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.

Research

JoVE Journal

Environment

Administering and Detecting Protein Marks on Arthropods for Dispersal Research

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Investigación

Medio ambiente

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