Name: a method for quantifying foliage-dwelling arthropods
Uploaded: 2019-10-20T13:30:00
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Los autores quieren agradecer al Servicio Forestal del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos por financiar este proyecto a través del Acuerdo 13-CS-11090800-022 de USFS. Nos gustaría dar las gracias a J. Suda, W. Holland y otros por la asistencia de laboratorio, y a R. Richards por la asistencia sobre el terreno.

1. Construir el dispositivo de muestreo antes de ir al campo
<ol><li>Usando cortadores de pernos, cortadores de alambre grandes o un disco de molienda eléctrico, retire la parte inferior 1/3 de la jaula de tomate de alambre de 30 cm para que tenga aproximadamente 55 cm de longitud.</li>
	<li>Corte dos tirantes de 50 cm hechos de aluminio o material similarmente semirrígido para utilizarlos como varillas de fijación y aparatos ortopédicos a cada lado del extremo más grande de la jaula de tomate. A 38 cm del extremo...

Dos necesidades de cuantificar con precisión las comunidades de artrópodos son probabilidades de detección relativamente altas y áreas de muestreo conocidas o consistentes. Al tomar muestras para artrópodos, menos del 100% de probabilidad de detección se puede atribuir a artrópodos individuales evitando trampas o a algunos individuos que quedaron atrapados sin ser detectados durante el procesamiento. Las trampas interceptoras que interceptan artrópodos voladores (trampas de malayo/ventana, trampas pegajosas, etc....

Los artrópodos terrestres desempeñan un papel importante en nuestro ecosistema. Además de ser de interés científico, los artrópodos pueden ser perjudiciales y beneficiosos para los cultivos, las plantas hortícolas y la vegetación natural, así como proporcionar una función trófica importante en las redes alimentarias. Por lo tanto, comprender los factores que influyen en el desarrollo y la abundancia de la comunidad de artrópodos es fundamental para los agricultores, gerentes de control de plagas, biólogos de plantas, entomólogos, ecologistas de vida silvestre y biólogos de conservación que estudian la dinámica comunitaria y manejar organismos insectívoros. Comprender los factores que influyen en las comunidades y abundancias de artrópodos a menudo requiere la captura de individuos. Las técnicas de captura generalmente se pueden clasificar en técnicas cualitativas que sólo detectan la presencia de una especie para estimaciones de rango de especies, riqueza y diversidad, o técnicas semicuantitativas y cuantitativas que permiten un índice o estimación de abundancia y densidad de individuos dentro de un grupo taxonómico.
Las técnicas cualitativas que sólo permiten inferencias con respecto a la presencia de una especie o estructura comunitaria tienen una probabilidad de detección desconocida o intrínsecamente baja o carecen de inferencia con respecto a la probabilidad de detección y el tamaño del área muestreada. Debido a que la probabilidad de detección con estas técnicas es baja, la variabilidad asociada con la detección impide una precisión adecuada para inferir cómo las variables explicativas influyen en las métricas de población de artrópodos. Las técnicas cualitativas utilizadas para estimar la presencia incluyen muestreo de succión1, trampas de luz2, trampas de emergencia3, patrones de alimentación en las raíces4, tubos de salmuera5, cebos6, feromonas3, trampas de trampas 7, trampas de malestar8, trampas deventanas 9, trampas de succión10, bandejas de batidos11, telarañas12, minas de hojas, frass13, agallas artrópodas14, vegetación y daño de raíz15 .
Alternativamente, las técnicas semicuantitativas y cuantitativas permiten a los investigadores estimar o al menos de forma consistente muestrear un área de muestra especificada y estimar la probabilidad de detección o asumir que la probabilidad de detección no es direccional y adecuada para no oscurecer la capacidad del investigador para detectar la variación espacial o temporal en la abundancia. Las técnicas semicuantitativas y cuantitativas incluyen redes de barrido16, muestreo de aspiración o vacío17,conteo sistemático de artrópodos visibles18, trampas pegajosas19,varias trampas tipo maceta20,entrada o agujeros emergentes21, derribo químico22, trampas de color pegajosas y llenas de agua23,y embolsado y recorte de ramas24.
Los recientes cambios antropogénicos inducidos en los regímenes climáticos y perturbaciones han dado lugar a cambios dramáticos en las comunidades vegetales, haciendo de las interacciones entre la composición de especies planta-comunidad y las comunidades artrópodas un área activa de estudio. Entender cómo las comunidades de artrópodos varían con la composición de las especies vegetales es un componente crítico para entender los posibles impactos económicos y ambientales de los cambios en las comunidades vegetales. Se necesitan métodos semicuantitativos o cuantitativos de cuantificación de la abundancia de artrópodos con la precisión adecuada para detectar diferencias entre las especies de plantas. En este artículo, describimos un método para indexar artrópodos que habitan en el follaje que, con un esfuerzo razonable, proporcionó una precisión adecuada para identificar las diferencias en la abundancia y la biomasa individual, la diversidad y la riqueza entre 5 taxones de árboles que se encuentran comúnmente en los bosques caducifolios del sureste de América del Norte25. Este enfoque proporcionaba una precisión adecuada para estimar la abundancia para permitir la inferencia en cuanto a cómo los cambios en la composición de las especies de las comunidades de plantas forestales debido a los regímenes antrópicos modificados de perturbación influyen en la composición de los artrópodos, potencialmente influenciando la abundancia y distribución de aves y mamíferos insectívoros tróficos más altos. Más específicamente, mediante el uso de una técnica de embolsado modificada descrita por Primera vez por Crossley et al.24, estimamos la densidad de la superficie, artrópodos que habitan en el follaje y probamos la predicción de que detectaríamos diferencias en diversidad, riqueza y abundancia de artrópodos en el follaje de especies más xeric de crecimiento más rápido de árboles en relación con el crecimiento más lento de especies más mesicas. El objetivo de este artículo es proporcionar instrucciones detalladas de la técnica.
Realizamos el estudio sobre el Bosque Nacional Shawnee (SNF) en el sur de Illinois. El SNF es un bosque de 115.738 ha ubicado en la región de Maderas Centrales de las divisiones naturales de Ozarks y Shawnee Hills26. El bosque comprende un mosaico de 37% de roble/hickory, 25% de maderas duras mixtas, 16% de haya/maple y 10% de maderas de fondo. El SNF está dominado por el segundo crecimiento de roble / nogal en áreas xeric al tilos y arce de azúcar, haya americana, y tulipán(Liriodendron tulipifera) en valles mesicos protegidos27,28.
La selección del sitio para este método dependerá de los objetivos generales del estudio. Por ejemplo, el objetivo principal de nuestro estudio original era proporcionar una idea de cómo los cambios en la comunidad arbórea podrían influir en organismos tróficos más altos comparando métricas de la comunidad de artrópodos que habitan en el follaje entre las comunidades de árboles adaptados al mesico y al xeric. Por lo tanto, nuestro objetivo principal era cuantificar la comunidad de artrópodos en árboles individuales ubicados dentro de la comunidad de árboles xeric o mesic. Seleccionamos 22 sitios de estudio a lo largo de un gradiente dominado por roble/hickory (xeric) a haya/maple (mesic) utilizando mapas de portada de soporte USFS (allveg2008.shp) en ArcGIS 10.1.1. Para evitar posibles efectos de confunción, seleccionamos sitios que utilizan los siguientes criterios: no se encuentran en áreas ribereñas, 12 ha, y se encuentran dentro de un hábitat forestal detierras al uplos contiguo (es decir, elevación por encima de 120 m). Todos los sitios contenían árboles maduros >50 años de edad en terreno montañoso, comprendía así pendientes y aspectos similares. Mientras que los límites del sitio de haya/maple se distinguieron en función de la transición de las comunidades de árboles, los límites del sitio de roble/nogal se identificaron artificialmente utilizando mapas de portada SNF y ArcGIS 10.1.1. Todos los sitios eran grandes bloques forestales dentro de terrenos no glaciares; sus diferencias en la composición de las especies arbóreas no se debieron a diferencias en la ubicación en el paisaje, sino que fueron representativas del uso de la tierra anterior (por ejemplo, cortes claros o cosecha selectiva). Hemos cargado los mapas mediante la carga de shapefiles de polígonodiscretos de cada sitio de estudio a un sistema de posicionamiento global (GPS) portátil y verificando la composición de especies de árboles. Seleccionamos al azar los puntos de muestreo (n.o 5) en cada sitio. En cada punto, tomamos muestras de tres árboles de 0600 a 1400 horas durante el 23 de mayo al 25 de junio de 2014. Para localizar árboles de muestra, buscamos hacia afuera a un radio de 30 m desde puntos de vegetación hasta que se encontraron árboles maduros (>20 cm d.b.h.) con ramas lo suficientemente bajas como para muestrear. Típicamente, los tres árboles maduros que representaban tres de los cinco géneros(Acer, Carya, Fagus, Liriodendron, y Quercus) de interés y fueron más cercanos al punto central fueron muestreados.

<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

Los artrópodos terrestres juegan un papel importante en nuestro entorno. La cuantificación de los artrópodos de una manera que permita un índice preciso o estimaciones de densidad requiere un método con alta probabilidad de detección y un área de muestreo conocida. Si bien la mayoría de los métodos descritos proporcionan una estimación cualitativa o semicuantitativa adecuada para describir la presencia, la riqueza y la diversidad de las especies, pocos proporcionan una probabilidad de detección adecuadamente consistente y áreas de muestreo conocidas o consistentes para proporcionar un índice o estimación con la precisión adecuada para detectar diferencias en abundancia entre variables ambientales, espaciales o temporales. Describimos cómo cuantificar artrópodos que habitan en las hojas sellando las hojas y el extremo de las ramas en una bolsa, cortando y congelando el material embolsado, y encerrando el material previamente congelado en agua para separar los artrópodos del sustrato y cuantificarlos. Como demostramos, este método se puede utilizar a escala paisajística para cuantificar artrópodos que habitan en las hojas con la precisión adecuada para probar y describir cómo las variables espaciales, temporales, ambientales y ecológicas influyen en la riqueza y abundancia de los artrópodos. Este método nos permitió detectar diferencias en densidad, riqueza y diversidad de artrópodos que habitan en las hojas entre 5 géneros de árboles que se encuentran comúnmente en los bosques caducifolios del sureste.

Recolectamos 626 muestras de 323 árboles individuales que componen 5 grupos de árboles. Para las estimaciones de la biomasa total de los artrópodos por metro de rama muestreada, el error estándar osciló entre el 12% y el 18% de la media para los 5 grupos de árboles(Tabla 1). Este nivel de precisión fue adecuado para detectar variaciones entre los grupos arbóreos y un cambio cuadrático en la biomasa con fecha25. Esta técnica proporcionó m...

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A Method for Quantifying Foliage-Dwelling Arthropods

Describimos cómo cuantificar los artrópodos de morada de las hojas sellando las hojas y el extremo de las ramas en una bolsa, cortando y congelando el material embolsado, y encerrando el material previamente congelado en agua para separar los artrópodos del sustrato para la cuantificación.

Un método para cuantificar artrópodos que habitan en el follaje

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

La principal ventaja de este protocolo es que permite a los investigadores capturar artrópodos voladores y rastreros del follaje. Aunque utilizamos esta técnica en los árboles también se puede utilizar en arbustos y arbustos. Tenga cuidado de practicar las ramas embolsada rápidamente sin perturbar el follaje para que los artrópodos activos no escapen de la captura.Para comenzar este procedimiento, utilice cortadores de pernos, cortadores de alambre grandes o un disco de rectificación eléctrico para quitar el tercio inferior de una jaula de tomate de alambre de 30 centímetros de modo que tenga aproximadamente 55 centímetros de longitud. A continuación, cortar dos llaves de 50 centímetros de tubo de aluminio o un material similarmente semirrígido para utilizar como barras de fijación y aparatos ortopédicos en cada lado del extremo más grande de la jaula de tomate. A 38 centímetros del final utilice un vicio de mesa o herramientas de agarre más grandes, como bloqueos de canal para doblar la llave a un ángulo de aproximadamente 30 grados.Coloque el extremo largo de cada varilla de fijación en los extremos opuestos de la jaula de tomate con lazos de cremallera. Utilice cinta adhesiva o cinta eléctrica para apoyar este accesorio asegurándose de que la cinta esté envuelta alrededor de al menos seis centímetros de la jaula y la varilla. Coloque el otro extremo de cada varilla en lados opuestos del extremo de un poste extensible con lazos de cremallera.Utilice cinta adhesiva o cinta eléctrica para soportar este accesorio asegurándose de envolver la cinta varias veces y de que se superponga al polo y a las varillas por lo menos seis centímetros. Asegúrese de que la abertura de la jaula esté en contacto con el extremo del poste telescópico cuando la jaula esté unida. A continuación, coloque la jaula directamente en el extremo del poste con cinta adhesiva.Coloque las tiras de fijación de gancho y lazo en dos puntos a la abertura de la jaula a 90 grados desde el poste previamente unido. En primer lugar, conecte dos piezas de cierre de gancho y lazo a la abertura exterior de la bolsa para que se alineen con el cierre de gancho y lazo unido a la abertura de la jaula. Asegúrese de que el cierre de gancho y lazo esté alineado para que cuando se inserte la bolsa y se conecte la abertura a las cuerdas de tracción de la bolsa que se ejecutan paralelas al poste telescópico.Inserte una bolsa de basura de cocina de 49 litros en la jaula de tomate alambre. Coloque tres clips de caimán dispersos uniformemente en cada lado respectivo de la parte inferior de la bolsa y coloque los clips tanto en la bolsa como en la jaula de alambre para que la bolsa se sujeta contra la jaula. Oriente el clip de caimán en la abertura de la bolsa de modo que se conecte a la cuerda paralela al poste telescópico opuesto a la ubicación del accesorio del poste.Coloque el paracord en el cordón de la bolsa más cercano al poste. Corte cuatro piezas de plástico o tubos de caucho duro en secciones de cuatro centímetros y adjúntelas en cuatro lugares con cinta adhesiva o cinta eléctrica. Primero debe colocarse en la parte extensible del poste a unos 0,5 metros del extremo del poste más cercano a la jaula de tomate.Los tres restantes deben colocarse equidistancia a lo largo de la sección inferior del poste de extensión a partir de unos cinco centímetros de la parte superior de la sección inferior. Enrosque el extremo del paracord que no esté unido a la bolsa a través de la tubería de plástico. Después de esto ejecutar ambas cuerdas de paracord juntos a través de las inserciones de tubos de plástico para mantenerlo en su lugar.Para cada árbol de muestra, utilice un generador de números aleatorios para seleccionar una altura de muestra que esté dentro de la altura del polo de extensión cuando se extienda a la longitud máxima. Utilice el generador de números aleatorios para seleccionar una distancia de muestra del tronco del árbol e identificar una rama que cabe en la bolsa con una perturbación mínima en el follaje. Y es la altura y la distancia apropiadas del trunk basado en los números generados.Levante el polo de muestreo a una altura paralela a la rama deseada. Deslice rápidamente la bolsa sobre la rama y luego tire rápidamente de las cuerdas de paracord que están unidas a los cordones para sellar la bolsa. Pida a una segunda persona que utilice la podadora del poste de extensión para sujetar la rama en la ubicación adyacente a la abertura de la bolsa.A continuación, lleve cuidadosamente la bolsa de muestra al suelo y ate rápidamente los cordones de la bolsa cerrados. Almacene la rama embolsada en un congelador hasta que esté lista para realizar el análisis de artrópodos de laboratorio. Sostenga la bolsa congelada y la rama en posición vertical y agite la rama de la muestra mientras está en la bolsa para desalojar los artrópodos en la bolsa.Retire cuidadosamente la rama de la bolsa y enjuáguela en una sartén grande para eliminar los artrópodos restantes. A continuación, vacíe el material que queda en la bolsa en la bandeja de recogida y retire los restos de un artrópodo. Separe los artrópodos en los grupos taxonómicos deseados.Observando las diferencias entre larvas y adultos. Cuantifique los artrópodos como desee. Si la biomasa es de interés, mida la longitud de los artrópodos y utilice la tabla de masas de longitud publicada para estimar la biomasa.Sustituya los artrópodos en pequeñas sartenes de secado. Secar en el horno de secado durante 24 horas a 45 grados centígrados y pesar sobre una balanza electrónica. Seque las hojas en un horno de secado durante 48 horas a 45 grados centígrados y pórtelos sobre una balanza electrónica.O mida la longitud de todas las ramas leñosa dentro de la muestra. En un estudio representativo, se recogen 626 muestras de 323 árboles individuales que componía cinco grupos de árboles. Para las estimaciones de biomasa artrópoda total por metro de rama muestreada, el error estándar oscila entre el 12% y el 18% de la media de los cinco grupos de árboles.Este nivel de precisión es adecuado para detectar la variación entre los grupos de árboles en un cambio cuadrático de la biomasa por fecha. Esta técnica proporciona más precisión a la hora de estimar la diversidad del gremio, como lo demuestra el error estándar de la diversidad del gremio de artrópodos que oscila entre el 3% y el 7% de la diversidad media en los cinco grupos de árboles. La precisión en este nivel es adecuada para detectar la variación en los cinco grupos de árboles.La precisión de las estimaciones de riqueza también es muy precisa, como lo demuestran los errores estándar que oscilaron entre el 3% y el 7% de la riqueza media entre los cinco grupos de árboles. Este nivel de precisión es adecuado para identificar la variación entre los grupos de árboles. Una asociación cuadrática con la fecha, disminución de la riqueza con la altura en el árbol, y una relación positiva entre la riqueza de artrópodos y la distancia del tronco del árbol.Asegúrese de encerrar la rama rápidamente sin perturbar el follaje para asegurarse de que los artrópodos activos no escapen a la captura.

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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 método simple para la fase sólida automatizada Extracción de muestras de agua para análisis inmunológico de los pequeños contaminantes

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

Investigación

Medio 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.

Administrar y Detección de Marcas de proteínas de Artrópodos de Dispersión de Investigación

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.

Método alternativo de Extracción de otolitos de esturión

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.

Modificación y aplicación de un soplador de hojas-vac de campo Muestreo de artrópodos

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.

Método fiable para evaluar la germinación de semillas, dormancia y mortalidad en condiciones de campo

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.

Protocolos para la cuantificación de residuos de plaguicidas transferibles en Sistemas de céspedes

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.

Desarrollo de nuevos métodos para cuantificar la densidad de peces utilizando herramientas de estéreo y vídeo subacuáticos

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 nuevo método para el análisis de este presente en la biomasa de yute y su transformación en monómeros de azúcar con ácido líquido iónico

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.

Cuantificación de proteínas solubles de la planta y Digestible contenido de hidratos de carbono, utilizando el maíz (Zea mays) como un ejemplar

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.

Diseño y uso de un aparato para cuantificar bivalvo suspensión de alimentación en el mar

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