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

De auteurs willen het Amerikaanse ministerie van landbouw Forest Service bedanken voor de financiering van dit project via USFS Agreement 13-CS-11090800-022. We willen J. Suda, W. Holland en anderen bedanken voor laboratorium assistentie en R. Richards voor veld assistentie.

1. het monsternemings apparaat bouwen voordat u naar het veld gaat
<ol><li>Gebruik bout frezen, grote draad Snijders of een elektrische slijpschijf om de onderste 1/3 van de 30 cm draad tomaten kooi te verwijderen, zodat deze ongeveer 55 cm lang is.</li>
	<li>Knip twee, 50 cm accolades gemaakt van aluminium of vergelijkbaar semi-stijf materiaal om te gebruiken als bevestigings stangen en beugels aan elke kant van het grootste uiteinde van de tomaten kooi. Op 38 cm van het einde, gebruik een Table-Top vice of grote grij...

Twee benodigdheden voor het nauwkeurig kwantificeren van geleedpotige Gemeenschappen zijn relatief hoge detectie waarschijnlijkheden en bekende of consistente bemonsterings gebieden. Bij bemonstering voor geleedpotigen kan een detectie kans van minder dan 100% worden toegeschreven aan afzonderlijke geleedpotigen die vallen vermijden of sommige individuen die tijdens de verwerking niet zijn gedetecteerd. Interceptor vallen die vliegende geleedpotigen onderscheppen (malaise/venster vallen, kleverige vallen, enz.) lijken de...

Terrestrische geleedpotigen spelen een belangrijke rol in ons ecosysteem. Naast het zijn van wetenschappelijke belangen kunnen geleedpotigen zowel schadelijk als voordelig zijn voor gewassen, tuinbouw planten en natuurlijke vegetatie, en ook een belangrijke trofische functie in voedsel webben bieden. Het begrijpen van de factoren die de gemeenschapsontwikkeling en abundantie van geleedpotige beïnvloeden, is dus van cruciaal belang voor boeren, ongedierte bestrijdings managers, plant biologen, entomologen, natuur ecologen en conservatie biologen die de communautaire dynamiek en beheer van insectiesetende organismen. Het begrijpen van factoren die invloed hebben op geleedpotigen Gemeenschappen en Abundances vaak vereist de inname van individuen. Vang technieken kunnen over het algemeen worden onderverdeeld in kwalitatieve technieken die alleen de aanwezigheid van een soort detecteren voor schattingen van soorten, rijkdom en diversiteit, of semi-kwantitatieve en kwantitatieve technieken die een index of schatting van overvloed en dichtheid van individuen binnen een taxonomische groep.
Kwalitatieve technieken die alleen deductie mogelijk maken met betrekking tot de aanwezigheid van een soort of communautaire structuur hebben een onbekende of intrinsiek lage detectie waarschijnlijkheid of ontbreken in het verstrekken van deductie met betrekking tot detectie waarschijnlijkheid en grootte van de bemonsterde oppervlakte. Omdat detectie waarschijnlijkheid met deze technieken laag is, is de variabiliteit in verband met detectie niet voldoende nauwkeurig om te deduceren hoe verklarende variabelen invloed hebben op geleedpotige populatie statistieken. Kwalitatieve technieken voor het inschatten van de aanwezigheid omvatten zuig bemonstering1, licht vallen2, opkomst vallen3, voedingspatronen op wortels4, pekel buizen5, aas6, feromoon3, Valk vallen 7, malaise vallen8, venster vallen9, zuig vallen10, slaan trays11, Spider webs12, Leaf Mines, Cerovec13, geleedpotigen Gallen14, vegetatie en Wortelschade15 .
Als alternatief kunnen semi-kwantitatieve en kwantitatieve technieken onderzoekers in staat stellen om een bepaald monstergebied te schatten of op zijn minst consistent te monster nemen en de waarschijnlijkheid van detectie te schatten, of de waarschijnlijkheid van detectie niet-directioneel zijn en voldoende zijn om niet obscure het vermogen van de onderzoeker om ruimtelijke of temporele variatie in overvloed te detecteren. Semi-kwantitatieve en kwantitatieve technieken omvatten vegen netten16, zuig-of vacuüm bemonstering17, systematische telling van zichtbare geleedpotigen18, kleverige vallen19, diverse potsoorten vallen20, ingang of emergente holes21, Chemical knockdown22, Sticky en water gevulde kleur vallen23, en tak zakken en knippen24.
Recente antropogene veranderingen in klimaat-en verstoring regimes hebben geleid tot ingrijpende veranderingen in de plantengemeenschappen, waardoor interacties tussen plantaardige soortensamenstelling en geleedpotigen een actief studiegebied zijn. Inzicht in de verschillen tussen geleedpotige Gemeenschappen en de samenstelling van plantensoorten is een essentieel onderdeel om inzicht te krijgen in de potentiële economische en milieueffecten van veranderingen in plantengemeenschappen. Semi-kwantitatieve of kwantitatieve methoden voor het kwantificeren van de overvloed aan geleedpotigen met voldoende nauwkeurigheid om verschillen tussen soorten planten op te sporen zijn nodig. In dit artikel beschrijven we een methode voor het indexeren van geleedpotigen met gebladerte die, met redelijke inspanning, voldoende nauwkeurig zijn om verschillen in individuele overvloed en biomassa, diversiteit en rijkdom te identificeren onder 5 taxa van bomen die gewoonlijk worden aangetroffen in de zuidoostelijke loofbossen van Noord-Amerika25. Deze benadering voorzag in nauwkeurige raming van de overvloed om gevolg te geven aan de wijze waarop veranderingen in de soortensamenstelling van bosplanten gemeenschappen als gevolg van gemodificeerde antropische regimes de samenstelling van geleedpotigen beïnvloeden, mogelijk het beïnvloeden van de overvloed en de distributie van hogere trofische insectiesetende vogels en zoogdieren. Specifieker, met behulp van een gemodificeerde zakken techniek voor het eerst beschreven door Crossley et al.24, we geschatte dichtheid van oppervlak, gebladerte woon geleedpotigen en testte de voorspelling dat we zouden detecteren verschillen in diversiteit, rijkdom, en overvloed van geleedpotigen in het blad van sneller groeiende meer xeric soorten bomen ten opzichte van langzamere groeiende meer Mesic soorten. Het doel van dit artikel is om gedetailleerde instructies van de techniek te geven.
We voerden de studie uit aan het Shawnee National Forest (SNF) in het zuiden van Illinois. De SNF is een 115.738-ha bos gelegen in de centrale Hardwoods regio van de Ozarks en Shawnee Hills Natural divisies26. Het bos bestaat uit een mozaïek van 37% eik/Hickory, 25% gemengd-Upland hardwoods, 16% beuken/esdoorn en 10% bottomland hardwoods. De SNF wordt gedomineerd door tweede groei eik/Hickory in Upland xerische gebieden en suiker esdoorn, Amerikaanse beuken en tulpenboom (Liriodendron tulipifera) in beschutte Mesic valleien27,28.
De site selectie voor deze methode is afhankelijk van de overkoepelende doelstellingen van het onderzoek. Het hoofddoel van onze oorspronkelijke studie was bijvoorbeeld om inzicht te geven in hoe veranderingen in de boom Gemeenschap kunnen beïnvloeden hogere trofische organismen door het vergelijken van loof-woning geleedpotige Gemeenschap metrische gegevens tussen Mesic en xeric aangepaste boom Gemeenschappen. Ons primaire doel was dus om de geleedpotigen Gemeenschap te kwantificeren op individuele bomen die zich in de xeric-of Mesic-boom Gemeenschap bevinden. We selecteerden 22 studie locaties langs een eiken/Hickory (xeric) naar beuken/esdoorn (Mesic) gedomineerd gradiënt met behulp van USFS stand cover Maps (allveg2008. SHP) in ArcGIS 10.1.1. Om mogelijke verstorende effecten te voorkomen, selecteerden we sites aan de hand van de volgende criteria: niet gelegen in oever gebieden, ≥ 12 ha, en gelegen binnen aaneengesloten Upland-bladverliezend boshabitat (d.w.z. hoogte boven 120 m). Alle sites bevatte volwassen bomen > 50 jaar oud in heuvelachtig terrein, dus bestond uit soortgelijke hellingen en aspecten. Terwijl beuken/esdoorn sitegrenzen werden onderscheiden op basis van de overgang van boom Gemeenschappen, eiken/Hickory sitegrenzen werden geïdentificeerd kunstmatig met behulp van SNF cover Maps en ArcGIS 10.1.1. Alle sites waren grote bosblokken binnen un-glaciated terrein; hun verschillen in de samenstelling van de boomsoorten waren niet te wijten aan verschillen in locatie in het landschap, maar waren representatief voor het vroegere landgebruik (bijv. duidelijke bezuinigingen of selectieve oogst). We hebben de kaarten geslepen door discrete veelhoek Shapefiles van elke studie site te uploaden naar een Handheld Global Positioning systeem (GPS) en de samenstelling van de boomsoort te controleren. We willekeurig gekozen bemonsteringspunten (n = 5) op elke site. Op elk punt proefden we drie bomen van 0600-1400 uur tijdens 23 mei tot 25 juni 2014. Om bomen te vinden, hebben we naar buiten gezocht naar een straal van 30 m van vegetatie punten tot volwassen bomen (> 20 cm d.b.h.) met takken die laag genoeg zijn om te proeven werden gevonden. Meestal werden de drie volwassen bomen die drie van de vijf geslachten (Acer, Carya, Fagus, Liriodendron en Quercus) van belang vertegenwoordigden en die het dichtst bij het middelpunt stonden, bemonsterd.

<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

Terrestrische geleedpotigen spelen een belangrijke rol in ons milieu. Het kwantificeren van geleedpotigen op een manier die een precieze index of schattingen van de dichtheid mogelijk maakt, vereist een methode met een hoge detectie waarschijnlijkheid en een bekend bemonsteringsgebied. Hoewel de meest beschreven methoden een kwalitatieve of semi-kwantitatieve raming bieden die toereikend is om de aanwezigheid, rijkdom en diversiteit van de soorten te beschrijven, bieden weinigen een voldoende consistente detectie waarschijnlijkheid en bekende of consistente bemonsterings gebieden om een index of schatting met voldoende precisie voor het detecteren van verschillen in overvloed over omgevings-, ruimtelijke of temporele variabelen. We beschrijven hoe de blad geleedpotigen moeten worden gekwantificeerde door de bladeren en het einde van de takken in een zak af te dichten, het zakmateriaal op te knippen en te bevriezen, en het eerder bevroren materiaal in water te spoelen om geleedpotigen van het substraat te scheiden en te kwantificeren. Zoals we laten zien, kan deze methode op een landschaps schaal worden gebruikt om geleedpotigen in blad-woning te kwantificeren met voldoende precisie om te testen op en beschrijven hoe ruimtelijke, temporele, ecologische en ecologische variabelen de rijkdom en overvloed van geleedpotigen beïnvloeden. Deze methode stelde ons in staat om verschillen in dichtheid, rijkdom en diversiteit van geleedpotigen te detecteren onder 5 geslachten van bomen die gewoonlijk in Zuidoost-loofbossen worden aangetroffen.

We hebben 626 samples verzameld van 323 individuele bomen die 5 boomgroepen componeren. Voor schattingen van de totale hoeveelheid geleedpotigen per meter van de gesamplede tak varieerde de standaardfout van 12% tot 18% van het gemiddelde voor de 5 boomgroepen (tabel 1). Dit niveau van precisie was voldoende om variatie tussen boomgroepen en een kwadratische verandering in biomassa met datum25te detecteren. Deze techniek verschafte meer precisie bi...

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

A Method for Quantifying Foliage-Dwelling Arthropods

We beschrijven hoe de geleedpotigen van de Leaf-woning worden gekwantificeerde door de bladeren en het einde van de takken in een zak te verzegelen, het zakmateriaal op te knippen en te bevriezen en het eerder bevroren materiaal in water te spoelen om geleedpotigen van het substraat te scheiden voor kwantificering.

Een methode voor het kwantificeren van gebladerte geleedpotigen

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

Het belangrijkste voordeel van dit protocol is het stelt onderzoekers in staat om zowel vliegende als kruipende geleedpotigen vast te leggen van het gebladerte. Hoewel we deze techniek gebruiken op bomen kan het ook worden gebruikt op struiken en struiken. Wees voorzichtig om te oefenen zakken takken snel zonder verstoring van het gebladerte, zodat actieve geleedpotigen niet ontsnappen vangen.Om te beginnen met deze procedure, gebruik bout snijders, grote draadsnijders, of een elektrische slijpschijf om de onderste derde van een 30 centimeter draad tomaat kooi te verwijderen, zodat het ongeveer 55 centimeter in lengte. Snijd vervolgens twee beugels van 50 centimeter uit aluminiumbuizen of een even stijf materiaal om te gebruiken als bevestigingsstaven en beugels aan weerszijden van het grootste uiteinde van de tomatenkooi. Op 38 centimeter van het einde gebruik maken van een tafelblad vice of grotere grijpgereedschappen zoals kanaalsloten om de brace te buigen tot een hoek van ongeveer 30 graden.Bevestig het lange uiteinde van elke bevestigingsstaaf met ritsbanden aan tegenovergestelde uiteinden van de tomatenkooi. Gebruik duct tape of elektrische tape ter ondersteuning van deze bijlage om ervoor te zorgen dat de tape is gewikkeld rond ten minste zes centimeter van de kooi en staaf. Bevestig het andere uiteinde van elke staaf aan tegengestelde zijden van het einde van een uitschuifbare paal met ritsbanden.Gebruik duct tape of elektrische tape ter ondersteuning van deze bijlage ervoor te zorgen dat de tape wrap rond meerdere keren en dat het overlapt de paal en staven met ten minste zes centimeter. Zorg ervoor dat de opening van de kooi in contact is met het uiteinde van de telescopische paal wanneer de kooi is bevestigd. Bevestig vervolgens de kooi direct aan het uiteinde van de paal met tape.Bevestig haak en lus bevestigingsstrips op twee punten aan de opening van de kooi 90 graden van de eerder aangesloten paal. Bevestig eerst twee stukken haak en lussluiting aan de buitenopening van de zak, zodat ze uitlijnen met de haak en lus bevestiging aan de opening van de kooi. Wees er zeker van dat de haak en lus bevestigingsinrichting is uitgelijnd, zodat wanneer de zak wordt ingevoegd en bevestigd de opening aan de trek snaren van de zak parallel lopen aan de telescopische paal.Steek een 49 liter keuken vuilniszak in de draad tomaat kooi. Plaats drie gator clips gelijkmatig verspreid op elke respectieve kant van de onderkant van de zak en bevestig de clips aan zowel de zak en de draad kooi, zodat de zak wordt gehouden tegen de kooi. Oriënteer de gatorclip op de zakopening zodat deze parallel aan de telescopische paal tegenover de plaats van de paalbevestiging wordt bevestigd.Bevestig de paracord aan de trekkoord van de zak die het dichtst bij de paal ligt. Snijd vier stukken plastic of harde rubberen buizen in vier centimeter secties en bevestig ze op vier locaties met duct tape of elektrische tape. Eerst moet worden geplaatst op het uitschuifende deel van de paal ongeveer 0,5 meter van het einde van de paal het dichtst bij de tomaat kooi.De overige drie moeten worden geplaatst equidistance langs het onderste gedeelte van de uitbreiding paal vanaf ongeveer vijf centimeter van de bovenkant van de onderste sectie. Rijg het uiteinde van de paracord die niet is bevestigd aan de zak door de plastic slang. Na deze run beide paracord snaren samen door de plastic buizen inzetstukken om het op zijn plaats te houden.Gebruik voor elke voorbeeldstructuur een random number generator om een monsterhoogte te selecteren die zich binnen de hoogte van de verlengpaal bevindt wanneer deze op maximale lengte wordt verlengd. Gebruik de random number generator om een monsterafstand van de boomstam te selecteren en een tak te identificeren die in de zak past met minimale verstoring van het blad. En is de juiste hoogte en afstand van de stam op basis van de gegenereerde nummers.Til de bemonsteringspool naar een hoogte parallel met de gewenste tak. Schuif de zak snel over de tak en trek dan snel aan de paracord snaren die aan de trekkoorden zijn bevestigd om de zak te verzegelen. Laat een tweede persoon de snoeier van de verlengstok gebruiken om de tak te knippen op de locatie die naast de opening van de zak grenst.Breng vervolgens voorzichtig de monsterzak op de grond en bind de trekkoorden van de zak snel dicht. Bewaar de ingepakte tak in een vriezer tot het klaar is om de laboratoriumartededeigening uit te voeren. Houd de bevroren zak en tak rechtop en schud het monster tak terwijl het in de zak om de geleedpotigen los te maken in de zak.Haal de tak voorzichtig uit de zak en spoel deze in een grote opvangpan om eventuele resterende geleedpotigen te verwijderen. Leg vervolgens het materiaal dat in de zak achterblijft in de opvangpan en verwijder een niet-geleedpotigepuin. Scheid de geleedpotigen in de gewenste taxonomische groepen.Wijzend op verschillen tussen larven en volwassenen. Kwantificeer de geleedpotigen naar wens. Als biomassa van belang is, meet dan de lengte van geleedpotigen en gebruik gepubliceerde massatafel voor de lengte om biomassa te schatten.Vervang geleedpotigen in kleine droogpannen. Droog in de droogoven gedurende 24 uur bij 45 graden Celsius en weeg op een elektronische balans. Droog de bladeren in een droogoven gedurende 48 uur op 45 graden Celsius en weeg ze op een elektronische balans.Of meet de lengte van alle houtachtige takken in het monster. In een representatieve studie worden 626 monsters verzameld van 323 individuele bomen die vijf boomgroepen hebben samengesteld. Voor schattingen van de totale geleedpotige biomassa per bemonsterde meter bemonsterd de standaard fout varieert van 12%tot 18% van het gemiddelde voor de vijf boomgroepen.Dit niveau van precisie is voldoende om variatie tussen boomgroepen in een kwadratische verandering in biomassa op datum te detecteren. Deze techniek biedt meer precisie bij het schatten van de diversiteit van het gilde, zoals blijkt uit de standaardfout van geleedpotige gilde diversiteit variërend van 3%tot 7% van de gemiddelde diversiteit in de vijf boomgroepen. Precisie op dit niveau is voldoende om variatie tussen de vijf boomgroepen te detecteren.De nauwkeurigheid van schattingen van rijkdom is ook zeer nauwkeurig, zoals blijkt uit standaardfouten die varieerden van 3% tot 7% van de gemiddelde rijkdom onder de vijf boomgroepen. Dit niveau van precisie is voldoende om variatie tussen boomgroepen te identificeren. Een kwadratische associatie met datum, afname van rijkdom met hoogte op de boom, en een positieve relatie tussen geleedpotige rijkdom en afstand van de boomstam.Zorg ervoor dat u de tak snel omsluit zonder het gebladerte te verstoren om ervoor te zorgen dat actieve geleedpotigen niet ontsnappen aan de vangst.

Research

JoVE Journal

Environment

Administering and Detecting Protein Marks on Arthropods for Dispersal Research

Toedienen en het detecteren van eiwit Marks op Insecten voor Verspreiding Onderzoek

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

Alternatieve methode voor het verwijderen Otoliths van 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

Wijziging en toepassing van een bladblazer-vac voor Field Sampling geleedpotigen

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

Betrouwbare methode voor het beoordelen van zaadkieming, zaadrust en Sterfte onder veldomstandigheden

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

Protocollen voor het kwantificeren van Overdraagbare residuen van bestrijdingsmiddelen in Turfgrass 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

Ontwikkeling van nieuwe methoden voor het kwantificeren van de dichtheid van de vissen met behulp van onderwater Stereo-video Tools

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

Een nieuwe methode voor de analyse van de Pentosan aanwezig in Jute biomassa en de omzetting in suiker monomeren met zure Ionische vloeistof

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

Kwantificeren van de Plant oplosbaar eiwit en verteerbare koolhydraten inhoud, met behulp van maïs (Zea mays) als een Exemplar

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

Ontwerp en gebruik van een apparaat voor het kwantificeren van tweekleppige schorsing voeding op zee

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

Een lus-gemedieerde isotherme amplificatie (LAMP) Assay voor snelle identificatie van Bemisia tabaci

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