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Environment

夜間に人工光に引き寄せられた飛行昆虫の時間的サブサンプリングのための低コスト自動飛行傍受トラップ

Published: December 29, 2021
doi:
10.3791/63156
, , ,
1Department of Ecology, Environment and Evolution,La Trobe University, 2Independent researcher

Summary

夜間の人工光(ALAN)が夜行性の飛行昆虫に与える影響を研究するには、サンプリングを夜間に限定する必要があります。このプロトコルは、研究者が複製を増やしてユーザー定義の期間にサンプリングすることを可能にする低コストの自動飛行傍受トラップを記述しています。

Abstract

サンプリング方法は、対象種または研究の空間的および時間的要件に応じて選択されます。しかし、飛行昆虫の受動的サンプリングのためのほとんどの方法は、時間がかかり、費用がかかり、および/またはロジスティックに実行が困難であるため、時間分解能が低い。夜間に人工光に引き寄せられた飛行昆虫の効果的なサンプリング(ALAN)には、十分に複製されたサイト全体でユーザー定義の時点(夜間のみ)でサンプリングする必要があり、その結果、時間と労力のかかる調査作業や高価な自動化技術が必要になります。ここで説明するのは、低コストの自動インターセプトトラップであり、構築と操作に専門的な機器やスキルを必要としないため、複数のサイトにわたる一時的なサブサンプリングを必要とする研究にとって実行可能なオプションです。このトラップは、以前のトラップ技術で実現可能なものよりも大きな時間的および空間的スケールを必要とする他の幅広い生態学的問題に対処するために使用することができる。

Introduction

節足動物のサンプリング技術1,2,3は数多くありますが、生態学者はしばしばこれらの方法を研究課題に適した方法で適用することが困難です(4参照)。昆虫をサンプリングするための適切な方法を選択するとき、生態学者は、さまざまな技術に関連する標的種、時間、労力、およびコストを考慮する必要があります。たとえば、一般的な制限は、天候や概日活動の変化など、種の活動に影響を与える時間変数を定量化するために、複製されたサイト上の特定の期間にサブサンプリングすることがロジスティックに困難である可能性があることです(ただし、5を参照)。ほとんどのパッシブサーベイ昆虫トラップは、長期間(例えば、数日、数週間、または数ヶ月にわたって)設定され、細かいスケールの時間分解能1を欠いている。複数のレプリケートサイトにまたがる特定の期間を対象とした調査(異なるサイト間でのみ夜間サンプリングなど)の場合、大規模なチームは、標本を収集してトラップをリセットするために、同じ時点(例えば、日の出と日の入りの30分以内)に複数の日にまたがってサイトを訪問する必要があるかもしれません6。それ以外の場合は、自動トラップ装置5、7、8が必要です。

夜間の人工光(ALAN)が昆虫の活動パターンと局所的な人口動態に及ぼす影響に関する研究分野が増えています9,10;ALANと昆虫捕食率との相互作用について4,11,12,13.しかし、夜間昆虫分類群に対するALANの影響を研究するには、サンプリングを夜間に限定する必要があります。いくつかの異なる活性光トラップが記載されており、夜間昆虫14の自動時間的サンプリングに用いられている。いくつかの例には、キャッチが狭いチューブに落ち、ディスクが1時間ごとに落下してキャッチ15を分離する単純な落下ディスクタイプの分離装置、または時間間隔で収集ボトルを回転させるターンテーブル分離装置7,16,17が含まれる。これらの以前の自動ライトトラップは、時間的な調査要件に関連するサンプリングの課題に対処しますが、多くの場合、大きくて扱いにくく、時代遅れまたは信頼性の低い技術を使用しています。新しい自動パッシブサンプリング装置が最近開発され、テストされました 8.この装置は、市販の飛行傍受トラップと、ユーザ定義の間隔でトラップ内容物を収集することを可能にするターンテーブル保持サンプリングカップからなる軽量のカスタム設計収集装置とを組み合わせたもの8を利用した。この新しい自動トラップは、スマートフォンで操作できる洗練されたプログラミングを採用していますが、トラップ8あたり約700ユーロ(AUD 1,000)で構築するには法外に高価です。

飛行傍受トラップは、飛行昆虫1,18,19を調査し、飛行昆虫が垂直面に衝突すると地面に落ちるという原理に取り組む最も効率的な方法の1つです。フライトインターセプトトラップには、さまざまなデザインがあります。しかし、ほとんどは通常、透明またはメッシュの表面と、水および/または防腐剤で満たされた収集容器で構成されています。ここで説明する新しいトラップは、クロスバッフルが捕捉率14,21およびあらゆる方向からの昆虫のサンプルを増加させることが示されていることを考えると、クロスベーン/バッフルタイプまたは多方向インターセプトトラップ20を使用する。このトラップの目的は、人工光に惹かれる夜行性の飛行昆虫を調査することです。このフォトタクシーは、光源22を周回する昆虫をもたらす;したがって、多方向トラップが最も適しています。

ここで説明するのは、低コストの自動インターセプトトラップであり、構築と操作に専門的な機器やスキルは必要ありません。トラップは、市販の自動ペットフードディスペンサーとハードウェア店から入手可能な一般的なアイテムを使用します。この設計は、トラップ1個あたり建設につき66ユーロ(AUD 105)未満(表1)の費用がかからず、複数のサイトで同時に時間的なサブサンプリングを必要とする研究にとって実行可能な選択肢となっています。

Protocol

1. トラップ構造 メモ: トラップの組み立てに必要なすべてのコンポーネントは、材料表に記載されています。各トラップは、図1および図2に示すように、2時間以内に1人ずつ構築した。 ジグソーパズルを使用して、ポリカーボネート製屋根シート(8 mm x 610 mm x 2400 mm)を610 mm x 230 mmのセクションに?…

Representative Results

トラップは、オーストラリアのメルボルンにある4つのブッシュランド保護区で実験照明に引き寄せられた飛行昆虫の調査で試されました。敷地は、住宅に囲まれた残骸または植生の茂み地で構成され、平均15 km(範囲3〜24 km)と45 ha(範囲30〜59 ha)の間隔がありました。実験用ライトの有無にかかわらず、各サイトに4基ずつ計16個のトラップを設置し(サイトごとに3灯、コントロール1個)、2021年3月…

Discussion

Bolliger et al. (2020)8 によって記述された自動飛行傍受トラップは、うまく設計されており、ユーザー定義の期間でのサンプリングに非常に効果的であるにもかかわらず、多くの研究者にとってコストがかかりすぎる可能性があります。この研究は、ユーザー定義の期間に飛行昆虫をサブサンプリングするための自動トラップを使用したパッシブトラップ調査が、控えめな予算?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

この研究は、Soneparが後援するLa Trobe University Net Zero Fundを通じて資金提供されました。この研究は、環境・土地・水・計画省の科学的許可第10009741号の下で実施されました。初期の草案と2人の匿名の査読者に対するコメントをくれたMartin Steinbauerに感謝します。

Materials

Batteries (C cell) – 10 pack Duracell MN1400B10 https://www.duracell.com.au/product/alkaline-c-batteries/
Battery operated automated 6 meal pet food bowl – each OEM China XR-P006-002 Automated 6-meal pet food bowls range in price dependent on supplier, for example in the UK they can be purchased for £19 GBP ($36 AUD).
Galvanised hex-head screws (10-16 x 16 mm) – 100 pack Bunnings Warehouse 1-311-9151-CTPME Bunnings Warehouse is an Australian hardware chain with stores in Australia and New Zealand. Items purchased from Bunnings Warehouse can be found at most hardware stores. https://www.bunnings.com.au/
Galvanised steel angle bracket (125 x 150 mm) – each Bunnings Warehouse AZ11 https://www.bunnings.com.au/
Galvanised tie wire (0.70 mm x 75 m) – per roll Bunnings Warehouse 50218 https://www.bunnings.com.au/
Plastic basin (38 cm, 9 L round) – each Ezy Storage FBA31541 https://www.ezystorage.com/product/laundry/basic-accessories/9l-round-basin/
Plastic funnel (24 cm) – each Sandleford Pf24 https://www.sandleford.com.au/plastic-funnel-24cm
Stainless steel angle bracket (20 mm) – 16 pack Bunnings Warehouse WEB2020 https://www.bunnings.com.au/
Stainless steel screws & nuts (M4 x 15 mm) – 18 pack Bunnings Warehouse SFA394 https://www.bunnings.com.au/
Stainless steel washers (3/16” & M5) – 50 pack Bunnings Warehouse EBM5005 https://www.bunnings.com.au/
Sunlite Polycarbonate roofing sheet (8mm x 610 mm x 2.4 m) – each Suntuf (Palram Industries Ltd) SL8CL2.4 https://www.palram.com/au/product/sunlite-polycarbonate-multi-wall/
Treated pine paling (150 x 12 mm) – each STS Timber Wholesale P/L n/a https://www.ststimber.com.au/sts-timber-wholesale-products/fencing
Wooden stakes (1200 x 17 x 17 mm) – 10 pack Lattice Makers n/a https://latticemakers.com/product/tomato-stakes-17x17mm-pack-of-10/
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References

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Keywords: Automated Flight Intercept TrapLight PollutionFlying InsectsTemporal Sub-samplingEcological StudyPolycarbonate RoofingCross BaffleAutomated Pet FeederSample TrayTreated Pine Fence Paling
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Robert, K. A., Dimovski, A. M., Robert, J. A., Griffiths, S. R. Low-Cost Automated Flight Intercept Trap for the Temporal Sub-Sampling of Flying Insects Attracted to Artificial Light at Night. J. Vis. Exp. (178), e63156, doi:10.3791/63156 (2021).
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