Name: a method for quantifying foliage-dwelling arthropods
Uploaded: 2019-10-20T13:30:00
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Gli autori desiderano ringraziare il Dipartimento dell'Agricoltura del Servizio Forestale degli Stati Uniti per aver finanziato questo progetto attraverso l'accordo USFS 13-CS-11090800-022. Ringraziamo J. Suda, W. Holland e altri per l'assistenza di laboratorio, e R. Richards per l'assistenza sul campo.

1. Costruire il dispositivo di campionamento prima di andare sul campo
<ol><li>Utilizzando frese a bullone, frese a filo di grandi dimensioni o un disco di macinazione elettrico, rimuovere il 1/3 inferiore della gabbia di pomodoro filo 30 cm in modo che sia di circa 55 cm di lunghezza.</li>
	<li>Tagliare due, 50 cm bretelle in alluminio o materiale altrettanto semi-rigido da utilizzare come aste di fissaggio e bretelle su ogni lato della parte più grande della gabbia di pomodoro. A 38 cm dall'estremità, utilizzare un...

Due necessità di quantificare con precisione le comunità di artropodi sono probabilità di rilevamento relativamente elevate e aree di campionamento note o coerenti. Durante il campionamento per gli artropodi, meno del 100% di probabilità di rilevamento può essere attribuita a singoli artropodi evitando trappole o alcuni individui che sono rimasti intrappolati non essere rilevati durante l'elaborazione. Le trappole intercettori che intercettano artropodi volanti (trappole di Malilise/finestra, trappole appiccicose, e...

Gli artropodi terrestri svolgono un ruolo importante nel nostro ecosistema. Oltre ad essere di interesse scientifico gli artropodi possono essere sia dannosi che benefici per le colture, le piante orticole e la vegetazione naturale, oltre a fornire un'importante funzione trofica nelle nate alimentari. Pertanto, comprendere i fattori che influenzano lo sviluppo e l'abbondanza della comunità artropode è fondamentale per gli agricoltori, i responsabili del controllo dei parassiti, i biologi delle piante, gli entomologi, gli ecologisti della fauna selvatica e i biologi della conservazione che studiano le dinamiche della comunità e gestire gli organismi insettivori. Comprendere i fattori che influenzano le comunità e l'abbondanza degli artropodi spesso richiede la cattura degli individui. Le tecniche di cattura possono generalmente essere suddivise in tecniche qualitative che rilevano solo la presenza di una specie per le stime della gamma di specie, della ricchezza e della diversità, o di tecniche semi-quantitative e quantitative che consentono un indice o una stima di l'abbondanza e la densità degli individui all'interno di un gruppo tassonomico.
Le tecniche qualitative che consentono solo l'inferenza relativa alla presenza di una specie o di una struttura comunitaria hanno una probabilità di rilevamento sconosciuta o intrinsecamente bassa o mancano nel fornire inferenza per quanto riguarda la probabilità di rilevamento e le dimensioni dell'area campionata. Poiché la probabilità di rilevamento con queste tecniche è bassa, la variabilità associata al rilevamento preclude una precisione adeguata per dedurre come le variabili esplicative influenzino le metriche della popolazione di artrodi. Tecniche qualitative utilizzate per stimare la presenza includono il campionamento di aspirazione1, trappole leggere2, trappole per l'emergere3, modelli di alimentazione sulle radici4, tubi di salamoia5, esche6, feromone3, trappole incisive 7, Trappole Malessere8, trappole finestra9, trappole di aspirazione10, battendo vassoi11, ragnatele12, miniere di foglie, frass13, galel artropode14, vegetazione e danni alle radici15 .
In alternativa, le tecniche semi-quantitative e quantitative consentono ai ricercatori di stimare o almeno di campionare in modo coerente un'area campione specificata e di stimare la probabilità di rilevamento o di assumere la probabilità di rilevamento non direzionale e adeguata a non oscurare la capacità del ricercatore di rilevare variazioni spaziali o temporali in abbondanza. Le tecniche semi-quantitative e quantitative includono reti a spazzare16, aspirazione o campionamento sottovuoto17, conteggio sistematico degli artropodi visibili18, trappole appiccicose19, varie trappole di tipo vaso20, ingresso o fori emergenti21, abbattimento chimico22, trappole di colore appiccicose e pieni d'acqua23,e diramazione insaccamento e ritaglio24.
I recenti cambiamenti indotti dall'antropogenico ai regimi climatici e di disturbo hanno portato a cambiamenti drammatici nelle comunità vegetali, rendendo le interazioni tra la composizione delle specie vegetali e le comunità di artropodi un'area attiva di studio. Comprendere come le comunità di artropodi variano con la composizione delle specie vegetali è una componente fondamentale per comprendere i potenziali impatti economici e ambientali dei cambiamenti nelle comunità vegetali. Sono necessari metodi semiquantitativi o quantitativi per quantificare l'abbondanza di artropodi con adeguata precisione per rilevare le differenze tra le specie di piante. In questo articolo viene descritto un metodo per l'indicizzazione degli artropodi che vivono nel fogliame che, con uno sforzo ragionevole, ha fornito un'adeguata precisione per identificare le differenze nell'abbondanza individuale e nella biomassa, nella diversità e nella ricchezza tra 5 taxa di alberi che si trovano comunemente in le foreste decidue sud-orientali del Nord America25. Questo approccio ha fornito una precisione adeguata per stimare l'abbondanza per consentire l'inferenza su come i cambiamenti nella composizione delle specie delle comunità delle piante forestali a causa di regimi di disturbo modificato antropico influenzano la composizione degli artropodi, potenzialmente influenzare l'abbondanza e la distribuzione di uccelli insettivori e mammiferi più alti. Più specificamente, utilizzando una tecnica di insaccamento modificata descritta per la prima volta da Crossley et al.24, abbiamo stimato la densità degli artropodi di superficie, che abitano il fogliame e testato la previsione di rilevare le differenze di diversità, ricchezza e abbondanza di artropodi nel fogliame di più veloce crescita più xeric specie di alberi rispetto a più lento crescere specie mesichec. L'obiettivo di questo articolo è quello di fornire istruzioni dettagliate della tecnica.
Abbiamo condotto lo studio sulla Foresta Nazionale Shawnee (SNF) nel sud dell'Illinois. La SNF è una foresta di 115.738 ettari situata nella regione centrale di Hardwoods delle divisioni naturali di Ozarks e Shawnee Hills26. La foresta comprende un mosaico del 37% di quercia/hickory, il 25% di legni duri misti, il 16% di faggio/acero e il 10% di legni duri di terra. La SNF è dominata dalla seconda quercia/hickory in zone xeric di altopiano e acero di zucchero, faggio americano e tulipano (tulipafirora liriodendron) nelle valli mesic riparate27,28.
La selezione del sito per questo metodo dipenderà dagli obiettivi generali dello studio. Per esempio, l'obiettivo principale del nostro studio originale era quello di fornire informazioni su come i cambiamenti nella comunità degli alberi potrebbero influenzare gli organismi trofici più alti confrontando le metriche della comunità di artropodi che vivono di fogliame tra comunità arboree adattate mesic che xeric. Così, il nostro obiettivo primario era quello di quantificare la comunità artropode su singoli alberi situati all'interno della comunità di alberi xerici o mesici. Abbiamo selezionato 22 siti di studio lungo una quercia/hickory (xeric) per faggi /acero (mesic) dominato gradiente utilizzando USFS mappe di copertura stand (allveg2008.shp) in ArcGIS 10.1.1. Per prevenire potenziali effetti confusi, abbiamo selezionato i siti utilizzando i seguenti criteri: non situati in aree ripariali, 12 ha, e situati all'interno di un habitat forestale contiguo-deciduo (cioè elevazione superiore a 120 m). Tutti i siti contenevano alberi maturi >50 anni in terreno collinare, quindi comprendeva pendenze e aspetti simili. Mentre i confini del sito di faggio/acero si distinguevano in base alla transizione delle comunità di alberi, i confini del sito di quercia/hickory sono stati identificati artificialmente utilizzando le mappe di copertura SNF e ArcGIS 10.1.1. Tutti i siti erano grandi blocchi forestali all'interno di terreni non gondati; le loro differenze nella composizione delle specie arboree non erano dovute a differenze di posizione sul paesaggio, ma erano rappresentative dell'uso del suolo passato (ad esempio, tagli chiari o raccolta selettiva). Abbiamo svernato le mappe caricando file di forma poligonale discreti di ogni sito di studio su un sistema di posizionamento globale (GPS) palmare e verificando la composizione delle specie di alberi. Abbiamo selezionato casualmente i punti di campionamento (n e 5) in ogni sito. In ogni punto, abbiamo campionato tre alberi dalle ore 0600-1400 del 23 maggio al 25 giugno 2014. Per individuare alberi campione, abbiamo cercato verso l'esterno per un raggio di 30 m dai punti di vegetazione fino ad alberi maturi (>20 cm d.b.h.) con rami abbastanza bassi da essere campionati. Tipicamente, i tre alberi maturi che rappresentavano tre dei cinque generi (Acer, Carya, Fagus, Liriodendron e Quercus) di interesse sono stati campionati.

<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

Gli artropodi terrestri svolgono un ruolo importante nel nostro ambiente. La quantificazione degli artropodi in modo da consentire un indice preciso o stime della densità richiede un metodo con alta probabilità di rilevamento e un'area di campionamento nota. Sebbene i metodi più descritti forniscano una stima qualitativa o semi-quantitativa adeguata per descrivere la presenza delle specie, la ricchezza e la diversità, pochi forniscono una probabilità di rilevamento adeguatamente coerente e aree di campionamento note o coerenti per fornire un indice o una stima con sufficiente precisione per rilevare le differenze di abbondanza tra variabili ambientali, spaziali o temporali. Descriviamo come quantificare gli artropodi che abitano le foglie sigillando le foglie e la fine dei rami in un sacchetto, tagliando e congelando il materiale insaccato e risciacquando il materiale precedentemente congelato in acqua per separare gli artropodi dal substrato e quantificarli. Come dimostriamo, questo metodo può essere utilizzato su scala orizzontale per quantificare gli artropodi che vivono delle foglie con una precisione adeguata per testare e descrivere come le variabili spaziali, temporali, ambientali ed ecologiche influenzano la ricchezza e l'abbondanza dell'artropode. Questo metodo ci ha permesso di rilevare le differenze di densità, ricchezza e diversità degli artropodi che abitano le foglie tra 5 generi di alberi comunemente presenti nelle foreste decidue sud-orientali.

Abbiamo raccolto 626 campioni da 323 singoli alberi che compongono 5 gruppi di alberi. Per le stime della biomassa totale degli artropodi per metro di succursale campionata, l'errore standard variava dal 12% al 18% della media per i 5 gruppi di alberi (tabella 1). Questo livello di precisione era adeguato per rilevare variazioni tra gruppi di alberi e un cambiamento quadratico nella biomassa con l'ora25. Questa tecnica ha fornito maggiore precision...

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A Method for Quantifying Foliage-Dwelling Arthropods

Descriviamo come quantificare gli artropodi delle abitazioni delle foglie sigillando le foglie e la fine dei rami in un sacchetto, tagliando e congelando il materiale insaccato e risciacquando il materiale precedentemente congelato in acqua per separare gli artropodi dal substrato per la quantificazione.

Un metodo per quantificare gli artropodi Foliage-Dwelling

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

Il vantaggio principale di questo protocollo è che consente ai ricercatori di catturare artropodi volanti e striscianti dal fogliame. Anche se usiamo questa tecnica sugli alberi può essere utilizzata anche su cespugli e arbusti. Fai attenzione a praticare rapidamente l'insaccamento dei rami senza disturbare il fogliame in modo che gli artropodi attivi non sfuggano alla cattura.Per iniziare questa procedura, utilizzare frese per bulloni, grandi frese a filo o un disco di rettifica elettrico per rimuovere il terzo inferiore di una gabbia di pomodoro filo di 30 centimetri in modo che sia lunga circa 55 centimetri. Quindi, tagliare due bretelle da 50 centimetri da tubi in alluminio o un materiale altrettanto semirigido da utilizzare come aste di fissaggio e bretelle su ciascun lato dell'estremità più grande della gabbia di pomodoro. A 38 centimetri dalla fine utilizzare una morsa da tavolo o strumenti di presa più grandi come serrature del canale per piegare il tutore con un angolo di circa 30 gradi.Attaccare l'estremità lunga di ogni asta di fissaggio alle estremità opposte della gabbia di pomodoro con fascette. Utilizzare nastro adesivo o nastro elettrico per supportare questo attacco assicurandosi che il nastro sia avvolto intorno ad almeno sei centimetri della gabbia e dell'asta. Attaccare l'altra estremità di ogni asta sui lati opposti dell'estremità di un palo estensibile con fascette.Utilizzare nastro adesivo o nastro elettrico per supportare questo attacco assicurandosi di avvolgere il nastro più volte e che si sovrapponga al palo e alle aste di almeno sei centimetri. Assicurarsi che l'apertura della gabbia sia a contatto con l'estremità del palo telescopico quando la gabbia è attaccata. Quindi attaccare la gabbia direttamente all'estremità del palo usando il nastro adesivo.Fissare strisce di fissaggio a gancio e ad anello in due punti all'apertura della gabbia a 90 gradi dal palo precedentemente attaccato. In primo luogo, attaccare due pezzi di gancio e chiusura ad anello all'apertura esterna della borsa in modo che si allineino con il gancio e il dispositivo di fissaggio ad anello attaccati all'apertura della gabbia. Assicurati che il gancio e il dispositivo di fissaggio ad anello siano allineati in modo che quando la borsa viene inserita e attaccata l'apertura alle corde di trazione della borsa corri parallela al palo telescopico.Inserire un sacchetto della spazzatura da cucina da 49 litri nella gabbia di pomodoro filo. Posizionare tre clip di alligatore uniformemente disperse su ciascun lato del fondo della borsa e attaccare le clip sia alla borsa che alla gabbia metallica in modo che la borsa sia tenuta contro la gabbia. Orientare la clip dell'alligatore sull'apertura della borsa in modo che sia attaccata alla coulisse parallela al palo telescopico opposto alla posizione dell'attacco del palo.Attaccare il paracord alla coulisse della borsa più vicina al palo. Tagliare quattro pezzi di tubi di plastica o di gomma dura in sezioni di quattro centimetri e attaccarli in quattro posizioni con nastro adesivo o nastro elettrico. Per prima cosa dovrebbe essere posizionato sulla parte di estensione del palo a circa 0,5 metri dall'estremità del palo più vicino alla gabbia di pomodoro.Gli altri tre dovrebbero essere posizionati equidistanza lungo la sezione inferiore del polo di estensione a partire da circa cinque centimetri dalla parte superiore della sezione inferiore. Infilare l'estremità del paracord che non è attaccato al sacchetto attraverso i tubi di plastica. Dopo questo eseguire entrambe le corde paracord insieme attraverso gli inserti dei tubi di plastica per tenerlo in posizione.Per ogni albero campione, utilizzare un generatore di numeri casuali per selezionare un'altezza del campione che si trova all'interno dell'altezza del polo di estensione quando viene estesa alla lunghezza massima. Utilizzare il generatore di numeri casuali per selezionare una distanza del campione dal tronco dell'albero e identificare un ramo che si adatta alla borsa con un disturbo minimo al fogliame. Ed è la giusta altezza e distanza dal tronco in base ai numeri generati.Sollevare il palo di campionamento a un'altezza parallela al ramo desiderato. Far scorrere rapidamente la borsa sul ramo e quindi tirare rapidamente le corde paracord che sono attaccate alle coulisse per sigillare la borsa. Fare in modo che una seconda persona usi il pruner del palo di estensione per ritagliare il ramo nella posizione adiacente all'apertura della borsa.Quindi portare con cura il sacchetto campione a terra e legare rapidamente le coulisse della borsa chiuse. Conservare il ramo insaccato in un congelatore fino a quando non è pronto per condurre l'analisi degli artropodi di laboratorio. Tenere la borsa congelata e diramarsi in posizione verticale e scuotere il ramo del campione mentre è nella borsa per spostare gli artropodi nella borsa.Rimuovere con cura il ramo dalla borsa e sciacquarlo in una grande padella di raccolta per rimuovere eventuali artropodi rimanenti. Quindi, svuotare il materiale rimanente nella borsa nella padella di raccolta e rimuovere i detriti non artropodi. Separare gli artropodi nei gruppi tassonomici desiderati.Notando le differenze tra larve e adulti. Quantificare gli artropodi come desiderato. Se la biomassa è interessante, misurare la lunghezza degli artropodi e utilizzare la tabella di massa di lunghezza pubblicata per stimare la biomassa.Sostituire gli artropodi in piccole padelle di essiccazione. Asciugare in forno di essiccazione per 24 ore a 45 gradi Celsius e pesare su una bilancia elettronica. Asciugare le foglie in un forno di essiccazione per 48 ore a 45 gradi Celsius e pesarle su una bilancia elettronica.Oppure misura la lunghezza di tutti i rami legnosi all'interno del campione. In uno studio rappresentativo, 626 campioni vengono raccolti da 323 singoli alberi che hanno composto cinque gruppi di alberi. Per le stime della biomassa totale di artropodi per metro di ramo campionato, l'errore standard varia dal 12% al 18% della media per i cinque gruppi arborei.Questo livello di precisione è sufficiente per rilevare la variazione tra i gruppi arborei in un cambiamento quadratico nella biomassa per data. Questa tecnica fornisce maggiore precisione quando si stima la diversità della gilda, come dimostrato dall'errore standard della diversità della gilda degli artropodi che va dal 3% al 7% della diversità media tra i cinque gruppi di alberi. La precisione a questo livello è adeguata per rilevare le variazioni tra i cinque gruppi di alberi.La precisione delle stime della ricchezza è anche molto precisa, come dimostrano gli errori standard che variavano dal 3% al 7% della ricchezza media tra i cinque gruppi di alberi. Questo livello di precisione è sufficiente per identificare la variazione tra i gruppi di alberi. Un'associazione quadratica con la data, diminuzione della ricchezza con l'altezza sull'albero e una relazione positiva tra ricchezza artropode e distanza dal tronco dell'albero.Assicurati di racchiudere rapidamente il ramo senza disturbare il fogliame per assicurarti che gli artropodi attivi non sfuggano alla cattura.

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Research

JoVE Journal

Environment

A Simple Method for Automated Solid Phase Extraction of Water Samples for Immunological Analysis of Small Pollutants

A new method for solid phase extraction (SPE) of environmental water samples is proposed. The developed prototype is cost-efficient and user friendly, and enables to perform rapid, automated and simple SPE. The pre-concentrated solution is compatible with analysis by immunoassay, with a low organic solvent content. A method is described for the extraction and pre-concentration of natural hormone 17&#946;-estradiol in 100 ml water samples. Reverse phase SPE is performed with octadecyl-silica sorbent and elution is done with 200 &#181;l of methanol 50% v/v. Eluent is diluted by adding di-water to lower the amount of methanol. After preparing manually the SPE column, the overall procedure is performed automatically within 1 hr. At the end of the process, estradiol concentration is measured by using a commercial enzyme-linked immune-sorbent assay (ELISA). 100-fold pre-concentration is achieved and the methanol content in only 10% v/v. Full recoveries of the molecule are achieved with 1 ng/L spiked de-ionized and synthetic sea water samples.

A protocol for the extraction and pre-concentration of estradiol from water samples by using an automated and miniaturized system is presented.

Un metodo semplice per Automated fase solida estrazione di campioni di acqua per l&#39;analisi immunologiche di piccole inquinanti

A new method for solid phase extraction (SPE) of environmental water samples is proposed. The developed prototype is cost-efficient and user friendly, and ...

Ricerca

Ambiente

Administering and Detecting Protein Marks on Arthropods for Dispersal Research

Monitoring arthropod movement is often required to better understand associated population dynamics, dispersal patterns, host plant preferences, and other ecological interactions. Arthropods are usually tracked in nature by tagging them with a unique mark and then re-collecting them over time and space to determine their dispersal capabilities. In addition to actual physical tags, such as colored dust or paint, various types of proteins have proven very effective for marking arthropods for ecological research. Proteins can be administered internally and/or externally. The proteins can then be detected on recaptured arthropods with a protein-specific enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). Here we describe protocols for externally and internally tagging arthropods with protein. Two simple experimental examples are demonstrated: (1) an internal protein mark introduced to an insect by providing a protein-enriched diet and (2) an external protein mark topically applied to an insect using a medical nebulizer. We then relate a step-by-step guide of the sandwich and indirect ELISA methods used to detect protein marks on the insects. In this demonstration, various aspects of the acquisition and detection of protein markers on arthropods for mark-release-recapture, mark-capture, and self-mark-capture types of research are discussed, along with the various ways that the immunomarking procedure has been adapted to suit a wide variety of research objectives.

Proteins are often used to mark arthropods for dispersal research. Methods for administering internal and external protein marks on arthropods are demonstrated. Protein mark detection techniques, either through indirect or sandwich enzyme-linked immunosorbent assays (ELISAs), are also illustrated.

Amministrazione e Rilevamento di segni di proteine ​​su artropodi per Dispersione ricerca

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

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 transverse vertical incision on the top of the skull with a hand or electrical saw may damage the otolith if not performed correctly. Sturgeons (Acipenseridae) are one family in particular that have a very large and thick skull. A new laboratory method entering the brain cavity from the ventral side of the fish to expose the otoliths was easier than other otolith extraction methods found in the literature. Methods reviewed in the literature are designed for the field and are more efficient at processing large quantities of fish quickly. However, this new technique was designed to be more suited for a laboratory setting when time is not pressing and successful extraction from each specimen is critical. The success of finding and removing otoliths using this technique is very high and does not compromise the structure in any manner. This alternative technique is applicable to other similar fish species for extracting the otoliths.

The goal of the protocol is to show an effective method to extract the otoliths from sturgeon carcasses.

Metodo alternativo di rimozione otoliti da 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

Rice fields host a large diversity of arthropods, but investigating their population dynamics and interactions is challenging. Here we describe the modification and application of a leaf blower-vac for suction sampling of arthropod populations in rice. When used in combination with an enclosure, application of this sampling device provides absolute estimates of the populations of arthropods as numbers per standardized sampling area. The sampling efficiency depends critically on the sampling duration. In a mature rice crop, a two-minute sampling in an enclosure of 0.13 m2 yields more than 90% of the arthropod population. The device also allows sampling of arthropods dwelling on the water surface or the soil in rice paddies, but it is not suitable for sampling fast flying insects, such as predatory Odonata or larger hymenopterous parasitoids. The modified blower-vac is simple to construct, and cheaper and easier to handle than traditional suction sampling devices, such as D-vac. The low cost makes the modified blower-vac also accessible to researchers in developing countries.

Assessment of arthropod abundance in crops is critical for investigating population dynamics and species interactions. Here we describe the modification and application of a leaf blower-vac for suction sampling of arthropods in rice.

Modifica e applicazione di una Leaf Blower-Vac per Campo di campionamento di Artropodi

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

We describe techniques for approximating seed bank dynamics over time using Helianthus annuus as an example study species. Strips of permeable polyester fabric and glue can be folded and glued to construct a strip of compartments that house seeds and identifying information, while allowing contact with soil leachate, water, microorganisms, and ambient temperature. Strips may be constructed with a wide range of compartment numbers and sizes and allow the researcher to house a variety of genotypes within a single species, different species, or seeds that have experienced different treatments. As opposed to individual seed packets, strips are more easily retrieved as a unit. While replicate packets can be included within a strip, different strips can act as blocks or can be retrieved at different times for observation of seed behavior over time. We used a high temperature glue gun to delineate compartments and sealed the strips once the seed and tags identifying block and removal times were inserted. The seed strips were then buried in the field at the desired depth, with the location marked for later removal. Burrowing animal predators were effectively excluded by use of a covering of metal mesh hardware cloth on the soil surface. After the selected time interval for burial, strips were dug up and seeds were assessed for germination, dormancy and mortality. While clearly dead seeds can often be distinguished from ungerminated living ones by eye, dormant seeds were conclusively identified using a standard Tetrazolium chloride colorimetric test for seed viability.

Here we present a protocol for assessing seed survivorship, germination and dormancy under field conditions using buried, labeled seed strips and tetrazolium chloride (TZ) viability testing.

Metodo affidabile per valutare la germinazione dei semi, dormienza, e mortalità in normali condizioni operative

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

Plant canopies in established turfgrass systems can intercept an appreciable amount of sprayed pesticides, which can be transferred through various routes onto humans. For this reason, transferable pesticide residue experiments are required for registration and re-registration by the United States Environmental Protection Agency (USEPA). Although such experiments are required, limited specificity is required pertaining to experimental approach. Experimental approaches used to assess pesticide transfer to humans including hand wiping with cotton gloves, modified California roller (moving a roller of known mass over cotton cloth) and soccer ball roll (ball wrapped with sorbent strip) over three treated turfgrass species (creeping bentgrass, hybrid bermudagrass and tall fescue maintained at 0.4, 5 and 9 cm, respectively) are presented. The modified California roller is the most extensively utilized approach to date, and is best suited for use at low mowing heights due to its reproducibility and large sampling area. The soccer ball roll is a less aggressive transfer approach; however, it mimics a very common occurrence in the most popular international sport, and has many implications for nondietary pesticide exposure from hand-to-mouth contact. Additionally, this approach may be adjusted for other athletic activities with limited modification. Hand wiping is the best approach to transfer pesticides at higher mowing heights, as roller-based approaches can lay blades over; however, it is more subjective due to more variable sampling pressure. Utility of these methods across turfgrass species is presented, and additional considerations to conduct transferable pesticide residue research in turfgrass systems are discussed.

Transferable pesticide residue experiments in turfgrass systems are integral components of human risk exposure assessments. Experimental approaches to measure transferable residues should be adjusted to the human interaction of interest and turfgrass system dynamics. Three transferable pesticide residue protocols are presented and the suitability across three turfgrass systems is discussed.

Protocolli per la quantificazione residui di antiparassitari Valori in Turfgrass Sistemi

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

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 estimating fish abundance. We developed and implemented a rotating stereo-video camera tool that covers a full 360 degrees of sampling, which maximizes sampling effort compared to stationary camera tools. A variety of studies have detailed the ability of static, stereo-camera systems to obtain highly accurate and precise measurements of fish; the focus here was on the development of methodological approaches to quantify fish density using rotating camera systems. The first approach was to develop a modification of the metric MaxN, which typically is a conservative count of the minimum number of fish observed on a given camera survey. We redefine MaxN to be the maximum number of fish observed in any given rotation of the camera system. When precautions are taken to avoid double counting, this method for MaxN may more accurately reflect true abundance than that obtained from a fixed camera. Secondly, because stereo-video allows fish to be mapped in three-dimensional space, precise estimates of the distance-from-camera can be obtained for each fish. By using the 95% percentile of the observed distance from camera to establish species-specific areas surveyed, we account for differences in detectability among species while avoiding diluting density estimates by using the maximum distance a species was observed. Accounting for this range of detectability is critical to accurately estimate fish abundances. This methodology will facilitate the integration of rotating stereo-video tools in both applied science and management contexts.

We describe a new method for counting fishes, and estimating relative abundance (MaxN) and fish density using rotating stereo-video camera systems. We also demonstrate how to use distance from camera (Z distance) to estimate species-specific detectability.

Sviluppo di nuovi metodi per quantificare la densità di pesce utilizzando strumenti di Stereo-video subacquei

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

Recently, ionic liquids (ILs) are used for biomass valorization into valuable chemicals because of their remarkable properties such as thermal stability, lower vapor pressure, non-flammability, higher heat capacity, and tunable solubility and acidity. Here, we demonstrate a method for the synthesis of C5 sugars (xylose and arabinose) from the pentosan present in jute biomass in a one-pot process by utilizing a catalytic amount of Br&#248;nsted acidic 1-methyl-3-(3-sulfopropyl)-imidazolium hydrogen sulfate IL. The acidic IL is synthesized in the lab and characterized using NMR spectroscopic techniques for understanding its purity. The various properties of BAIL are measured such as acid strength, thermal and hydrothermal stability, which showed that the catalyst is stable at a higher temperature (250 &#176;C) and possesses very high acid strength (Ho 1.57). The acidic IL converts over 90% of pentosan into sugars and furfural. Hence, the presenting method in this study can also be employed for the evaluation of pentosan concentration in other kinds of lignocellulosic biomass.

We present a protocol for the synthesis of C5 sugars (xylose and arabinose) from a renewable non-edible lignocellulosic biomass (i.e., jute) with the presence of Br&#248;nsted acidic ionic liquids (BAILs) as the catalyst in water. The BAILs catalyst exhibited better catalytic performance than conventional mineral acid catalysts (H2SO4 and HCl).

Un nuovo metodo per l'analisi di pentosano presente nella biomassa di iuta e la relativa conversione in monomeri di zucchero utilizzando acido liquido ionico

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

Elemental data are commonly used to infer plant quality as a resource to herbivores. However, the ubiquity of carbon in biomolecules, the presence of nitrogen-containing plant defensive compounds, and variation in species-specific correlations between nitrogen and plant protein content all limit the accuracy of these inferences. Additionally, research focused on plant and/or herbivore physiology require a level of accuracy that is not achieved using generalized correlations. The methods presented here offer researchers a clear and rapid protocol for directly measuring plant soluble proteins and digestible carbohydrates, the two plant macronutrients most closely tied to animal physiological performance. The protocols combine well characterized colorimetric assays with optimized plant-specific digestion steps to provide precise and reproducible results. Our analyses of different sweet corn tissues show that these assays have the sensitivity to detect variation in plant soluble protein and digestible carbohydrate content across multiple spatial scales. These include between-plant differences across growing regions and plant species or varieties, as well as within-plant differences in tissue type and even positional differences within the same tissue. Combining soluble protein and digestible carbohydrate content with elemental data also has the potential to provide new opportunities in plant biology to connect plant mineral nutrition with plant physiological processes. These analyses also help generate the soluble protein and digestible carbohydrate data needed to study nutritional ecology, plant-herbivore interactions and food-web dynamics, which will in turn enhance physiology and ecological research.

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

The protocols described herein provide a clear and approachable methodology for measuring soluble protein and digestible (non-structural) carbohydrate content in plant tissues. The ability to quantify these two plant macronutrients has significant implications for advancing the fields of plant physiology, nutritional ecology, plant-herbivore interactions and food-web ecology.

Quantificare la pianta proteina solubile e digeribile carboidrati contenuti, utilizzando mais (Zea mays) As an 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

As shellfish aquaculture moves from coastal embayments and estuaries to offshore locations, the need to quantify ecosystem interactions of farmed bivalves (i.e., mussels, oysters, and clams) presents new challenges. Quantitative data on the feeding behavior of suspension-feeding mollusks is necessary to determine important ecosystem interactions of offshore shellfish farms, including their carrying capacity, the competition with the zooplankton community, the availability of trophic resources at different depths, and the deposition to the benthos. The biodeposition method is used to quantify feeding variables in suspension-feeding bivalves in a natural setting and represents a more realistic proxy than laboratory experiments. This method, however, relies upon a stable platform to satisfy the requirements that water flow rates supplied to the shellfish remain constant and the bivalves are undisturbed. A flow-through device and process for using the biodeposition method to quantify the feeding of bivalve mollusks were modified from a land-based format for shipboard use by building a two-dimensional gimbal table around the device. Planimeter data reveal a minimal pitch and yaw of the chambers containing the test shellfish despite boat motion, the flow rates within the chambers remain constant, and operators are able to collect the biodeposits (feces and pseudofeces) with sufficient consistency to obtain accurate measurements of the bivalve clearance, filtration, selection, ingestion, rejection, and absorption at offshore shellfish aquaculture sites.

A flow-through device for using the biodeposition method to quantify filtration and feeding behavior of bivalve mollusks was modified for shipboard use. A two-dimensional gimbal table built around the device isolates the apparatus from boat motion, thereby allowing the accurate quantification of bivalve filtration variables at offshore shellfish aquaculture sites.

Progettazione e l'uso di un apparato per quantificare bivalvi sospensione alimentazione in mare

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