producidas comercialmente se han utilizado para atrapar artrópodos voladores sobre el agua38,en varias elevaciones de vegetación vascular39,y en el follaje de los árboles40,pero hasta nuestro conocimiento no se han utilizado para probar artrópodos en la corteza de los árboles. Las trampas adhesivas producidas comercialmente proporcionan una mejora con respecto a los enfoques utilizados anteriormente, ya que el material pegajoso se adhiere al soporte de cartón en la fábrica y debido a que se fabrican comercialmente, el área de superficie del material es muy consistente. Además, las trampas se pueden colocar en los árboles con la trampa intacta, evitando que los artrópodos voladores ateren directamente en la trampa, como se hizo en nuestro estudio, o la cubierta de cartón podría ser removida para que la trampa esté atrapando tanto artrópodos y artrópodos voladores aterrizando directamente en la trampa. Además, las trampas se retiran fácilmente del árbol, se cubren con celofán y se transportan al laboratorio, donde se pueden almacenar en un congelador y cuantificarse en una fecha posterior. La construcción rígida de cartón de la trampa también facilita la visualización de las trampas en el laboratorio bajo un microscopio de disección que permite una identificación, cuantificación y mediciones más precisas de los artrópodos, reduciendo algunos de los errores de detección que probablemente se producirían al realizar esta actividad en el campo. Por último, el material pegajoso en los árboles puede saturarse, reduciendo la capacidad de la trampa para capturar artrópodos41. El método que describimos permite a los investigadores reemplazar fácilmente las trampas pegajosas para mantener la eficacia, permitiendo el monitoreo a largo plazo de árboles individuales.
Como lo demuestran nuestros resultados, este enfoque parece proporcionar una precisión adecuada para abordar la mayoría de las cuestiones ecológicas o ambientales relativas a la variación en las comunidades de artrópodos corticolosos. La detección de artrópodos a partir de trampas pegajosas utilizadas para cuantificar artrópodos corticolosos con este método fue adecuadamente precisa para proporcionar un SEM que era <20% de la media para todas las métricas de la comunidad utilizadas en este estudio. Este nivel de precisión se logró con un tamaño de muestra razonable de sólo 7 a 15 árboles individuales. Con este nivel de precisión y tamaños moderados de las muestras, detectamos diferencias en la longitud total (un sustituto de la biomasa), abundancia total, riqueza total y diversidad de Shannon entre especies de árboles. No dividimos la varianza entre el error de medición (varianza asociada con la variación en proporción del área atrapada entre trampas o variación en la probabilidad de detección) y la varianza entre árboles individuales dentro de una especie de árbol, sin embargo, estos resultados indicar claramente que este método tiene una probabilidad de detección adecuada para evitar que el error de medición osconte los resultados a importantes cuestiones ecológicas o medioambientales.
Describimos este método como semicuantitativo porque aunque creemos que nuestra probabilidad de detección es alta y proporciona una precisión adecuada para abordar la mayoría de las cuestiones ecológicas, no tenemos forma de estimar la probabilidad de detección. Por lo tanto, no tenemos forma de estimar el posible sesgo negativo asociado con nuestras estimaciones de puntos. Además, un método totalmente cuantitativo que podría utilizarse para estimar la abundancia o densidad general requiere una estimación precisa del área de muestreo42. A diferencia de los métodos de inspección visual o derribo químico, el área de muestreo con trampas de embudo y con este método es incierta porque no es instantánea, las trampas se colocan en el árbol durante una cantidad predeterminada de tiempo y los artrópodos que hacen sus actividades normales quedan atrapados cuando cruzan la superficie de las trampas pegajosas. Por lo tanto, el tamaño del área atrapada depende del nivel de actividad de los artrópodos. El nivel de actividad de los artrópodos varía con la hora del día, según la temporada, la especie o el individuo8. Debido a que el nivel de actividad del artrópodos varía, el área de muestreo variará en función del nivel de actividad. Será importante que los investigadores consideren cómo el nivel de actividad influye en la inferencia de los resultados cuando se utiliza este y el método de trampa de embudo. Argumentamos, sin embargo, que no hay métodos que proporcionen una estimación más precisa del área de muestreo porque son más instantáneos ni métodos que proporcionen una estimación menos precisa del área de muestreo, pero una mejor representación de la comunidad de artrópodos con el tiempo es mejor. En su lugar, los dos tipos de métodos abordan diferentes preguntas. Los métodos químicos de derribo e inspección visual describen a la comunidad durante un punto muy específico en el tiempo, mientras que el embudo y los métodos de trampa adhesiva describen a la comunidad durante un período de horas o días, dependiendo de cuánto tiempo las trampas se dejan en su lugar. Creemos, sin embargo, cuando los investigadores están interesados en identificar y describir la variación espacial y temporal de las comunidades artrópodas corticolosas que utilizan la superficie de la corteza durante un tiempo sustancial (días a semanas), el método descrito aquí es el enfoque más conveniente y preciso.
Finalmente, el objetivo principal de nuestro estudio original fue entender mejor cómo la mesofiación de los bosques caducifolios del sureste es probable que afecte a las aves insectívoras y mamíferos que habitan en los bosques, por lo tanto, combinamos artrópodos en gremios43. No vemos ninguna razón, sin embargo, por la cual estas técnicas de captura no podrían ser utilizadas para cuantificar artrópodos a nivel de la especie o cualquier otro nivel taxonómico.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Los autores no tienen nada que revelar.
Acknowledgments
Los autores quieren agradecer al Servicio Forestal del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos por financiar este proyecto a través del Acuerdo 13-CS-11090800-022 de USFS. El soporte para ECZ fue proporcionado por NSF-DBI-1263050. ECZ ayudó en el desarrollo del concepto de investigación, recopiló todos los datos de campo, realizó análisis de laboratorio y produjo el manuscrito original. MWE ayudó en el desarrollo del concepto de investigación y el diseño del estudio, ayudó en la gestión de la recopilación de datos de campo y el análisis de laboratorio, y editó en gran medida el manuscrito. KPS ayudó con el diseño del estudio, dirigió el trabajo de campo y de laboratorio, ayudó con el análisis de datos y revisó el manuscrito.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Straight Draw Bark Shaver, 8" | Timber Tuff | TMB-08DS | |
| PRO SERIES Bulk Mouse & Insect Glue Boards | Catchmaster | #60m | |
| Staple gun | Stanley | TR45D |
References
- Vitousek, P. M., D'Antonio, C. M., Loope, L. L., Westbrooks, R. Biological invasions as global environmental change. American Scientist. 84, 468-478 (1996).
- Pimentel, D., Lach, L., Zuniga, R., Morrison, D. Environmental and Economic Costs of Nonindigenous Species in the United States. BioScience. 50 (1), 53-65 (2000).
- Boyd, I. L., Freer-Smith, P. H., Gilligan, C. A., Godfray, H. C. J. The consequence of tree pests and diseases for ecosystem services. Science. 342, 1235773 (2013).
- Mercader, R. J., McCullough, D. G., Bedford, J. M. A comparison of girdled ash detection trees and baited artificial traps for Agrilus planipennis (Coleoptera: Buprestidae) detection. Environmental Entomology. 42, 1027-1039 (2013).
- Childers, C. C., Ueckermann, E. A. Non-phytoseiid Mesostigmata within citrus orchards in Florida: species distribution, relative and seasonal abundance within trees, associated vines and ground cover plants and additional collection records of mites in citrus orchards. Experimental and Applied Acarology. 65, 331-357 (2015).
- Miller, J. D., Lindsay, B. E. Influences on individual initiative to use gypsy moth control in New Hampshire, USA. Environmental Management. 17, 765-772 (1993).
- Eisenhauer, N., et al. Soil arthropods beneficially rather than detrimentally impact plant performance in experimental grassland systems of different diversity. Soil Biology & Biochemistry. 42, 1418-1424 (2010).
- Moeed, A., Meads, M. J. Invertebrate fauna for four tree species in Orongorongo Valley, New Zealand, as revealed by trunk traps. New Zealand Journal of Ecology. 6, 39-53 (1983).
- Sierzega, K., Eichholz, M. W. Understanding the potential biological impacts of modifying disturbance regimes in deciduous forests. Oecologia. 189, 267-277 (2019).
- Fritz, Ö Vertical distribution of epiphytic bryophytes and lichens emphasizes the importance of old beeches in conservation. Biodiversity and Conservation. 18, 289-304 (2009).
- Ulyshen, M. D. Arthropod vertical stratification in temperate deciduous forests: Implications for conservation-oriented management. Forest Ecology and Management. 261, 1479-1489 (2011).
- Swart, R. C., Pryke, J. S., Roets, F. Optimising the sampling of foliage arthropods from scrubland vegetation for biodiversity studies. African Entomology. 25 (1), 164-174 (2017).
- Andre, H. M. Associations between corticolous microarthropod communities and epiphytic cover on bark. Holarctic Ecology. 8, 113-119 (1985).
- Nicolai, V. The bark of trees: thermal properties, microclimate and fauna. Oecologia. 69, 148-160 (1986).
- Beal, F. E. L. Food of the woodpeckers of the United States (No. 37). U.S. Department of Agriculture, Biological Survey. , Washington, D.C. (1911).
- Williams, J. B., Batzli, G. O. Winter Diet of a Bark-Foraging Guild of Birds. The Wilson Bulletin. 91, 126-131 (1979).
- Allison, J. D., Richard, A. R. The Impact of Trap Type and Design Features on Survey and Detection of Bark and Woodboring Beetles and Their Associates: A Review and Meta-Analysis. Annual Review of Entomology. 62, 127-146 (2017).
- Hooper, R. G. Arthropod biomass in winter and the age of longleaf pines. Forest Ecology and Management. 82, 115-131 (1996).
- Proctor, H. C., et al. Are tree trunks habitats or highways? A comparison of oribatid miteassemblages from hoop-pine bark and litter. Australian Journal of Entomology. 41, 294-299 (2002).
- Dietrick, E. J. An improved backpack motor fan for suction sampling of insect populations. Journal of Economic Entomology. 54, 394-395 (1961).
- Stewart, A. J. A., Wright, A. F. A new inexpensive suction apparatus for sampling arthropods in grasslands. Ecological Entomology. 20, 98-102 (1995).
- Jäntti, A., et al. Prey depletion by the foraging of the Eurasian treecreeper, Certhia familiaris, on tree-trunk arthropods. Oecologia. 128, 488-491 (2001).
- Prinzing, A. J. Use of Shifting Microclimatic Mosaics by Arthropods on Exposed Tree Trunks. Annals - Entomological Society of America. 94, 210-218 (2001).
- Hébert, C., St-Antoine, L. Oviposition trap to sample eggs of Operophtera bruceata (Lepidoptera: Geometridae) and other wingless geometrid species. Canadian Entomologist. 131 (4), 557-566 (1999).
- Hanula, J. L., New, K. C. P. A trap for capturing arthropods crawling up tree boles. Res. Note SRS-3, USDA Forest Service, Southern Research Station. , Asheville, NC. (1996).
- Lozano, C., Kidd, N. A. C., Jervis, M. A., Campos, M. Effects of parasitoid spatial heterogeneity, sex ratio and mutual interference on the interaction between the olive bark beetle Phloeotribus scarahaeoides (Col., Scolytidae) and the pteromalid parasitoid Cheiropachus quadrum (Hym., Pteromalidae). Journal of Applied Entomology. 121 (9/10), 521-528 (1997).
- Kelsey, R. G., Gladwin, J. Attraction of Scolytus unispinosus bark beetles to ethanol in water-stressed Douglas-fir branches. Forest Ecology and Management. 144, 229-238 (2001).
- Walter, D. E. Hidden in plain site: Mites in the Canopy. Forest Canopies. Lowman, M., Rinker, H. B. , Elsevier Academic Press. Burlington, VT. 224-241 (2004).
- Pinzón, J., Spence, J. R. Bark-dwelling spider assemblages (Araneae) in the boreal forest: dominance, diversity, composition and life-histories. Journal of Insect Conservation. 14, 439-458 (2010).
- Futuyma, D. J., Gould, F. Associations of plants and insects in deciduous forest. Ecological Monographs. 49, 33-50 (1979).
- Marshall, S. Insects: their natural history and diversity: with a photographic guide to insects of eastern North America. , Firefly Books. (2006).
- Hódar, J. A. The use of regression equations for estimation of arthropod biomass in ecological studies. Acta Oecologia. 17, 421-433 (1996).
- Rogers, L. E., Hinds, W. T., Buschbom, R. A general weight vs. length relationship for insects. Annals - Entomological Society of America. 69, 387-389 (1976).
- Schoener, T. W. Length-weight regressions in tropical and temperate forest understory insects. Annals - Entomological Society of America. 73, 106-109 (1980).
- Hanula, J. L., Franzreb, K. Source, distribution and abundance of macroarthropods on the bark of longleaf pine: potential prey of the red-cockaded woodpecker. Forest Ecology and Management. 102, 89-102 (1998).
- Collins, C. S., Conner, R. N., Saenz, D. Influence of hardwood midstroy and pine species on pine bole arthropods. Forest Ecology and Management. 164, 211-220 (2002).
- Collins, C. W., Hood, C. E. Gypsy moth tree banding material: How to make, use, and apply it. Bulletin 899 of the United States Department of Agriculture. , Washington, D.C. (1920).
- King, R. S., Wrubleski, D. A. Spatial and diel availability of flying insects as potential duckling food in prairie wetlands. Wetlands. 18, 100-114 (1998).
- Atakan, E., Canhilal, R. Evaluation of Yellow Sticky Traps at Various Heights for Monitoring Cotton Insect Pests. Journal of Agricultural and Urban Entomology. 21, 15-24 (2004).
- Dial, R., Roughgarden, J. Experimental Removal of Insectivores from Rain Forest Canopy: Direct and Indirect Effects. Ecology. 76, 1821-1834 (1995).
- Speight, M. R. Sampling insects from trees: shoots, stems, and trunks. Insect sampling for forest ecosystems. Leather, S. R., Lawton, J. H., Likens, G. E. , Blackwell Publishing. Malden, MA. 77-115 (2005).
- Southwood, T. R. E., Henderson, P. A. Ecological methods. , John Wiley & Sons. Hoboken, NJ. (2009).
- Sierzega, K., Eichholz, M. W. Understanding the potential biological impacts of modifying disturbance regimes in deciduous forests. Oecologia. 189, 267-277 (2019).
