Name: a method for quantifying foliage-dwelling arthropods
Uploaded: 2019-10-20T13:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Method for Quantifying Foliage-Dwelling Arthropods at JoVE.com

Forfatterne vil gerne takke det amerikanske Department of Agriculture Forest service for finansiering af dette projekt gennem USFS aftale 13-CS-11090800-022. Vi vil gerne takke J. Suda, W. Holland, og andre for laboratorie assistance, og R. Richards for felt assistance.

1. opbygning af prøvetagnings anordningen forud for
<ol><li>Brug bolt fræsere, store wire fræsere, eller en elektrisk slibning disk, fjerne den nederste 1/3 af 30 cm wire tomat bur, så det er ca 55 cm i længden.</li>
	<li>Skær to, 50 cm seler lavet af aluminium eller tilsvarende semi-stive materiale til brug som fastgørelses stænger og seler på hver side af den største ende af tomat buret. Ved 38 cm fra enden skal du bruge en bordplade eller et stort gribe værktøj såsom kanal låse til at bøje skinnen til...

To fornødenheder til nøjagtig kvantificering af leddyr er relativt høje detektionssandsynligheder og kendte eller konsekvente prøvetagningsområder. Når prøveudtagning for leddyr, mindre end 100% påvisning sandsynlighed kan tilskrives enten individuelle leddyr undgå fælder eller nogle individer, der blev fanget uopdaget under behandlingen. Interceptor fælder at opfange flyvende leddyr (utilpashed/vindues fælder, klæbrig fælder, etc.) synes at være den hyppigst anvendte metode til at optælle leddyr samfund ...

Terrestriske leddyr spiller en vigtig rolle i vores økosystem. Ud over at være af videnskabelig interesse leddyr kan være både skadelige og gavnligt for afgrøder, gartneri planter, og naturlig vegetation samt give en vigtig trofisk funktion i fødevarer webs. Således forstå de faktorer, der påvirker leddyr samfund udvikling og overflod er afgørende for landmænd, skadedyrsbekæmpelse ledere, plante biologer, Entomologer, dyreliv økologer, og bevaring biologer at studere samfund dynamik og håndtering af insektivorøse organismer Forståelse faktorer, der påvirker leddyr samfund og overflod ofte kræver indfangning af individer. Fangstteknikker kan generelt kategoriseres i kvalitative teknikker, der kun detekterer tilstedeværelsen af en art for skøn over Arts område, rigdom og diversitet, eller semi-kvantitative og kvantitative teknikker, der giver mulighed for et indeks eller skøn over overflod og tæthed af individer i en taksonomisk gruppe.
Kvalitative teknikker, der kun tillader slutninger om tilstedeværelsen af en art eller en fællesskabsstruktur, har en ukendt eller iboende lav detektionssandsynlighed eller mangler i at give slutninger om detektionssandsynlighed og størrelsen af det udtagne areal. Da sandsynligheden for afsløring med disse teknikker er lav, udelukker variabilitet i forbindelse med detektion tilstrækkelig præcision til at udlede, hvordan forklarende variabler påvirker populations målinger af leddyr. Kvalitative teknikker, der anvendes til at anslå tilstedeværelsen omfatter suge prøveudtagning1, lysfælder2, spirings fælder3, fodring mønstre på rødder4, brine rør5, lodens6, feromon3, faldgruber fælder 7, utilpashedfælder 8, vindues fælder9, suge fælder10, slå bakker11, spindelvæv12, blad miner, Frass13, leddyr ærgrer14, vegetation og rodskader15 .
Alternativt giver semi-kvantitative og kvantitative teknikker forskerne mulighed for at estimere eller i det mindste konsekvent prøve et bestemt prøveområde og anslå sandsynligheden for påvisning eller antage, at sandsynligheden for påvisning er ikke-retningsbestemt og tilstrækkelig til ikke forskeren evne til at opdage rumlig eller tidsmæssig variation i overflod. Semi-kvantitative og kvantitative teknikker omfatter feje garn16, sugning eller vakuum prøvetagning17, systematisk optælling af synlige leddyr18, klæbrig fælder19, forskellige pot-type fælder20, indgang eller emergent huller21, kemisk Knockdown22, klæbrig og vand fyldt farve fælder23, og gren bagging og klipning24.
Nylige antropogene inducerede ændringer af klima-og forstyrrelses ordningerne har medført dramatiske ændringer i plante samfundene, hvilket har gjort samspillet mellem sammensætningen af plante-og EF-arter og leddyr til et aktivt studieområde. Forstå, hvordan leddyr samfund varierer med plantearter sammensætning er en kritisk komponent til at forstå de potentielle økonomiske og miljømæssige konsekvenser af ændringer i plantesamfund. Der er behov for semi kvantitative eller kvantitative metoder til kvantificering af leddyr-overflod med tilstrækkelig præcision til påvisning af forskelle mellem plantearter. I denne artikel beskriver vi en metode til indeksering af leddyr, der med en rimelig indsats gav tilstrækkelig præcision til at identificere forskelle i individuel overflod og biomasse, diversitet og rigdom blandt 5 taxa træer, der almindeligvis findes i de sydøstlige løvfældende skove i Nordamerika25. Denne fremgangsmåde gav tilstrækkelig præcision til at anslå overflod for at gøre det muligt at udlede, hvordan ændringer i artssammensætning af skov plantesamfund som følge af antropiske modificerede forstyrrelser påvirker sammensætningen af leddyr, potentielt påvirkning af overflod og distribution af højere trofiske insekt bekæmpende fugle og pattedyr. Mere specifikt, ved hjælp af en modificeret sække teknik først beskrevet af Crossley et al.24, vi anslået tæthed af overflade, løv-bolig leddyr og testet forudsigelse, at vi ville opdage forskelle i mangfoldighed, rigdom, og overflod af leddyr i løv af hurtigere voksende flere xeric arter af træer i forhold til langsommere voksende Mesic arter. Målet med denne artikel er at give detaljerede instruktioner af teknikken.
Vi gennemførte undersøgelsen af Shawnee National Forest (SNF) i det sydlige Illinois. SNF er en 115.738-ha skov beliggende i den centrale Hardwoods-region i Ozarks og Shawnee Hills Natural division26. Skoven består af en mosaik af 37% eg/Hickory, 25% blandet-Upland hardwoods, 16% bøg/ahorn og 10% bottomland hårdttræ. Den SNF er domineret af anden vækst eg/Hickory i Upland xeric områder og sukker ahorn, amerikansk bøg, og tulipan træ (Liriodendron Tulipantræ) i beskyttede Mesic dale27,28.
Site udvælgelse for denne metode vil være afhængig af de overordnede mål for undersøgelsen. For eksempel var det primære mål med vores oprindelige studie at give indsigt i, hvordan ændringer i træ samfund kan påvirke højere trofiske organismer ved at sammenligne løv-bolig leddyr community Metrics mellem Mesic og xeric tilpasset træ samfund. Vores primære mål var således at kvantificere leddyr-Fællesskabet på individuelle træer, som ligger inden for xeric eller Mesic-træet. Vi valgte 22 studiesteder langs en eg/Hickory (xeric) til Beech/Maple (Mesic) domineret gradient ved hjælp af USFS stand Cover Maps (allveg2008. shp) i ArcGIS 10.1.1. For at forhindre potentielle forstyrrende, valgte vi websteder ved hjælp af følgende kriterier: ikke placeret i bred områder, ≥ 12 ha, og placeret inden for sammenhængende Upland-løvfældende skovhabitat (dvs. elevation over 120 m). Alle steder indeholdt modne træer > 50 år gammel i kuperet terræn, således bestod af lignende skråninger og aspekter. Mens bøg/ahorn sted grænser blev skelnet baseret på overgangen af træ samfund, eg/Hickory site grænser blev identificeret kunstigt ved hjælp af SNF Cover Maps og ArcGIS 10.1.1. Alle steder var store skov blokke i un-glaciated terræn; deres forskelle i Træarters sammensætning skyldtes ikke forskelle i placeringen på landskabet, men var repræsentative for tidligere arealanvendelse (f. eks. klare nedskæringer eller selektiv høst). Vi jordforbundet kortene ved at uploade diskrete polygon shapefiles af hver undersøgelse site til en håndholdt Global Positioning System (GPS) og kontrollere træarter sammensætning. Vi udvalgte tilfældigt prøvetagningspunkter (n = 5) på hvert sted. På hvert punkt, vi afprøvet tre træer fra 0600 − 1400 timer i løbet af 23 maj til 25 juni 2014. For at finde prøvetræer søgte vi udad til en radius på 30 m fra vegetations punkter, indtil modne træer (> 20 cm d.b.h.) med grene, der var lave nok til at prøve, blev fundet. Typisk de tre modne træer, der repræsenterede tre af de fem slægter (Acer, Carya, Fagus, Liriodendron, og Quercus) af interesse og var tættest på centrum punkt blev udtaget prøver.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>13 gallon garbage bags</td>
			<td>Glad</td>
			<td>78374</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Aluminum rod</td>
			<td>Grainger</td>
			<td>48ku20</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pruner</td>
			<td>Bartlet arborist supply</td>
			<td>pp-125b-2stick</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Telescoping pole</td>
			<td>BES</td>
			<td>TPF620</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tomato Cage</td>
			<td>Gilbert and Bennet</td>
			<td>42 inch galvanized</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a method for quantifying foliage-dwelling arthropods

Terrestriske leddyr spiller en vigtig rolle i vores miljø. Kvantificering af leddyr på en måde, der giver mulighed for et præcist indeks eller skøn over tæthed, kræver en metode med høj detektionssandsynlighed og et kendt prøvetagningsområde. Mens de fleste beskrevne metoder giver et kvalitativt eller semikvantitativt estimat, der er passende til at beskrive arternes tilstedeværelse, rigdom og diversitet, giver kun få en tilstrækkeligt konsistent detekterings sandsynlighed og kendte eller konsekvente prøvetagningsområder til at give et indeks eller et estimat med tilstrækkelig præcision til at påvise forskelle i overflod på tværs af miljømæssige, rumlige eller tidsmæssige variabler. Vi beskriver, hvordan man kvantificerer blad-bolig leddyr ved at forsegle bladene og enden af grene i en pose, klipning og frysning af sække materiale, og skylning det tidligere frosne materiale i vand til at adskille leddyr fra substratet og kvantificere dem. Som vi demonstrerer, kan denne metode bruges i en landskabs skala til at kvantificere blad-bolig leddyr med tilstrækkelig præcision til at teste for og beskrive, hvordan rumlige, tidsmæssige, miljømæssige og økologiske variabler påvirker leddyr rigdom og overflod. Denne metode tillod os at opdage forskelle i tæthed, rigdom, og mangfoldighed af blad-bolig leddyr blandt 5 slægter af træer almindeligt forekommende i sydøstlige løvfældende skove.

Vi indsamlede 626 prøver fra 323 individuelle træer komponere 5 trægrupper. For skøn over den samlede leddyr-biomasse pr. meter af den udtagne gren, varierede standardfejlen fra 12% til 18% af middelværdien for de 5 trægrupper (tabel 1). Dette præcisionsniveau var tilstrækkeligt til at påvise variation blandt trægrupperne og en kvadratisk ændring i biomasse med dato25. Denne teknik gav mere præcision ved estimering af Guild diversitet, ...

Watch this Scientific Journal Video about A Method for Quantifying Foliage-Dwelling Arthropods at JoVE.com

A Method for Quantifying Foliage-Dwelling Arthropods

Vi beskriver, hvordan man kvantificerer blade bolig leddyr ved at forsegle bladene og enden af grenene i en pose, klipning og frysning af det sække materiale, og skylning det tidligere frosne materiale i vand til at adskille leddyr fra substratet til kvantificering.

En metode til at kvantificere leddyr, der har løv

Terrestrial arthropods play an important role in our environment. Quantifying arthropods in a way that allows for a precise index or estimates of density ...

Den største fordel ved denne protokol er det giver forskerne mulighed for at fange både flyvende og kravle leddyr fra løvet. Selv om vi bruger denne teknik på træer, kan det også bruges på buske og buske. Vær omhyggelig med at øve sække grene hurtigt uden at forstyrre løv, så aktive leddyr ikke undslippe fange.For at begynde denne procedure, skal du bruge bolt kuttere, store wire kuttere, eller en elektrisk slibeskive til at fjerne den nederste tredjedel af en 30 centimeter wire tomat bur, så det er ca 55 centimeter i længden. Derefter skæres to 50 centimeter seler fra aluminiumsslange eller en tilsvarende semi-stiv materiale til brug som fastgørelse stænger og seler på hver side af den største ende af tomat bur. På 38 centimeter fra slutningen bruge en bordplade vice eller større gribe værktøjer såsom kanal låse til at bøje skinnen til en ca 30 graders vinkel.Fastgør den lange ende af hver fastgørelsesstang til modsatte ender af tomatburet med lynlåsbånd. Brug enten gaffatape eller elektrisk tape til at støtte denne vedhæftet fil og sørg for, at båndet er viklet rundt mindst seks centimeter af buret og stangen. Fastgør den anden ende af hver stang på modsætninger sider af enden af en udtrækkelig stang med lynlåsbånd.Brug enten gaffatape eller elektrisk tape til at støtte denne vedhæftet fil og sørg for at pakke båndet rundt flere gange, og at det overlapper stangen og stængerne med mindst seks centimeter. Sørg for, at åbningen af buret er i kontakt med enden af teleskopstangen, når buret er fastgjort. Fastgør derefter buret direkte på enden af stangen ved hjælp af tape.Fastgør krog og løkke befæstelsesstrimler på to punkter til åbningen af buret 90 grader fra den tidligere fastgjorte stang. Først fastgøres to stykker krog og løkkelukning til den udvendige åbning af posen, så de flugter med krogen og løkken, der er fastgjort til åbningen af buret. Vær sikker på, at krogen og løkkens fastener er justeret, så når posen er indsat og fastgjort åbningen til trækstrengene i posen løber parallelt med teleskopstangen.Indsæt en 49 liters køkken skraldepose i wire tomat bur. Anbring tre gatorclips jævnt fordelt på hver enkelt side af posens bund, og fastgør clipsene til både posen og trådburet, så posen holdes mod buret. Vend gatorclipsen på posens åbning, så den fastgøres til snoren parallelt med teleskopstangen modsat placeringen af stangtilbehøret.Fastgør paracord til posens snor tættest på stangen. Skær fire stykker plast eller hårde gummirør i fire centimeter sektioner og fastgør dem på fire steder med gaffatape eller elektrisk tape. Først skal placeres på den forlængende del af stangen omkring 0,5 meter fra enden af stangen nærmest tomat bur.De resterende tre skal placeres lige langt langs den nederste del af forlængelsesstangen, der starter ca. fem centimeter fra toppen af den nederste del. Før enden af paracord, der ikke er fastgjort til posen gennem plastslangen. Efter dette løb begge paracord strenge sammen gennem plast slange skær til at holde det på plads.For hvert prøvetræ skal du bruge en generator af tilfældige tal til at vælge en prøvehøjde, der ligger inden for forlængelsesstangens højde, når den forlænges med maksimal længde. Brug generatoren for det tilfældige tal til at vælge en prøveafstand fra træstammen og identificere en gren, der passer ind i posen med minimal forstyrrelse af løvet. Og er den korrekte højde og afstand fra stammen baseret på de genererede tal.Løft prøvetagningstangen til en højde parallel med den ønskede gren. Skub hurtigt posen over grenen og træk derefter hurtigt i de paracordstrenge, der er fastgjort til snorene for at forsegle posen. Få en anden person til at bruge forlængerstangen til at klippe grenen på det sted, der støder op til posens åbning.Derefter forsigtigt bringe prøven posen til jorden og hurtigt binde posens snore lukket. Opbevar den posede gren i en fryser, indtil den er klar til at udføre laboratorie leddyranalysen. Hold den frosne pose og gren oprejst og ryst prøvegrenen, mens den er i posen for at løsne leddyrene i posen.Fjern forsigtigt grenen fra posen og skyl den i stor opsamlingspande for at fjerne eventuelle resterende leddyr. Dernæst tømmes det materiale, der er tilbage i posen, i opsamlingspanden, og fjern et ikke-leddyrrester. Adskælg leddyrene i de ønskede taksonomiske grupper.At notere forskelle mellem larver og voksne. Kvantificer leddyrene som ønsket. Hvis biomasse er af interesse, enten måle længden af leddyr og bruge offentliggjorte længde masse tabel til at vurdere biomasse.Udskift leddyr i små tørrepander. Tør i tørreovn i 24 timer ved 45 grader Celsius og vejer på en elektronisk balance. Tør bladene i en tørreovn i 48 timer ved 45 grader Celsius og veje dem på en elektronisk balance.Eller måle længden af alle træagtige grene i prøven. I en repræsentativ undersøgelse indsamles 626 prøver fra 323 individuelle træer, der består af fem trægrupper. For skøn over den samlede leddyrbiomasse pr. grenafsekomst varierer standardfejlen fra 12 % til 18 % af middelværdien for de fem trægrupper.Denne grad af præcision er tilstrækkelig til at opdage variation mellem trægrupper i en kvadratisk ændring i biomasse efter dato. Denne teknik giver mere præcision, når estimering guild mangfoldighed som det fremgår af standard fejl leddyr guild mangfoldighed spænder fra 3% til 7% af den gennemsnitlige mangfoldighed på tværs af de fem trægrupper. Præcision på dette niveau er tilstrækkelig til at opdage variation på tværs af de fem trægrupper.Præcisionen af skøn over rigdom er også meget præcis, som det fremgår af standardfejl, der varierede fra 3% til 7% af den gennemsnitlige rigdom blandt de fem trægrupper. Dette præcisionsniveau er tilstrækkeligt til at identificere variation mellem trægrupper. En kvadratisk forbindelse med dato, fald i rigdom med højde på træet, og et positivt forhold mellem leddyr rigdom og afstand fra træstammen.Vær sikker på, at du omslutter grenen hurtigt uden at forstyrre løvet for at sikre aktive leddyr ikke undslippe fange.

Research

JoVE Journal

Environment

Administering and Detecting Protein Marks on Arthropods for Dispersal Research

Administrere og Detektering Protein Marks på Leddyr til Dispersal Forskning

Monitoring arthropod movement is often required to better understand associated population dynamics, dispersal patterns, host plant preferences, and other ...

Alternative Method of Removing Otoliths from Sturgeon

Alternativ metode til at fjerne Otolither fra Sturgeon

Extracting the otoliths (ear bones) from fish that have very thick skulls can be difficult and very time consuming. The common practice of making a ...

Modification and Application of a Leaf Blower-vac for Field Sampling of Arthropods

Ændring og anvendelse af en løvblæser-vac for Field Sampling af leddyr

Rice fields host a large diversity of arthropods, but investigating their population dynamics and interactions is challenging. Here we describe the ...

Reliable Method for Assessing Seed Germination, Dormancy, and Mortality under Field Conditions

Pålidelig metode til at vurdere Seed Spiring, dvaletilstand, og Dødelighed under markforhold

We describe techniques for approximating seed bank dynamics over time using Helianthus annuus as an example study species. Strips of permeable polyester ...

Protocols for Quantifying Transferable Pesticide Residues in Turfgrass Systems

Protokoller til Kvantificering Omsættelige pesticidrester i slider mere på græsset Systems

Plant canopies in established turfgrass systems can intercept an appreciable amount of sprayed pesticides, which can be transferred through various routes ...

Development of New Methods for Quantifying Fish Density Using Underwater Stereo-video Tools

Udvikling af nye metoder til kvantificering af fisk tæthed ved hjælp af undersøiske Stereo-video værktøjer

The use of video camera systems in ecological studies of fish continues to gain traction as a viable, non-extractive method of measuring fish lengths and ...

A Novel Method for the Pentosan Analysis Present in Jute Biomass and Its Conversion into Sugar Monomers Using Acidic Ionic Liquid

En ny metode til Pentosan analyse findes i Jute biomasse og deres omdannelse til sukker monomerer ved hjælp af sure ionisk væske

Recently, ionic liquids (ILs) are used for biomass valorization into valuable chemicals because of their remarkable properties such as thermal stability, ...

Quantifying Plant Soluble Protein and Digestible Carbohydrate Content, Using Corn (Zea mays) As an Exemplar

Quantifying Plant Soluble Protein and Digestible Carbohydrate Content, Using Corn Zea mays As an Exemplar

Kvantificere plante opløseligt Protein og fordøjeligt kulhydrat indhold, ved hjælp af majs (Zea mays) som en eksemplarisk

Elemental data are commonly used to infer plant quality as a resource to herbivores. However, the ubiquity of carbon in biomolecules, the presence of ...

Design and Use of an Apparatus for Quantifying Bivalve Suspension Feeding at Sea

Design og brug af et apparat til kvantificering af toskallede Suspension fodring på havet

As shellfish aquaculture moves from coastal embayments and estuaries to offshore locations, the need to quantify ecosystem interactions of farmed bivalves ...

A Loop-mediated Isothermal Amplification (LAMP) Assay for Rapid Identification of Bemisia tabaci

A Loop-mediated Isothermal Amplification LAMP Assay for Rapid Identification of Bemisia tabaci

En løkke-medieret isotermisk forstærkning (lampe) Assay til hurtig identifikation af Bemisia tabaci

The whitefly Bemisia tabaci (Gennadius) is an invasive pest of considerable importance, affecting the production of vegetable and ornamental crops in many ...