قياس المفصليات الاكليليه باستخدام الفخاخ اللزجة

* These authors contributed equally
Environment

Your institution must subscribe to JoVE's Environment section to access this content.

Fill out the form below to receive a free trial or learn more about access:

 

Summary

ونحن نقدم وصفا للنهج شبه الكمي لقياس خصائص المجتمعات المفصلية (اللحاء-المسكن). وضعنا الفخاخ اللزجة تجاريا المصنعة علي جذوع شجره لتقدير وفره ، وطول الكلي (بديل للكتلة الحيوية) ، وثراء ، والتنوع شانون للمقارنة بين أنواع الأشجار.

Cite this Article

Copy Citation | Download Citations | Reprints and Permissions

Eichholz, M. W., Zarri, E. C., Sierzega, K. P. Quantifying Corticolous Arthropods Using Sticky Traps. J. Vis. Exp. (155), e60320, doi:10.3791/60320 (2020).

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the english version. For other languages click here.

Abstract

المفصليات الارضيه تلعب دورا هاما في بيئتنا. القياس الكمي لمفصليات بطريقه تسمح بمؤشر دقيق أو تقدير الكثافة يتطلب طريقه مع احتمال اكتشاف عاليه ومنطقه أخذ العينات متناسقة. استخدمنا الفخاخ اللزجة المصنعة لمقارنه الوفرة ، والطول الكلي (بديل للكتلة الحيوية) ، والثراء ، والتنوع شانون من المفصليات الشائكة بين الفئران من 5 أنواع الأشجار. وكانت فعاليه هذا الأسلوب كافيه للكشف عن الاختلاف في المفصليات الاكليليه بين أنواع الأشجار وتوفير خطا قياسي في المتوسط الذي كان < 20 ٪ من متوسط لجميع التقديرات مع احجام العينات من 7 إلى 15 شجره فرديه من كل نوع. وتشير نتائجنا ، حتى مع هذه الاحجام عينه معتدله ، ومستوي الدقة من المقاييس المجتمع مفصليه المنتجة مع هذا النهج كافيه لمعالجه معظم المسائل الايكولوجيه المتعلقة بالاختلاف الزماني والمكاني في المفصليات القشرية. النتائج من هذه الطريقة تختلف عن الطرق الكمية الأخرى مثل الضربة القاضية الكيميائية ، والتفتيش البصري ، والفخاخ قمع في انها توفر مؤشرا علي النشاط مفصليه المفاصل علي المدى الطويل نسبيا ، أفضل بما في ذلك بول مؤقته سكان, تحلق المفصليات التي تهبط مؤقتا علي بولي شجره والزحف المفصليات التي تستخدم شجره بول كطريق السفر من الأرض إلى أوراق الشجر اعلي الغابات. وعلاوة علي ذلك ، نعتقد ان الفخاخ اللزجة المصنعة تجاريا توفر تقديرات أكثر دقه وهي ابسط من الناحية اللوجستية من الطريقة الموصوفة سابقا لتطبيق المواد اللزجة مباشره علي لحاء الأشجار أو تطبيق ماده لزجه علي الشريط أو غيرها نوع من الدعم وتطبيق ذلك علي لحاء الأشجار.

Introduction

المفصليات الارضيه تلعب دورا هاما في بيئتنا. بالاضافه إلى كونها ذات اهميه علميه في حد ذاتها ، يمكن ان تكون المفصليات ضاره ومفيده للمستويات الغذائية الأخرى (اي المحاصيل والنباتات البستانيه والنباتات المحلية والغذاء للكائنات الحشرتاته1،2،3،4). التالي ، فهم العوامل التي تؤثر علي التنمية المجتمعية مفصليه ووفره أمر بالغ الاهميه للمزارعين5، مديري مكافحه آلافات6، الغابات4، علماء الاحياء النباتية7، علماء الحشرات8، والحياة البرية وعلماء البيئة الحفاظ علي دراسة ديناميات المجتمع وأداره حشرات المجتمعات المفصلية تختلف في تكوين الأنواع ووفره علي حد سواء وقتيا ومكانيا عبر مجموعه متنوعة من المناظر الطبيعية الايكولوجيه بما في ذلك المجتمعات النباتية ، والأنواع النباتية ، وعبر مناطق مختلفه من النباتات الفردية. علي سبيل المثال ، أظهرت الدراسات اختلافات كبيره في مقاييس المجتمع مفصليه بين الجذور ، بولي وينبع ، وأوراق الشجر ، داخل نفس الشجرة الفردية10،11. هذه النتائج ليست مفاجئه بالنظر إلى ان أجزاء مختلفه من نفس النبات ، علي سبيل المثال ، أوراق مقابل لحاء شجره ، توفر موارد مختلفه التي تكيفت المفصليات لاستغلال. التالي ، كل جزء من النبات يمكن ان تدعم المجتمع مفصليه مختلفه. ونظرا لان المفصليات السكنية لأوراق الشجر يمكن ان يكون لها مثل هذا الأثر الاجتماعي والاقتصادي والبيئي الكبير ، فقد أنفق جهد كبير لقياس المقاييس المجتمعية باستخدام النهجين النوعي والكمي12. وبدلا من ذلك ، بذلت جهود اقل بكثير لوضع نهج لتحديد كميات المجتمعات المفصلية (التي يسكنها اللحاء).

مثل المجتمعات المفصلية التي تعيش فيها أوراق الشجر ، يمكن ان تكون المجتمعات المفصلية القشرية مهمة من وجهه نظر اجتماعيه واقتصاديه وبيئية. وبعض امراض الغابات التي تسببها أو تيسرها المفصليات القشرية يمكن ان تضر بحصاد الأخشاب القابل للاستمرار اقتصاديا4. بالاضافه إلى ذلك ، يمكن ان تكون المفصليات corticolous عنصرا هاما من السلسلة الغذائية في مجتمعات الغابات13،14. علي سبيل المثال ، المفصليات السكنية الغابات هي مصدر الغذاء الرئيسي للكثير من حشرات لحاء النباح أغنيه الطيور15،16. التالي ، فان فهم العوامل التي تؤثر علي مجتمعات المفصليات القشرية هو أمر يهم الغابات واخصائيي الإيكولوجيا الأساسيين والتطبيقيين.

فهم العوامل التي تؤثر علي تكوين المجتمع المفصلي ووفره في كثير من الأحيان يتطلب القبض علي الافراد. ويمكن عموما تصنيف تقنيات التقاط إلى تقنيات نوعيه لا تكشف الا عن وجود نوع من الأنواع لتقديرات مدي الأنواع ، والثراء ، والتنوع17، أو التقنيات شبه الكمية والكمية التي تسمح بوضع مؤشر أو تقدير لوفره وكثافة الافراد داخل مجموعه تصنيفيه18،19. وتسمح التقنيات شبه الكمية والكمية للباحثين بتقدير أو علي الأقل أخذ عينه من منطقه عينه محدده وتقدير احتمال الكشف أو افتراض ان احتمال الكشف غير اتجاهي وكاف بحيث لا يحجب قدره الباحث علي الكشف عن التباين المكاني أو الزماني في الوفرة. وتشمل التقنيات شبه الكمية والكمية لقياس المفصليات الدقيقة الشفط أو الفراغ أخذ العينات من منطقه معينه20،21،22، العد المنهجي للمفصليات مرئية18،23، الفخاخ لزجه24، قمع مختلفه أو وعاء من نوع الفخاخ8،25، والمدخل أو الثقوب الناشئة26،27.

ويعتقد ان عددا من العوامل المكانية والزمانيه تؤدي إلى الاختلاف في المجتمعات المفصلية corticolous11,14,28,29. علي سبيل المثال ، يعتقد ان نسيج لحاء الشجر يؤثر علي البنية المجتمعية لمفصليات الأشجار التي يسكنها الشجر14. بسبب المساحة السطحية أكثر تنوعا من جذوع الأشجار مع النباح أكثر مجعد ، ويعتقد ان الأشجار مع النباح أكثر مجعد لدعم تنوع أكبر ووفره من المفصليات14.

مع هذه المادة ونحن الإبلاغ عن نهج جديد شبه الكمي لتعداد المفصليات الاكليليه التي يمكن استخدامها لوصف واختبار فرضيات بشان الاختلاف في المجتمعات مفصليه المفاصل عبر الزمان والمكان مع الدقة الكافية للكشف عن الاختلافات بين أنواع الأشجار. باستخدام الفخاخ لزجه تعلق علي جذوع الأشجار ، ونحن مقارنه وفره ، وطول الكلي (بديل لكتله الجسم) ، ثراء ، وتنوع المجتمع مفصليه علي بولي من البلوط الأبيض (السنديان البا) ، جوز الخنازير (carya غلابرا) ، القيقب السكر (ايسر ساكروم) ، الزان الأمريكي (fagus جرانديفوليا) ، والحور الخزامي (liriodendron tulipifera) الأشجار والأشجار التي تختلف في نسيج النباح.

أجريت هذه الدراسة في الأقسام البيئية في أوزارك وشني هيلز في غابه شاوني الوطنية (SNF) في جنوب غرب إلينوي. خلال تموز/يوليه 2015 ، حددنا 18 (9 تهيمن عليها البلوط/جوز و 9 تهيمن عليها الزان/القيقب) المواقع مع USFS الموقف خريطة الغطاء ل SNF (allveg2008) في ArcGIS 10.1.1. في مواقع سباسب ، كانت الأنواع المهيمنة جوز الخنازير والبلوط الأبيض وفي مواقع ميسيتش ، كانت الأنواع المهيمنة الزان الأمريكي ، القيقب السكر ، والحور الخزامي. لمقارنه المجتمع المفصلية بولي بين أنواع الأشجار ، في كل موقع جمع البيانات ، حددنا ثلاثه من خمسه (البلوط الأبيض ، جوز الخنازير ، القيقب السكر ، الزان الامريكيه والحور الخزامي) الأنواع الرئيسية الأشجار > 17 سم القطر في ارتفاع الثدي (d.b.h.) الأقرب إلى مركز دائره شعاعي 10 متر. وفي حاله وجود اقل من ثلاثه أشجار مناسبه ، تم توسيع الدائرة وتم اختيار أقرب شجره ملائمة للمعايير. لكل شجره مختاره ، قمنا بتثبيت أربعه الفخاخ لزجه في ارتفاع الثدي ، واحده تواجه في كل اتجاه الكاردينال: الشمال والجنوب والشرق والغرب.

جمعنا البيانات المفصلية من الجذوع من 54 الأشجار الفردية (12 الصنوبر الخنازير ، 15 البلوط الأبيض ، 8 الزان الامريكيه ، 12 السكر الهلام ، و 7 الخزامي حور) بين المواقع 18. وقد جمعنا المفصليات وفقا لتصنيف النقابة المبسط بالخصائص المورفولوجية التشخيصية التي تدل علي أوامر وثيقة الصلة بالسجلات الوراثية الحالية ، مماثله للأوامر المتعلقة ب "الوحدات التصنيفية التشغيلية"30و31 (التذييل الف). واستنادا إلى هذا التصنيف ، ألقينا القبض علي ممثلين عن 26 نقابة في فخاخنا كانت كل منها في مكانها لمده 9 أيام (التذييل الف). لان دراستنا ركزت علي التفاعلات الغذائية بين أنواع الأشجار والمفصليات القشرية ، والطيور النباح الإقراض ، قمنا بازاله جميع المفصليات أصغر من 3 ملم من التحليل لان أهميتها كمورد الغذاء هو الحد الأدنى للطيور النباح الإقراض. استخدمنا نموذج مختلطة التي شملت اما طول مفصليه (بديل لكتله الجسم) ، وفره ، شانون التنوع ، وثراء كمتغير التابعة ، وأنواع الأشجار والجهد (نسبه من شجره مغطاه الفخاخ) والمتغيرات الثابتة ، والموقع كمتغير عشوائي. لأنه تم دمج كافة الفخاخ من شجره واحده كعينه واحده ، لم يتم تضمين الأشجار الفردية كمتغير عشوائي.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1-وضع فخ علي الشجرة

  1. قياس قطر شجره في ارتفاع الثدي. في ارتفاع الثدي في كل اتجاه الكاردينال ، لمنطقه حجم مصيدة لزجه قبل المصنعة (الغراء المجلس) ، واستخدام اله حلاقه النباح لأزاله النباح حتى منطقه حجم لفخ لزجه علي نحو سلس بما فيه الكفاية لتدبيس فخ لزجه علي الشجرة بحيث لا يوجد مساحة لمفصليات الزحف تحت الفخ. تسميه الخلفي من الفخ باستخدام علامة دائمة ملونه داكنه مع التاريخ ، وعدد فخ ، والموقع وغيرها من المعلومات ذات الصلة.
    1. لاصطياد المفصليات ، اما (ا) التقاط المفصليات الطيران والزحف علي حد سواء ، عن طريق فتح وأزاله الجانبين وغطاء من فخ لزجه عن طريق قطع الورق المقوي علي طول حافه المادة لزجه ، (ب) أو استبعاد المفصليات الطيران من الهبوط مباشره علي الفخ ، من خلال فتح الفخ كما هو موجه علي المربع.
  2. وضع فخ واحد علي كل موقع حلق سابقا بحيث يتم توجيه الفتحات عموديا (فتح واحد التي تواجه ما يصل ، وفتح الأخرى التي تواجه أسفل) لتعظيم القبض علي المفصليات الزحف صعودا وهبوطا في الشجرة boles. لفخاخ مع قمم ازالتها للتقاط كل من المفصليات الطيران والزحف ، وتوجيه الفخاخ حتى النهاية التي كانت الفتحة قبل أزاله غطاء من الورق المقوي وتوجه عموديا ، للحفاظ علي الاتساق التراكب.
  3. الفخاخ التدبيس إلى الشجرة عن طريق وضع التدبيس واحد في كل زاوية والرئيسية واحده في أسفل الوسط ووسط الفخ. بدء التدبيس في الزاوية اليمني السفلي ، ثم وسط القاع ، الزاوية اليمني العليا ، المركز العلوي الأيمن ، الزاوية اليسرى السفلي ، وأخيرا في الزاوية اليسرى العليا. كن حذرا لضمان القاع بأكمله والجزء العلوي من الفخاخ هي دافق ضد الشجرة للتقليل من المفصليات الزحف تحت الفخ.
  4. اترك الفخاخ في مكانها لمقدار الوقت المطلوب. كن متاكدا من ترك جميع الفخاخ في مكان نفس القدر من الوقت.
    ملاحظه: في المناطق التي تكون فيها المفصليات وفيرة للغاية ، علي سبيل المثال اثناء تفشي العثة ، قد تصبح الفخاخ مشبعه في غضون ساعة أو أيام. في ظل هذه الظروف ، سوف تحتاج إلى استبدال الفخاخ بانتظام قبل ان تكون مشبعه للحفاظ علي احتمال التقاط المستمر.

2. أزاله الفخ من الشجرة

  1. بعد المبلغ المطلوب من الملائمة الوقت ، وتغطيه الفخ بأكمله ، باستثناء المواد الغذائية ، مع فيلم السليلوز البوليمريه (علي سبيل المثال ، السيلوفان).
    ملاحظه: وضع الفيلم علي الفخاخ قبل أزاله سيقلل من احتمال إزعاج المفصليات المحاصرين.
  2. أزاله كل فخ عن طريق أخذ مفك مسطح كبير والمتطفلين كل التدبيس جزئيا من الشجرة ، كافيه لتسهيل استيعاب المواد الغذائية باستخدام ابره كماشة الأنف. خذ كماشة الأنف ابره كبيره أو أداه استيعاب مماثله وسحب المواد الغذائية من الشجرة.
  3. وضع الفخاخ في مربع جامده من نوع ما لنقل إلى مختبر للتحليل. إذا كان من المقرر تخزين الفخاخ لأكثر من 12 ساعة ، فقم بتخزين الفخاخ في الفريزر للمحافظة علي المحتوي.

3-التحليل المختبري

  1. باستخدام نطاق التشريح ، افحص محتوي الفخ الذي يسجل عدد الافراد إلى المستوي التصنيفي المطلوب.
  2. استخدام المفصليات المفروزة لتقدير الثراء (العدد الإجمالي للمجموعات التصنيفية) ، ومؤشرات التنوع ، أو الوفرة (مجموع المفصليات). إذا كانت الكتلة الحيوية المقدرة هي النتيجة المرجوة ، قياس طول وعرض المفصليات إلى أقرب مم واستخدام نشرت طول/عرض ، تراجع الكتلة الحيوية لتقدير الكتلة الحيوية32،33،34.
  3. اطرح العرض الإجمالي لأفخاخ الاربعه من القطر عند ارتفاع الثدي لكل شجره لتقدير مجهود المحاصرة (نسبه الشجرة المغطية بالفخاخ) لكل شجره.
  4. لان العينات من العديد من الفخاخ علي نفس الشجرة غير مستقله ، اما العينات الاجماليه من نفس الشجرة أو تضمين شجره فرديه كمتغير عشوائي في كافة التحليلات لتجنب النسخ المتماثل الزائف.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

واستنادا إلى النتائج المختلطة للنموذج ، فان النموذج الذي تضمن أنواع الأشجار أفضل تفسير للتباين في طول مفصل المفصل الكلي ، والوفرة ، والتنوع ، لم يفسر اي من المتغيرات المستقلة اختلافاكبيرا في الثراء ، علي الرغم من ان النماذج التي شملت الأنواع الشجرية كانت منافسه الاضافه إلى ذلك ، يبدو ان نسبه الأشجار المحاصرة ليس لها تاثير علي الوفرة ، والطول الكلي ، وتنوع شانون ، مع الحد الأدنى من التاثير علي الثراء (الجدول 1). الخطا القياسي لمتوسط (SEM) لطول المفصلية الاجماليه تختلف من 4 ٪ من متوسط في الحور الخزامي إلى 17 ٪ في القيقب السكر (الجدول 2). كانت وفره مستويات مماثله من الاختلاف داخل الأنواع حيث كان SEM 7 ٪ من متوسط في الحور الخزامي و 18 ٪ في القيقب السكر (الجدول 2). وعلي العكس من ذلك ، كان التباين في ثراء المفصلي والتنوع اقل بكثير داخل الأنواع من الأشجار في ان SEM من الثراء تراوحت من 4 ٪ من متوسط لجوز الخنازير إلى 9 ٪ من متوسط في الزان الأمريكي ، في حين تراوحت التنوع من 4 ٪ من متوسط في الزان الأمريكي إلى 7 ٪ من متوسط في الخزامي الحور.

متغير تابع نموذج ك Aic δaic
ثراء فارغه 2 210.56 0
أنواع الأشجار 7 211.69 1.13
الجهد 3 211.93 1.37
مجموع طول الجسم أنواع الأشجار 7 719.69 0
فارغه 2 727.00 7.31
الجهد 3 728.96 9.27
وفره أنواع الأشجار 7 495.55 0
فارغه 2 501.04 5.48
الجهد 3 503.04 7.48
التنوع أنواع الأشجار 7 28.78 0
فارغه 2 37.31 8.52
الجهد 3 38.72 9.93

الجدول 1: النتائج النموذجية. نتائج تحليل النموذج مختلطة من التباين المشترك (انكوفا) مع ثراء مفصليه المفاصل, طول الجسم الكلي, وفره, أو التنوع شانون كمتغير التابعة, أنواع الأشجار ونسبه الشجرة التي تغطيها الفخاخ (جهد) كمتغيرات ثابته مستقله, والموقع الفردي كمتغير عشوائي مستقل. K = عدد المعلمات النموذجية ، AIC = معيار المعلومات المقدرة ل Akaike ، و ΔAIC = الفرق في نقاط AIC يشكل نموذجا للنموذج الأكثر بخلا.

أنواع الأشجار ثراء الطول الكلي شانون التنوع وفره
X حد ذاته % من
يعني
X حد ذاته % من
يعني
X حد ذاته % من
يعني
X حد ذاته % من
يعني
سكر القيقب (N = 12) 8.33 0.59 7 365.20 63.69 17 1.59 0.09 6 45.45 8.15 18
جوز الخنازير (N = 12) 7.83 0.30 4 573.90 81.58 14 1.24 0.07 6 70.09 10.10 14
توليب الحور (N = 7) 8.75 0.49 6 195.35 7.09 4 1.73 0.12 7 25.67 1.87 7
الشاطئ الأمريكي (N = 8) 8.29 0.81 9 349.91 38.45 11 1.53 0.06 4 47.00 5.32 11
البلوط الأبيض (N = 15) 9.07 0.42 4 407.38 40.16 10 1.64 0.09 5 50.57 5.26 10

الجدول 2: تقديرات المعلمات من النموذج الأكثر شيوعا في الجدول 1. متوسط (X) ، SEM ، والنسبة المئوية لل SEM لكل متري المجتمع من المفصليات الاكليليه التي تم التقاطها علي 5 أنواع من الأشجار باستخدام الفخاخ اللزجة المصنعة تجاريا في غابه شاوني الوطنية في جنوب إلينوي.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

وعلي الرغم من استخدام التقنيات البديلة مثل شبكات الشفط أو الكنس ، فان معظم المحاولات التي نشرت سابقا في القياس الكمي لمفصليات الطرق في شجره بوليس استخدمت بعض الصيغة اما لقياس المفصليات عن طريق التفتيش البصري لشجره البول فيالميدان ، باستخدام مبيداتكيميائية لقتلال35مفصليات 36ولكل من هذه النهج فوائد وأوجه قصور.

مع الضربة القاضية الكيميائية ، يتم رش المبيدات الحشرية علي منطقه محدده مسبقا ويسمح لمفصليات بالنزول علي قطعه قماش القطرة عند وفاتها ، حيث يتم جمعها ثم الكمية19. بدلا من ذلك ، مع الموقع البصري ، وتقع المفصليات الحية في المنطقة المحددة مسبقا وجمعت باليد للقياس الكمي في وقت لاحق23. كل من هذه الطرق هي لحظيه بالنسبة للطريقة لدينا ، التالي توفير تقدير أكثر قابليه للقياس الكمي من المنطقة عينات لاستخدامها في تقدير الكثافة. وهناك سمه أخرى لضربه قاضيه كيميائية وكذلك الفحص البصري ، لأنها لحظيه إلى حد ما ، فان التقدير يقتصر علي الوقت الذي أجريت فيه الدراسة الاستقصائية. لأنه فقط عينات المفصليات الموجودة في وقت أخذ العينات ، وهذا الأسلوب يوفر تقديرا دقيقا لحجم المنطقة عينات ، وتسهيل تقدير الكثافة. ومع ذلك ، غالبا ما تتجاهل هذه النهج الاختلاف في عدد المفصليات غير المقيمين ، وهي المفصليات التي تسكن بصوره مؤقته الأشجار الداكنة مثل المفصليات المحلقة أو المفصليات التي تستخدم سطح أشجار الشجر كطرق للسفر من الأرض إلى أوراق الشجر الحرجية الأعلى. لان العديد من المفصليات التي تؤثر علي المستويات الغذائية الأخرى استخدام النباح لفترات قصيرة كاقامه جزء من الوقت ، وعينات لحظيه تقريبا من المراقبة البصرية والكيميائية طريقه ضربه قاضيه من المرجح ان لا تصور بشكل كاف بدله كامله من المفصليات التي تستخدم لحاء الأشجار كركيزة36358

لتصوير أفضل المجتمع مفصليه المفاصل التي تحدث علي مدي فترات أطول ، وقد تم تطوير أساليب طويلة الأجل مثل قمع والفخاخ لزجه25،26،27،28،29،30،31،35،36. وترتبط فخاخ القمع بالجذوع الشجرية وهي مصممه لتحويل المفصليات إلى زجاجات من الحافظة ، التالي فهي مفيده في انها يمكن ان تستخدم لفترات طويلة من الزمن (أسابيع إلى الأشهر المحتملة) في حين لا تزال تحافظ علي المفصليات. الحد من هذه الفخاخ هو قدرتها المحدودة علي فخ المفصليات الطائرة التي تهبط علي الأشجار الداكنة. بدلا من ذلك ، الفخاخ لزجه فعاله في التقاط كل من الزحف وتحلق المفصليات.

مع الفخاخ الاصليه لزجه ، وضعت ماده لزجه مباشره علي الشجرة لاعتراض كل من الزحف وتحلق المفصليات علي مدي وقت محدد سلفا37. وفي حين ان هذا النهج كان فعالا في محاصره المفصليات الزاحفة والمحلقة علي السواء ، فمن الصعب نشر نفس الكمية من المواد بالبالضبط لكل فخ ، التالي الحفاظ علي منطقه ثابته لأخذ العينات والمفصليات العالقة يجب تحديدها وقياسها في الميدان في كثير من الأحيان اقل من الظروف وقدمت تحسينات من قبل كولينز وآخرون36 عندما نشر المواد لزجه علي الشريط ، ثم ، بعد التعويض عن فتره محدده مسبقا من الزمن ، غطت الشريط مع السيلوفان وأزاله الشريط بحيث يمكن اجراء تحديد المفصليات والتقدير الكمي في وقت لاحق في المختبر ، حيث كانت الظروف أكثر ملاءمة بكثير للنشاط. في حين ان هذا الأسلوب هو تحسين علي الطرق الموصوفة سابقا ، فانه لا يزال فوضوي ، ولا يزال من الصعب ان تنتشر باستمرار نفس الكمية من المواد اللزجة في كل فخ. وكتحسين لهذه الطريقة ، نقترح استخدام الفخاخ اللزجة المصنعة تجاريا لمعالجه كل من أوجه القصور هذه.

واستخدمت الفخاخ اللزجة المنتجة تجاريا لفخ المفصليات تحلق علي المياه38، في مختلف الارتفاعات من النباتات الوعائية39، وفي أوراق الشجر من الأشجار40، ولكن لمعرفتنا لم تستخدم لعينه المفصليات علي لحاء الأشجار. وتوفر الفخاخ اللزجة المنتجة تجاريا تحسنا علي النهج المستخدمة سابقا في ان المادة اللزجة تلتزم بدعم الورق المقوي في المصنع ولأنها تصنع تجاريا ، فان المساحة السطحية للمادة متسقة جدا. بالاضافه إلى ذلك ، يمكن وضع الفخاخ علي الأشجار مع الفخ سليمه ، ومنع المفصليات الطيران من الهبوط مباشره علي الفخ ، كما حدث في دراستنا ، أو يمكن أزاله غطاء من الورق المقوي حتى الفخ هو اصطياد كل من المفصليات الزاحفة والمفصليات تحلق الهبوط مباشره علي الفخ. بالاضافه إلى ذلك ، يتم أزاله الفخاخ بسهوله من الشجرة ، مغطاه السيلوفان ونقلها إلى المختبر حيث يمكن تخزينها في الفريزر وتحديدها كميا في وقت لاحق. كما يسهل بناء الورق المقوي الصلب في المصيدة عرض الفخاخ في المختبر تحت مجهر تشريح يسمح بتحديد أدق للمفصليات وتقديرها كميا وقياسها ، مما يقلل من بعض أخطاء الكشف التي يرجح ان تحدث عند اجراء هذا النشاط في الميدان. وأخيرا ، يمكن ان تصبح المواد اللزجة علي الأشجار مشبعه ، مما يقلل من قدره الفخ علي التقاط المفصليات41. الطريقة التي تصفها تسمح للباحثين بسهوله استبدال الفخاخ اللزجة للحفاظ علي الفعالية ، مما يسمح بالرصد طويل الأجل للأشجار الفردية.

وكما يتبين من نتائجنا ، يبدو ان هذا النهج يوفر قدرا كافيا من الدقة لمعالجه معظم المسائل الايكولوجيه أو البيئية المتعلقة بالتنوع في المجتمعات المفصلية القشرية. وكان الكشف عن المفصليات من الفخاخ اللزجة المستخدمة لقياس المفصليات القشرية مع هذا الأسلوب دقيقا بشكل كاف لتوفير SEM التي كانت < 20 ٪ من متوسط لجميع المقاييس المجتمعية المستخدمة في هذه الدراسة. وقد تحقق هذا المستوي من الدقة باحجام عينه معقولة من 7 إلى 15 شجره منفردة فقط. مع هذا المستوي من الدقة والاحجام عينه معتدله ، ونحن الكشف عن الاختلافات في الطول الإجمالي (بديل للكتلة الحيوية) ، والوفرة الاجماليه ، والثراء الكلي ، والتنوع شانون بين الأنواع من الأشجار. لم نقوم بتقسيم الفرق بين خطا القياس (التباين المرتبط بالتباين في نسبه المساحة المحصورة بين الفخاخ أو التباين في احتمال الكشف) والتباين بين الأشجار الفردية داخل أنواع الشجر ، ومع ذلك ، فان هذه النتائج تشير بوضوح إلى ان هذا الأسلوب لديه احتمال الكشف الكافي لمنع خطا القياس من حجب النتائج إلى المسائل البيئية أو الايكولوجيه الهامه.

ونحن وصف هذه الطريقة بأنها شبه الكمية لأنه علي الرغم من اننا نعتقد احتمال الكشف لدينا ان تكون عاليه وتوفير الدقة الكافية لمعالجه معظم المسائل الايكولوجيه ، ليس لدينا طريقه لتقدير احتمال الكشف. التالي ، ليس لدينا طريقه لتقدير التحيز السلبي المحتمل المرتبط بتقديرات نقطتنا. الاضافه إلى ذلك ، فان الطريقة الكمية الكاملة التي يمكن استخدامها لتقدير الوفرة أو الكثافة الاجماليه ، تتطلب تقديرا دقيقا لمنطقه أخذ العينات42. خلافا للتفتيش البصري أو أساليب الضربة القاضية الكيميائية ، ومنطقه أخذ العينات مع الفخاخ قمع ومع هذا الأسلوب غير مؤكد لأنه ليس لحظيا ، يتم وضع الفخاخ علي شجره لكميه محدده من الوقت والمفصليات التي تسير حول أنشطتها العادية محاصرون عندما يعبرون سطح الفخاخ لزجه. التالي ، فان حجم المنطقة المحاصرة يعتمد علي مستوي نشاط المفصليات. يختلف مستوي النشاط المفصلي مع الوقت من اليوم ، حسب الموسم ، حسب الأنواع ، أو من قبل الفرد8. لان مستوي النشاط المفصلي يختلف ، فان منطقه أخذ العينات تختلف استنادا إلى مستوي النشاط. سيكون من المهم بالنسبة للباحثين النظر في كيفيه تاثير مستوي النشاط علي الاستدلال من النتائج عند استخدام كل من هذا وأسلوب فخ القمع. ومع ذلك ، فاننا نري انه لا توجد طرق توفر تقديرا أدق لمنطقه أخذ العينات لأنها أكثر لحظيه ولا أساليب توفر تقديرا اقل دقه لمنطقه أخذ العينات ، ولكن الأفضل هو تصوير المجتمع المفصلي علي مر الزمن. بدلا من ذلك ، نوعين من أساليب معالجه اسئله مختلفه. تصف طرق الفحص الكيميائية والمعاينة البصرية المجتمع خلال نقطه محدده جدا في الوقت المناسب ، بينما تصف طرق القمع والفخ اللزجة المجتمع علي مدي فتره من الساعات أو الأيام ، اعتمادا علي طول المدة التي يتم فيها ترك الفخاخ في مكانها. ونحن نعتقد ، ومع ذلك ، عندما يهتم الباحثون في تحديد ووصف الاختلاف المكاني والزماني من المجتمعات مفصليه المفاصل باستخدام سطح النباح علي مدي فتره طويلة (أيام إلى أسابيع) ، والطريقة الموصوفة هنا هو النهج الأكثر ملاءمة ودقه.

وأخيرا ، كان الهدف الأساسي من دراستنا الاصليه هو فهم أفضل لكيفيه تاثير الغابات النفضيه الجنوبية الشرقية علي الغابات المتساقطة حشرات الطيور والثدييات ، التالي دمجنا المفصليات في نقاباتال43. غير اننا لا نري سببا لعدم امكانيه استخدام تقنيات التقاط هذه لقياس المفصليات في الأنواع أو اي مستوي تصنيفي آخر.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

وليس لدي المؤلفين ما يفصحون عنه.

Acknowledgments

ويود أصحاب البلاغ ان يشكروا الاداره الامريكيه لخدمات الغابات الزراعية علي تمويل هذا المشروع من خلال اتفاق USFS 13-CS-11090800-022. وقدمت الدعم ل ECZ من قبل NSF-DBI-1263050. وساعدت المجموعة في تطوير مفهوم البحث ، وجمعت جميع البيانات الميدانية ، وأجريت تحليلا مختبريا ، وأنتجت المخطوطة الاصليه. وساعدت الوزارة في تطوير مفهوم البحث وتصميم الدراسة ، وساعدت في توجيه جمع البيانات الميدانية والتحليل المختبري ، وحررت المخطوطة بشكل كبير. وساعدت دائره شرطه كوسوفو في تصميم الدراسة ، وأدارت العمل الميداني والمختبري ، وساعدت في تحليل البيانات ، واستعرضت المخطوطة.

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

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Vitousek, P. M., D'Antonio, C. M., Loope, L. L., Westbrooks, R. Biological invasions as global environmental change. American Scientist. 84, 468-478 (1996).
  2. 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).
  3. 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).
  4. 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).
  5. 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).
  6. 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).
  7. 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).
  8. 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).
  9. Sierzega, K., Eichholz, M. W. Understanding the potential biological impacts of modifying disturbance regimes in deciduous forests. Oecologia. 189, 267-277 (2019).
  10. Fritz, Ö Vertical distribution of epiphytic bryophytes and lichens emphasizes the importance of old beeches in conservation. Biodiversity and Conservation. 18, 289-304 (2009).
  11. Ulyshen, M. D. Arthropod vertical stratification in temperate deciduous forests: Implications for conservation-oriented management. Forest Ecology and Management. 261, 1479-1489 (2011).
  12. 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).
  13. Andre, H. M. Associations between corticolous microarthropod communities and epiphytic cover on bark. Holarctic Ecology. 8, 113-119 (1985).
  14. Nicolai, V. The bark of trees: thermal properties, microclimate and fauna. Oecologia. 69, 148-160 (1986).
  15. 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).
  16. Williams, J. B., Batzli, G. O. Winter Diet of a Bark-Foraging Guild of Birds. The Wilson Bulletin. 91, 126-131 (1979).
  17. 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).
  18. Hooper, R. G. Arthropod biomass in winter and the age of longleaf pines. Forest Ecology and Management. 82, 115-131 (1996).
  19. 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).
  20. Dietrick, E. J. An improved backpack motor fan for suction sampling of insect populations. Journal of Economic Entomology. 54, 394-395 (1961).
  21. Stewart, A. J. A., Wright, A. F. A new inexpensive suction apparatus for sampling arthropods in grasslands. Ecological Entomology. 20, 98-102 (1995).
  22. Jäntti, A., et al. Prey depletion by the foraging of the Eurasian treecreeper, Certhia familiaris, on tree-trunk arthropods. Oecologia. 128, 488-491 (2001).
  23. Prinzing, A. J. Use of Shifting Microclimatic Mosaics by Arthropods on Exposed Tree Trunks. Annals - Entomological Society of America. 94, 210-218 (2001).
  24. 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).
  25. 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).
  26. 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).
  27. 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).
  28. 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).
  29. 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).
  30. Futuyma, D. J., Gould, F. Associations of plants and insects in deciduous forest. Ecological Monographs. 49, 33-50 (1979).
  31. Marshall, S. Insects: their natural history and diversity: with a photographic guide to insects of eastern North America. Firefly Books. (2006).
  32. Hódar, J. A. The use of regression equations for estimation of arthropod biomass in ecological studies. Acta Oecologia. 17, 421-433 (1996).
  33. 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).
  34. Schoener, T. W. Length-weight regressions in tropical and temperate forest understory insects. Annals - Entomological Society of America. 73, 106-109 (1980).
  35. 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).
  36. 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).
  37. 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).
  38. 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).
  39. 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).
  40. Dial, R., Roughgarden, J. Experimental Removal of Insectivores from Rain Forest Canopy: Direct and Indirect Effects. Ecology. 76, 1821-1834 (1995).
  41. 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).
  42. Southwood, T. R. E., Henderson, P. A. Ecological methods. John Wiley & Sons. Hoboken, NJ. (2009).
  43. Sierzega, K., Eichholz, M. W. Understanding the potential biological impacts of modifying disturbance regimes in deciduous forests. Oecologia. 189, 267-277 (2019).

Comments

0 Comments


    Post a Question / Comment / Request

    You must be signed in to post a comment. Please or create an account.

    Usage Statistics