כימות Corticolous פרוקי רגליים באמצעות מלכודות דביק

* These authors contributed equally
JoVE Journal
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

אנו מתארים גישה חצי כמותית של מאפייני מדידה של corticolous (קליפת מגורים) הקהילות. הוצבו מלכודות מסחרי מתוצרת מסחרית על בולרו עץ כדי להעריך שפע, אורך כולל (פונדקאית כדי ביומסה), עושר, שאנון גיוון להשוואה בין מינים עץ.

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

יבשתי פרוקי רגליים לשחק תפקיד חשוב בסביבה שלנו. בדיקת פרוקי רגליים באופן המאפשר אינדקס מדויק או הערכה של צפיפות דורשת שיטה עם הסתברות לזיהוי גבוה ואזור דגימה עקבי. השתמשנו מלכודות דביק מיוצר כדי להשוות את השפע, אורך מוחלט (פונדקאית עבור ביומסה), עושר, שאנון המגוון של corticolous פרוקי רגליים בין הבולס של 5 מינים עץ. היעילות של שיטה זו היה מספיק כדי לזהות וריאציה ב corticolous פרוקי רגליים בקרב מיני עץ ולספק שגיאה סטנדרטית של הממוצע שהיה < 20% של ממוצע עבור כל ההערכות עם גדלים לדוגמה מ 7 עד 15 עצים בודדים של כל מין. התוצאות שלנו מצביעות, גם עם אלה מתון בגדלים המדגם, רמת הדיוק של מדדים הקהילה ארפוד המיוצר עם גישה זו היא נאותה לטפל בשאלות האקולוגיות ביותר לגבי וריאציה הזמני והמרחבי ב corticolous פרוקי רגליים. התוצאות מתוך שיטה זו שונות מגישות כמותיים אחרות כגון הסתרה כימית, בדיקה חזותית, מלכודות משפך בכך שהם מספקים אינדיקציה לפעילות corticolous מפרק לטווח ארוך יחסית, טוב יותר כולל בול זמני תושבים, מעופפים פרוקי רגליים שנוחתים באופן זמני על הבול העץ וזוחלים פרוקי רגליים המשתמשים בבול העץ כתוואי הנסיעה מהקרקע לעלווה יער גבוה יותר. יתרה מזאת, אנו מאמינים כי מלכודות דביקות מתוצרת מסחרית מספקות הערכות מדויקות יותר והינן פשוטות יותר מאשר השיטה שתוארה לעיל באופן ישיר להחלת חומר דביק על קליפת העץ או החלת חומר דביק על קלטת או אחר סוג הגיבוי והחלת אותו על קליפת העץ.

Introduction

יבשתי פרוקי רגליים לשחק תפקיד חשוב בסביבה שלנו. בנוסף להיות אינטרס מדעי בזכות שלהם, פרוקי רגליים יכולים להיות גם מזיקים ומועילים רמות הזנה אחרות (כלומר, יבולים, גינון צמחים, צמחייה מקורית, ומזון עבור אורגניזמים insectivorous1,2,3,4). לפיכך, הבנת הגורמים המשפיעים על פיתוח ושפע של הקהילה מארפוד הוא קריטי לחקלאים5, מנהלי הדברה6, מפוררים4, הצמח ביולוגים7, אנלוגים8, וחיות בר ושימור אקולוגי שלומדים דינמיקה קהילתית ולנהל insectivorous אורגניזמים9. הקהילות המבודדות משתנות בקומפוזיציה ובשפע הן באופן זמני והן באמצעות מגוון רחב של נופים אקולוגיים, כולל קהילות מפעלים, מינים צמחיים ומרחבי האזורים השונים של צמחים בודדים. לדוגמה, מחקרים הוכיחו הבדלים משמעותיים במדדים הקהילתיים של ארפוד בין השורשים, בולה והגבעולים, ועלווה, בתוך אותו עץ בודד10,11. ממצאים אלה אינם מפתיעים בהתחשב כי חלקים שונים של אותו צמח, למשל, עלים לעומת נובח של עץ, לספק משאבים שונים שבהם פרוקי רגליים הסתגלו לנצל. לפיכך, כל חלק של המפעל יכול לתמוך בקהילה שונה של פרוקי. בגלל העלווה מגורים פרוקי רגליים יכול להיות כזה השפעה כלכלי וסביבתי גדול, מאמץ ניכר כבר הגיע למדוד מדדים קהילתיים באמצעות הגישות הן איכותיות וכמותיים12. לחילופין, הרבה פחות מאמץ כבר הגיע לפתח גישות של ככמת corticolous (קליפת מגורים) קהילות מפרק.

כמו העלווה-מגורים הקהילות, הקהילות corticolous פרוקי הרגליים יכול להיות חשוב הן כלכליות וסביבתי נקודת מבט סביבתית. כמה מחלות יער שנגרמות או הקלה על ידי corticolous פרוקי רגליים יכול להיות מזיקה הקציר עץ קיימא מבחינה כלכלית4. בנוסף, corticolous פרוקי רגליים יכולים להיות מרכיב חשוב של שרשרת המזון בקהילות יער13,14. לדוגמה, יער מגורים פרוקי רגליים הם מקור המזון העיקרי עבור רבים insectivorous הנביחה השיר ציפורים15,16. כך, הבנת הגורמים המשפיעים על קהילות של corticolous פרוקי רגליים הוא עניין של מפוררים, הן אקולוגי בסיסיים ויישומית.

הבנת גורמים המשפיעים על הרכב הקהילה מפרק ושפע לעתים קרובות דורש לכידת אנשים. טכניקות לכידה ניתן בדרך כלל לסווג לתוך טכניקות איכותניות רק לזהות נוכחות של מינים עבור הערכות של מגוון מינים, עושר, גיוון17, או טכניקות חצי כמותי וכמותי המאפשרים אינדקס או הערכה של שפע וצפיפות של אנשים בתוך קבוצה מטקתית18,19. חצי כמותי וטכניקות כמותי לאפשר לחוקרים להעריך או לפחות בעקביות לדגום שטח לדוגמה מסוים וההסתברות הסתברות של זיהוי או להניח הסתברות לגילוי היא לא כיוונית ונאותה כדי לא לטשטש את היכולת של החוקר לזהות וריאציה מרחבית או טמפורלית בשפע. חצי כמותי וטכניקות כמותי לקוונט corticolous פרוקי רגליים כוללים יניקה או דגימת ואקום של אזור מסוים20,21,22, ספירה שיטתית של הגלויים פרוקי רגליים18,23, מלכודות דביק24, משפך שונים או סיר סוג מלכודות8,25, הכניסה או מתהווה חורים26,27.

מספר גורמים מרחביים וזמני נחשבים להוביל וריאציה בקהילות corticolous מארפוד11,14,28,29. לדוגמה, מרקם של קליפת עץ נחשב להשפיע על מבנה הקהילה של עץ מגורים פרוקי רגליים14. בגלל השטח המגוון יותר של גזעים של עצים עם קליפה מקומטת יותר, עצים עם קליפה מקומטת יותר נחשבים לתמוך גיוון גדול יותר ושפע של פרוקי רגליים14.

עם מאמר זה אנו מדווחים על גישה למחצה כמותית חדשה של ספירת corticolous פרוקי רגליים שניתן להשתמש בהם כדי לתאר ולבדוק השערות לגבי וריאציה בקהילות corticolous ארפוד לאורך זמן ומרחב עם דיוק מספיק כדי לזהות הבדלים בין מינים עץ. באמצעות מלכודות דביק המצורפת גזעים של עצים, השוואנו את השפע, אורך מוחלט (פונדקאית עבור מסת הגוף), עושר, וגיוון של הקהילה המקרקפת על בולה של אלון לבן (quercus אלבה), פיגמנוט היקורי (carya קרח), סוכר מייפל (Acer סכנום), אשור אמריקאי (fagus שיגעון), ו בצבע צפצפה (ליטודנדדרון הטופי) עצים, עצים המשתנים במרקם הקליפה.

מחקר זה נערך באזורים האקולוגיים של Ozark ו שאווני הילס של היער הלאומי של שוני (SNF) בדרום מערב אילינוי. במהלך יולי 2015, זיהינו 18 (9 נשלט על ידי אלון/היקורי ו 9 נשלט על ידי אשור/אדר) אתרים עם לעמוד השער USFS עבור SNF (allveg2008. shp) ב ArcGIS 10.1.1. באתרי xeric, המינים הדומיננטיים היו מינים שטניים ואלון לבן ובאתרי mesic, המינים הדומיננטיים היו אשור אמריקאי, אדר סוכר, ו צפצפה צבעוני. כדי להשוות בין הקהילה בתוך מיני עץ, בכל אתר איסוף הנתונים, זיהינו את שלושת החמישה (אלון לבן, פיגמנוט היקורי, סוכר מייפל, אשור האמריקאי ו הצבעוני צפצפה) עצי המין המרכזי > 17 ס מ קוטר בגובה השד (d.b.h.) הקרוב ביותר למרכז של 10 מ ' מעגל רדיאלי. אם פחות משלושה עצים הולמים היו נוכחים, העיגול הורחב והתאמת העץ הקרובה ביותר לקריטריון נבחר. לכל עץ שנבחר, התקנו ארבע מלכודות דביקות בגובה השדיים, אחד הפונה לכל כיוון מונה: צפון, דרום, מזרח ומערב.

אספנו מידע של מפרק-המים מהבולנים של 54 עצים בודדים (12 כוסות של חזירים, 15 אלונים לבנים, 8 ביצ אמריקאי, 12 מגדלי סוכר, ו -7 מפרים צבעוניים) בין 18 האתרים. אנו מקובצים פרוקי רגליים על פי סיווג גילדת מפושטת על ידי מאפיינים מורפולוגיים אבחון מעיד על הוראות הקשורות באופן הדוק מן הרשומות פילוגנטי הנוכחי, בדומה לזה של "יחידות מיסוי מבצעית"30,31 (נספח א). בהתבסס על סיווג זה, לכדנו נציגים של 26 גילדות במלכודות שלנו שהיו כל אחד במקום 9 ימים (נספח A). בגלל המחקר שלנו התמקדו אינטראקציות הזנה בין מיני עץ, corticolous פרוקי רגליים, ו לנבוח הציפורים, הסרנו את כל פרוקי רגליים קטנים יותר מ 3 מ"מ מניתוח כי החשיבות שלהם כמשאב מזון הוא מינימלי עבור הציפורים לנבוח. השתמשנו במודל מעורב שכלל אורך מפרק הזמן (פונדקאית למסת הגוף), שפע, גיוון שאנון ו, עושר כמשתנה התלוי, מינים עץ ומאמץ (חלק של עץ מכוסה מלכודות) כמו משתנים קבועים, ואתר כמשתנה אקראי. מכיוון שכל מלכודות מעץ בודד שולבו כדוגמה אחת, עצים בודדים לא נכללו כמשתנה אקראי.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. הצבת מלכודת על העץ

  1. למדוד את קוטר של עץ בגובה השד. בגובה השדיים בכל כיוון מונה, עבור אזור בגודל של המלכודת הדביקה המיוצרים מראש (לוח דבק), השתמש בסכין גילוח כדי להסיר את הקליפה עד שאזור ההשמנה הדביקה יהיה חלק מספיק כדי להדק את המלכודת הדביקה על העץ כך שאין מקום עבור פרוקי רגליים לזחול מתחת למלכודת. תייג את החלק האחורי של המלכודת באמצעות סמן קבוע בצבע כהה עם התאריך, מספר ההשמנה, המיקום ומידע רלבנטי אחר.
    1. כדי ללכוד פרוקי רגליים, או (א) ללכוד הן מעופפים וזוחלים פרוקי רגליים, על ידי פתיחה והסרה של הצדדים וכיסוי של המלכודת הדביקה על ידי חיתוך קרטון לאורך הקצה של החומר הדביק, (ב) או לא לכלול יצורים פרוקי רגליים מנחיתה ישירות על המלכודת , על-ידי פתיחת המלכודת כפי שהיא מכוונת על התיבה.
  2. מניחים מלכודת אחת על כל מיקום מגולח בעבר, כך הפתחים מונחה אנכית (פתיחה אחת כלפי מעלה, הפתיחה השנייה פונה למטה) כדי למקסם את לכידת של פרוקי רגליים זוחלים למעלה ולמטה הבולנים העץ. עבור מלכודות עם צמרות הוסרו ללכוד הן מעופפים וזוחלים פרוקי רגליים, מלכודות האוריינט כך את הסוף שהיה הפתיחה לפני הסרת כיסוי הקרטון מונחה אנכית, כדי לשמור על עקביות השמנה.
  3. הידוק מלכודות לעץ על-ידי הצבת רכיב הידוק אחד בכל פינה וסיכת קצה אחת בתחתית המרכז והחלק המרכזי של המלכודת. התחל בהידוק בפינה הימנית התחתונה, לאחר מכן במרכז התחתון, בפינה הימנית העליונה, במרכז הימני העליון, בפינה השמאלית התחתונה ולבסוף בפינה השמאלית העליונה. להיזהר להבטיח את התחתון כולו העליון של המלכודות הם סומק על העץ כדי למזער פרוקי רגליים זוחלים מתחת למלכודת.
  4. השאירו מלכודות במקומם בזמן הרצוי. להיות בטוח כל המלכודות נותרו במקום את אותה כמות הזמן.
    הערה: באזורים שבהם פרוקי רגליים הם בשפע מאוד, למשל במהלך התפרצויות עש, המלכודות עשויות להיות רוויות בתוך שעה או ימים. בנסיבות אלה, המלכודות יצטרכו להיות מוחלפים באופן קבוע לפני שיהיה רווי לשמור על הסתברות לכידה קבועה.

2. הסרת המלכודת מהעץ

  1. לאחר כמות הזמן הרצויה של השמנה, לכסות את המלכודת כולה, למעט הסיכות, עם הסרט תאית פולימריים (למשל, צלופן).
    הערה: הצבת הסרט על המלכודות לפני ההסרה תפחית את הסבירות של הפרעה פרוקי רגליים לכודים.
  2. הסר כל מלכודת על ידי לקיחת מברג שטוח גדול לחטפה כל סיכת חלקית מן העץ, הולם כדי להקל את האוחז של הסיכות באמצעות המחט אף פלייר. קח את האף מחט גדול פלייר או כלי דומה אוחז ולמשוך את הסיכות מן העץ.
  3. מניחים את המלכודות בקופסה נוקשה מסוג כלשהו עבור הובלה למעבדה לניתוח. אם יש לאחסן מלכודות עבור יותר מ-12 שעות, אחסן מלכודות במקפיא כדי לשמר את התוכן.

3. ניתוח מעבדה

  1. באמצעות היקף הניתוח, בדוק את התוכן של מלכודת הקלטה את מספר האנשים לרמת הטקמיים הרצויה.
  2. השתמש מיון פרוקי רגליים כדי להעריך עושר (מספר כולל של קבוצות מטקמיים), גיוון מדדי, או שפע (סך פרוקי רגליים). אם ביומסה משוער היא התוצאה הרצויה, למדוד אורך ורוחב של פרוקי רגליים אל mm הקרוב ביותר ולהשתמש באורך/רוחב שפורסמו, ביומסה העיוותים כדי להעריך ביומסה32,33,34.
  3. הפחת את הרוחב הכולל של 4 המלכודות מהקוטר בגובה השדיים לכל עץ כדי להעריך את מאמץ ההשמנה (שיעור עץ המכוסה במלכודות) לכל עץ.
  4. מכיוון שדגימות ממלכודות מרובות על אותו עץ אינן עצמאיות, מספר דוגמאות מאותו עץ או כוללות עץ בודד כמשתנה אקראי בכל ניתוח כדי למנוע שכפול מדומה.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

בהתבסס על תוצאות המודל המעורב, המודל כולל מינים המוסברים הטוב ביותר של המינים באורך הכולל, שפע, וגיוון, אף אחד ממשתנים עצמאיים הסביר וריאציה משמעותית בעושר, למרות המודלים שכללו מאמץ השמנה של מינים עץ היו תחרותיים עם מודל null (טבלה 1). בנוסף, חלק של עץ לכוד נראה כי אין השפעה על שפע, אורך מוחלט, ואת שאנון גיוון, עם השפעה מינימלית רק על עושר (שולחן 1). השגיאה הסטנדרטית של הממוצע (SEM) עבור האורך הכולל של מפרק הזמן מגוון מ 4% של ממוצע ב-צפצפה צבעוני עד 17% אדר סוכר (שולחן 2). שפע היו רמות דומות של וריאציה בתוך מינים בהם SEM היה 7% של הממוצע צפצפה צבעוני ו 18% אדר סוכר (שולחן 2). לעומת זאת, השונות של עושר ארפוד וגיוון היה הרבה יותר נמוך בתוך מינים של עץ ב-SEM של עושר נע מ 4% ממוצע עבור פיגמנוט היקורי 9% של הממוצע אשור אמריקאי, בעוד גיוון נע מ 4% של ממוצע אשור האמריקאי 7% ממוצע של הצבעוני צפצפה.

משתנה תלוי ודל K מיכל כהן ΔAIC
עושר Null 2 210.56 0
מיני עץ 7 211.69 1.13
אמץ 3 211.93 1.37
אורך הגוף כולל מיני עץ 7 719.69 0
Null 2 727.00 7.31
אמץ 3 728.96 9.27
שפע מיני עץ 7 495.55 0
Null 2 501.04 5.48
אמץ 3 503.04 7.48
גיוון מיני עץ 7 28.78 0
Null 2 37.31 8.52
אמץ 3 38.72 9.93

טבלה 1: תוצאות מודל. תוצאות ניתוח משולב של מודל השונות המשותפת (ANCOVA) עם עושר corticolous מפרק, אורך הגוף כולל, שפע, או שאנון גיוון כמו המשתנה התלוי, מינים של עץ ושיעור של עץ מכוסה על ידי מלכודות (מאמץ) כמו משתנים עצמאיים קבוע, ואתר בודדים כמו משתנה אקראית עצמאי. K = מספר פרמטרי מודל, AIC = קריטריון מידע של אקאיק, ו ΔAIC = ההבדל בנקודות AIC ליצור את המודל למודל הפרסימלי ביותר.

מיני עץ עושר אורך כולל הגיוון של שאנון שפע
X SE % מ
תכוון
X SE % מ
תכוון
X SE % מ
תכוון
X SE % מ
תכוון
סוכר מייפל (N = 12) 8.33 0.59 7 365.20 63.69 17 1.59 0.09 6 45.45 8.15 18
חזירים היקורי (N = 12) 7.83 0.30 4 573.90 81.58 14 1.24 0.07 6 70.09 10.10 14
צפצפה צבעוני (N = 7) 8.75 0.49 6 195.35 7.09 4 1.73 0.12 7 25.67 1.87 7
אמריקן ביץ ' (N = 8) 8.29 0.81 9 349.91 38.45 11 1.53 0.06 4 47.00 5.32 11
אלון לבן (N = 15) 9.07 0.42 4 407.38 40.16 10 1.64 0.09 5% 50.57 5.26 10

טבלה 2: הערכות פרמטרים מהמודל השכיח ביותר בטבלה 1. הממוצע (X), SEM, ואחוז של SEM עבור כל מדד קהילתי של corticolous פרוקי רגליים שנתפסו על 5 מינים של עצים באמצעות מלכודות מסחרית מיוצר מסחרי ביער הלאומי של שוני בדרום אילינוי.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

למרות שנעשה שימוש בטכניקות חלופיות כגון שאיבה או רשתות מטאטא, רוב הנסיונות שפורסמו בעבר בדיקת פרוקי רגליים על עץ ולס השתמשו בגירסה מסוימת של כימות פרוקי רגליים על ידי בדיקת ויזואלית עץ ולס בשדה, באמצעות חומרי הדברה כימיים להרוג פרוקי רגליים באזור מסוים ואז לכמת את פרוקי רגליים התאושש,או הצבת מלכודות משפך או חומר דביק ישירות על העץ 19,23,2535 36. לכל אחת מגישות אלה יש הטבות וחסרונות.

עם מעבר כימי, חומר הדברה מרוסס על פני שטח מוגדר מראש, פרוקי רגליים מותר לרדת על בד טיפה כפי שהם מתים, שם הם נאספים וכימות19. לחילופין, עם מיקום חזותי, חיות פרוקי רגליים ממוקמים באזור מוגדר מראש ונאסף על ידי יד עבור כימות מאוחר יותר23. שתי שיטות אלה הן מיידית יחסית לשיטה שלנו, ובכך לספק אומדן כימות יותר של שטח שנדגמו לשימוש בצפיפות האומדן. תכונה נוספת של הסתרה כימית, כמו גם בדיקה חזותית היא, כי זה מיידי במקצת, ההערכה מוגבלת לזמן שבו נערך הסקר. כי זה רק דגימות פרוקי רגליים הנוכחים בזמן הדגימה, שיטה זו מספקת אומדן מדויק של גודל השטח שנדגם, הקלה על אומדן של צפיפות. גישות אלה, עם זאת, לעתים קרובות התעלמות וריאציה באוכלוסיית מארפוד שאינו תושב, פרוקי רגליים כי באופן זמני לאכלס את הבולנים עץ כגון מעופפים פרוקי רגליים או פרוקי רגליים כי להשתמש במשטח של בולס עץ כמו נתיבי הנסיעה מן הקרקע לעלווה יער גבוה. מכיוון רבים של פרוקי רגליים המשפיעים על רמות הזנה אחרות להשתמש בקליפה לתקופות קצרות כמו מגורים במשרה חלקית, דגימות כמעט מיידי מן התצפית החזותית ושיטת הסתרה כימית סביר שלא לתאר כראוי את הסידרה כולה של פרוקי רגליים המשתמשים לנבוח עץ כמו מצע8,35,36.

כדי לתאר טוב יותר את הקהילה corticolous, כי מתרחשת במשך תקופות ארוכות יותר, שיטות לטווח ארוך כגון משפך מלכודות דביק פותחו25,26,27,28,29,30,31,35,36. מלכודות משפך מחוברים עץ ולס נועדו לשפך פרוקי רגליים לתוך בקבוקי חומר משמר, ובכך הם מועילים כי הם יכולים לשמש פרקי זמן ארוכים (שבועות עד חודשים פוטנציאלי) תוך שמירה עדיין על פרוקי רגליים. המגבלה של מלכודות אלה היא היכולת המוגבלת שלהם ללכוד פרוקי רגליים המעופף כי הקרקע על הבולנים העץ. לחילופין, מלכודות דביק יעילים לכידת הן זוחלים פרוקי רגליים מעופפים.

עם מלכודות דביק המקורי, חומר דביק הוצב ישירות על העץ כדי ללכוד הן זוחלים ומעופפים פרוקי רגליים על הזמן שנקבע מראש37. בעוד גישה זו היתה יעילה להשמנה הן זוחלים ומעופפים פרוקי רגליים, קשה להפיץ בדיוק את אותה כמות של חומר עבור כל מלכודת, ובכך לשמור על שטח דגימה עקבי לכודים פרוקי רגליים צריך להיות מזוהה לכמת בשדה תחת לעתים קרובות פחות תנאי מזג אוויר אידיאלי, המוביל וריאציה נוספת בהערכות בשל מיסיופיקציה או miscounting. שיפור הוצע על ידי קולינס et al.36 כאשר הם להפיץ את החומר הדביק על קלטת, אז, לאחר השמנה עבור כמות מראש של זמן, כיסה את הקלטת עם נייר צלופן והסיר את הקלטת כך זיהוי מארפוד וכימות יכול להתבצע בהמשך המעבדה, שם התנאים היו הרבה יותר מתאים לפעילות. בעוד שיטה זו היא שיפור בשיטות שתוארו קודם לכן, היא עדיין מבולגנת, ועדיין קשה להפיץ בעקביות את אותה כמות של חומר דביק בכל מלכודת. כשיפור בשיטה זו, אנו מציעים להשתמש במלכודות דביקות מתוצרת מסחרית כדי לטפל בשני הליקויים הללו.

מלכודות מסחרית המיוצר דביק שימשו מלכודת מעופפים פרוקי רגליים על המים38, בגבהים שונים של צמחייה כלי הדם39, ו בעלווה של עצים40, אבל לידע שלנו לא נעשה שימוש לדגום פרוקי רגליים על קליפת העץ. מלכודות דביקות מתוצרת מסחרית מספקות שיפור בגישות ששימשו בעבר, בכך שהחומר הדביק נדבק לגיבוי הקרטון במפעל ומכיוון שהם מיוצרים מסחרית, השטח של החומר עקבי מאוד. בנוסף, את המלכודות ניתן להניח על העצים עם המלכודת ללא פגע, מונע פרוקי רגליים מפני נחיתה ישירות על המלכודת, כפי שנעשה במחקר שלנו, או את עטיפת קרטון ניתן להסיר כך המלכודת היא לתפוס הן זוחלים פרוקי רגליים מעופפים פרוקי רגליים ישירות על המלכודת. בנוסף, המלכודות מוסרות בקלות מן העץ, מכוסה בצלופן ומועברים למעבדה שבה ניתן לאחסן במקפיא ולכמת במועד מאוחר יותר. בניית קרטון נוקשה של המלכודת גם מקלה על הצגת מלכודות במעבדה תחת מיקרוסקופ מבתר המאפשר זיהוי מדויק יותר, קוונפיקציה ומדידות של פרוקי רגליים, הפחתת חלק משגיאת הזיהוי שצפוי להתרחש בעת ניהול פעילות זו בתחום. לבסוף, חומר דביק על העצים יכול להיות רווי, הפחתת היכולת של המלכודת ללכוד פרוקי רגליים41. השיטה שאנו מתארים מאפשר לחוקרים להחליף בקלות את המלכודות הדביקות כדי לשמור על יעילות, המאפשר ניטור לטווח ארוך של עצים בודדים.

כפי שמתואר על ידי התוצאות שלנו, גישה זו מופיעה כדי לספק דיוק מספיק כדי לטפל ביותר שאלות אקולוגיות או סביבתי בנוגע וריאציה בקהילות corticolous פרוקי. זיהוי של פרוקי רגליים ממלכודות דביק המשמשים לכמת corticolous פרוקי רגליים עם שיטה זו היה מדויק כראוי כדי לספק SEM כי היה < 20% של ממוצע עבור כל מדדי הקהילה המשמשים במחקר זה. רמת דיוק זו הושגה עם מידות סבירות של 7 עד 15 עצים בודדים. עם רמה זו של דיוק וגדלים מתונים לדוגמה, גילינו הבדלים באורך הכולל (פונדקאית עבור ביומסה), שפע כולל, עושר מוחלט, ו שאנון גיוון בין מינים של עצים. עם זאת, לא היינו מודדים את השונות בין שגיאת מדידה (שונות המשויכת לווריאציה ביחס לאזור הכלוא בין מלכודות או וריאציות בהסתברות לזיהוי) ושונות בין עצים בודדים בתוך מיני עץ, עם זאת, תוצאות אלה מצביעים בבירור על כך שלשיטה זו יש הסתברות לגילוי מספקת כדי למנוע שגיאת מדידה מפני תוצאות מטשטש לשאלות אקולוגיות או סביבתיות חשובות.

אנו מתארים שיטה זו כמותית למחצה, כי למרות שאנו מאמינים הסתברות הגילוי שלנו להיות גבוה ולספק דיוק מספיק כדי לטפל ביותר שאלות אקולוגיות, אין לנו דרך להערכת הסתברות לזיהוי. לכן, אין לנו דרך לאומדן הטיה שלילית פוטנציאלית הקשורה להערכות הנקודה שלנו. בנוסף, שיטה כמותית מלאה שיכולה לשמש להערכת השפע או הצפיפות הכוללת, מחייבת הערכה מדויקת של אזור הדגימה42. בניגוד הבדיקה החזותית או שיטות הסתרה כימית, אזור הדגימה עם מלכודות משפך עם שיטה זו אינה ברור כי זה לא מיידי, המלכודות ממוקמות על העץ עבור כמות קבועה מראש של זמן ופרוקי רגליים הולך על הפעילות הרגילה שלהם לכודים כאשר הם חוצים את פני השטח של מלכודות דביק. כך, גודל האזור לכוד תלוי ברמת הפעילות של פרוקי רגליים. רמת פעילות פרוקי-רגליים משתנה עם שעת היום, לפי עונה, לפי מינים, או על-ידי האדם8. מכיוון שרמת הפעילות של ארמפוד משתנה, אזור הדגימה ישתנה בהתאם לרמת הפעילות. חשוב לחוקרים לשקול כיצד רמת הפעילות משפיעה על התוצאה בעת שימוש הן בשיטה זו והן בשיטת מלכודת המשפך. אנו טוענים, עם זאת, לא שיטות המספקות אומדן מדויק יותר של אזור הדגימה, כי הם יותר מיידי ולא שיטות המספק הערכה פחות מדויקת של אזור הדגימה, אבל תיאור טוב יותר של הקהילה מפרק לאורך זמן הוא טוב יותר. במקום זאת, שני סוגי השיטות מטפלים בשאלות שונות. הפעולה הכימית ושיטות הבדיקה החזותית מתארות את הקהילה בנקודה מסוימת בזמן, בעוד שהשיטות של המשפך והמלכודת הדביקות מתארות את הקהילה במשך תקופה של שעות או ימים, בהתאם למשך הזמן שנותרו במקומם המלכודות. אנו מאמינים, עם זאת, כאשר החוקרים מעוניינים לזהות ולתאר וריאציה מרחבית וטמפורלית של הקהילות corticolous מאריפוד ניצול משטח הקליפה במשך זמן משמעותי (ימים עד שבועות), השיטה המתוארת כאן היא הגישה הנוחה והמדויקת ביותר.

בסופו של דבר, המטרה העיקרית של המחקר המקורי שלנו היה להבין טוב יותר כיצד mesopהביציה של יערות נשירים בדרום מזרח צפוי להשפיע היער מגורים insectivorous ציפורים ויונקים, וכך, אנו משולבים פרוקי רגליים לתוך הגילדות43. אנחנו לא רואים שום סיבה, עם זאת, מדוע לא ניתן להשתמש בטכניקות לכידה אלה כדי לכמת פרוקי רגליים במין או בכל רמת מיסים אחרת.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

. למחברים אין מה לגלות

Acknowledgments

המחברים רוצים להודות לארה ב. משרד החקלאות שירות יער למימון פרויקט זה באמצעות הסכם USFS 13-CS-11090800-022. התמיכה ב-ECZ סופקה על ידי NSF-DBI-1263050. ECZ סייעה בפיתוח קונספט המחקר, אספה את כל נתוני השדה, ביצעה ניתוח מעבדה והפיקה את כתב היד המקורי. MWE סייעה בפיתוח קונספט המחקר ועיצוב המחקר, בסיוע בבימוי איסוף נתוני שדה וניתוח מעבדה, ובעריכה מדוקדקת של כתב היד. KPS בסיוע בעיצוב הלמידה, בימוי השדה ועבודת המעבדה, בסיוע בניתוח נתונים וביקורת על כתב היד.

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 sign in or create an account.

    Usage Statistics