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

Författarna vill tacka den amerikanska Department of jordbruk Forest Service för finansiering av detta projekt genom USFS avtal 13-CS-11090800-022. Vi vill tacka J. Suda, W. Holland, och andra för laboratorie hjälp, och R. Richards för fält assistans.

1. bygga provtagningsanordningen innan man går till fältet
<ol><li>Med hjälp av bult fräsar, stora tråd fräsar, eller en elektrisk slipskiva, ta bort den nedre 1/3 av 30 cm tråd tomat bur så att den är cirka 55 cm i längd.</li>
	<li>Klipp två, 50 cm hängslen tillverkade av aluminium eller liknande semi-styv material att använda som fäststavar och hängslen på vardera sidan av den största änden av tomat bur. Vid 38 cm från slutet, Använd en bordsskiva vice eller stora greppa verktyg som kanal lås fö...

Två nödvändigheter av exakt kvantifiera leddjur samhällen är relativt hög detektions sannolikheter och kända eller konsekventa provtagnings områden. När provtagning för leddjur, mindre än 100% detektions sannolikhet kan hänföras till antingen enskilda leddjur undvika fällor eller vissa individer som fångades oupptäckta under bearbetningen. Interceptor fällor att fånga flygande leddjur (sjukdomskänsla/fönster fällor, klibbiga fällor, etc.) verkar vara den mest använda metoden för att räkna upp led...

Terrestrial leddjur spelar en viktig roll i vårt ekosystem. Förutom att vara av vetenskapligt intresse leddjur kan vara både skadligt och fördelaktigt för grödor, trädgårdsodling växter, och naturlig vegetation samt ge en viktig trofiska funktion i livsmedel duk. Således, förstå de faktorer som påverkar leddjur gemenskapens utveckling och överflöd är avgörande för jordbrukare, skadedjursbekämpning chefer, växt biologer, entomologer, Wildlife ekologer, och bevarande biologer att studera gemenskap dynamik och hantera insektivorösa organismer. Förstå faktorer som påverkar leddjur samhällen och överflöd kräver ofta fångst av individer. Fångstmetoder kan i allmänhet kategoriseras i kvalitativa tekniker som endast upptäcker förekomst av en art för uppskattningar av Art intervall, rikedom och mångfald, eller semi-kvantitativa och kvantitativa metoder som möjliggör ett index eller en uppskattning av förekomst och täthet hos individer inom en taxonomisk grupp.
Kvalitativa metoder som endast medger slutsatser om förekomst av en art eller en gemenskapsstruktur har en okänd eller i sig låg detektions sannolikhet eller saknas för att ge inferens avseende detektions sannolikhet och storlek på det undersökta området. Eftersom sannolikheten för identifiering med dessa tekniker är låg, utesluter variationer i samband med detektering tillräcklig precision för att dra slutsatsen hur förklarande variabler påverka leddjur befolkningsstatistiken. Kvalitativa tekniker som används för att uppskatta närvaron inkluderar sug provtagning1, ljus fällor2, uppkomst fällor3, utfodring mönster på rötter4, saltlake pipes5, beten6, feromon3, fallgropar fällor 7, Malaise fällor8, fönster fällor9, sug fällor10, stryk brickor11, spindelväv12, Leaf Mines, Frass13, leddjur galls14, vegetation och root skador15 .
Alternativt kan semikvantitativa och kvantitativa metoder göra det möjligt för forskare att uppskatta eller åtminstone genomgående prova ett specificerat provområde och uppskatta sannolikheten för detektion eller påvisande sannolikhet är icke-riktad och tillräcklig för att inte skymma forskarens förmåga att upptäcka rumsliga eller temporala variationer i överflöd. Semikvantitativa och kvantitativa metoder omfattar sopa nät16, sug-eller vakuum provtagning17, systematisk räkning av synliga leddjur18, klibbiga fällor19, olika Pot-typ fällor20, entré eller framväxande hål21, kemisk knockdown22, klibbiga och vattenfyllda färg fällor23, och gren säckging och klippning24.
De senaste antropogena förändringarna i klimat-och störningssystemen har lett till dramatiska förändringar i växt samhällena, vilket har gjort samspelet mellan växt-och gemenskaps artsammansättning och leddjur samhällen ett aktivt studieområde. Förstå hur leddjur samhällen varierar med växternas artsammansättning är en kritisk komponent för att förstå de potentiella ekonomiska och miljömässiga konsekvenserna av förändringar i växt samhällen. Semikvantitativa eller kvantitativa metoder för att kvantifiera leddjur överflöd med tillräcklig precision för att upptäcka skillnader mellan arter av växter behövs. I den här artikeln beskriver vi en metod för indexering av blad levande leddjur som, med rimliga ansträngningar, gav tillräcklig precision för att identifiera skillnader i individuella överflöd och biomassa, mångfald och rikedom bland 5 taxa av träd som vanligtvis finns i de sydöstra lövskogarna i Nordamerika25. Detta tillvägagångssätt gav tillräcklig precision för att uppskatta överflöd för att möjliggöra slutsatser om hur förändringar i artsammansättningen av skogs växt samhällen på grund av antropiska modifierade störnings system påverkar sammansättningen av leddjur, potentiellt att påverka överflöd och fördelning av högre trofiska insektsätande fåglar och däggdjur. Mer specifikt, genom att använda en modifierad uppsamlare teknik först beskrivs av Crossley et al.24, vi uppskattade tätheten av ytan, lövverk-bostad leddjur och testade förutsägelse att vi skulle upptäcka skillnader i mångfald, rikedom, och överflöd av leddjur i lövverket av snabbare växande mer xeric arter av träd i förhållande till långsammare växande mer Mesic arter. Målet med denna artikel är att ge detaljerade instruktioner av tekniken.
Vi genomförde studien om Shawnee National Forest (SNF) i södra Illinois. SNF är en 115 738-ha skog som ligger i den centrala Hardwoods regionen Ozarks och Shawnee Hills Natural divisioner26. Skogen består av en mosaik av 37% ek/Hickory, 25% blandad-Upland lövträd, 16% bok/lönn, och 10% bottomland lövträd. SNF domineras av andra tillväxt ek/Hickory i Upland xeric områden och Sugar Maple, American Beech, och tulpan träd (Liriodendron tulipifera) i skyddade Mesic dalar27,28.
Val av webbplats för denna metod kommer att vara beroende av de övergripande målen för studien. Till exempel, det främst målet för vår ursprungliga studien var att ge insikt i hur förändringar i träd gemenskap kan påverka högre trofiska organismer genom att jämföra lövverk-bostad leddjur gemenskap statistik mellan Mesic och xeric anpassade träd samhällen. Därför var vårt primära mål att kvantifiera leddjur samhället på enskilda träd som ligger inom xeric eller Mesic träd gemenskap. Vi valde 22 studieplatser längs en ek/Hickory (xeric) till Beech/Maple (Mesic) dominerade gradient med USFS Stand Cover Maps (allveg2008. SHP) i ArcGIS 10.1.1. För att förhindra potentiella störande effekter valde vi ut webbplatser med följande kriterier: inte belägna i strandområden, ≥ 12 hektar, och belägna inom sammanhängande Uppland-lövskog Habitat (dvs., höjd över 120 m). Alla webbplatser innehöll mogna träd > 50 år gammal i kuperad terräng, vilket omfattade liknande sluttningar och aspekter. Medan Beech/Maple platsgränser var framstående baserat på övergången av träd samhällen, ek/Hickory webbplats gränser identifierades artificiellt med SNF Cover Maps och ArcGIS 10.1.1. Alla platser var stora skogs block inom un-glacierad terräng; deras olikheter i sammansättningen av trädslag berodde inte på skillnader i läge i landskapet utan var representativa för tidigare markanvändning (t. ex. klara nedskärningar eller selektiv skörd). Vi Ground-truthed kartorna genom att ladda upp diskreta polygon-formfiler av varje studieplats till en handhållen Global Positioning System (GPS) och verifiera trädslag sammansättning. Vi valde slumpmässigt provtagningspunkter (n = 5) på varje plats. Vid varje punkt samplade vi tre träd från 0600 − 1400 timmar under 23 maj-25 juni 2014. För att hitta exempel träd sökte vi utåt till en 30 meters radie från vegetations punkter tills mogna träd (> 20 cm d.b.h.) med grenar som låg tillräckligt för att provet hittades. Typiskt, de tre mogna träden som representerade tre av de fem släkten (Acer, Carya, Fagus, Liriodendron och Quercus) av intresse och var närmast centrumpunkt samplades.

<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

Terrestrial leddjur spelar en viktig roll i vår miljö. Kvantifiera leddjur på ett sätt som möjliggör ett exakt index eller uppskattningar av densitet kräver en metod med hög detektions sannolikhet och ett känt provtagningsområde. Även om de flesta beskrivna metoderna ger en kvalitativ eller semikvantitativ uppskattning som är tillräcklig för att beskriva Art förekomst, rikedom och mångfald, får få en tillräckligt konsekvent detektions sannolikhet och kända eller konsekventa provtagnings områden för att ge ett index eller en uppskattning med tillräcklig precision för att upptäcka skillnader i överflöd över miljömässiga, rumsliga eller temporala variabler. Vi beskriver hur man kvantifiera löv-bostad leddjur genom att täta bladen och slutet av grenar i en påse, klippning och frysning av säck material, och skölja det tidigare frysta materialet i vatten för att separera leddjur från underlaget och kvantifiera dem. Som vi visar, denna metod kan användas i en landskaps skala för att kvantifiera löv-bostad leddjur med tillräcklig precision för att testa och beskriva hur rumsliga, temporala, miljömässiga, och ekologiska variabler påverkar leddjurs rikedom och överflöd. Denna metod tillät oss att upptäcka skillnader i densitet, rikedom, och mångfald av löv-bostad leddjur bland 5 släkten av träd som vanligtvis finns i sydöstra lövskogar.

Vi samlade in 626 prover från 323 enskilda träd komponera 5 trädgrupper. För uppskattningar av total leddjur biomassa per meter gren prov, varierade standardfelet från 12% till 18% av medelvärdet för 5 trädgrupper (tabell 1). Denna precisionsnivå var tillräcklig för att påvisa variation bland trädgrupper och en kvadratisk förändring av biomassa med datum25. Denna teknik gav mer precision vid uppskattning Guild mångfald som framgår ...

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

A Method for Quantifying Foliage-Dwelling Arthropods

Vi beskriver hur man kvantifierar löv levande leddjur genom att täta bladen och slutet av grenar i en påse, klippning och frysning av säck materialet och skölja det tidigare frysta materialet i vatten för att separera leddjur från underlaget för kvantifiering.

En metod för att kvantifiera blad-och hus leddjur

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

Den största fördelen med detta protokoll är det tillåter forskare att fånga både flygande och krypande leddjur från bladverket. Även om vi använder denna teknik på träd kan den också användas på buskar och buskar. Var noga med att öva uppsamlare grenar snabbt utan att störa bladverket så aktiva leddjur inte undgår fångst.För att börja detta förfarande, använd bult fräsar, stora tråd fräsar, eller en elektrisk slipskiva för att ta bort den nedre tredjedelen av en 30 centimeter tråd tomat bur så att den är ungefär 55 centimeter i längd. Därefter skär två 50 centimeter hängslen från aluminiumrör eller en liknande halvstyv material att använda som fastsättning stavar och hängslen på varje sida av den största änden av tomat bur. Vid 38 centimeter från slutet använda en bordsskiva vice eller större gripa verktyg såsom kanal lås för att böja stag till en cirka 30 graders vinkel.Fäst den långa änden av varje fastsättningsstav på motsatta ändar av tomatburen med zip-slipsar. Använd antingen silvertejp eller eltejp för att stödja denna bilaga se till att tejpen är lindad runt minst sex centimeter av buren och staven. Fäst den andra änden av varje stav på motsatser sidor av änden av en utdragbar stolpe med zip band.Använd antingen silvertejp eller eltejp för att stödja denna bilaga se till att linda bandet runt flera gånger och att det överlappar stången och stavar med minst sex centimeter. Se till att burens öppning är kontakt med änden på teleskopstången när buren sitter fast. Fäst sedan buren direkt på änden av stolpen med hjälp av tejp.Fäst krok och sling fästremsor på två punkter till öppningen av buren 90 grader från den tidigare bifogade polen. Först, fäst två bitar av krok och slinga fästare på utsidan öppnandet av påsen så att de anpassa med kroken och slinga fästen fäst vid öppningen av buren. Var säker på att kroken och slingan fästen är inriktad så när påsen sätts in och fäst öppningen till dragsträngarna på påsen löper parallellt med teleskopstången.Sätt in en 49 liters kökssoppåse i trådtomatburen. Placera tre gatorclips jämnt spridda på varje respektive sida av påsens botten och fäst clipsen på både påsen och trådburen så att påsen hålls mot buren. Orientera gatorklämman på påsöppningen så att den fästs vid dragsnören parallellt med teleskopstången mittemot placeringen av stolpfästet.Fäst paracord på väskans dragsko närmast stolpen. Skär fyra bitar av plast eller hårt gummi slangar i fyra centimeter sektioner och fäst dem på fyra platser med silvertejp eller eltejp. Först bör placeras på den utsträckande delen av polen ca 0,5 meter från änden av polen närmaste tomatburen.De återstående tre bör placeras ekvidistans längs den nedre delen av förlängningspolen börjar cirka fem centimeter från toppen av den nedre delen. Trä änden av paracord som inte är fäst på påsen genom plaströr. Efter detta kör både paracord strängar tillsammans genom plaströr skär för att hålla den på plats.För varje provträd, använd en slumptalsgenerator för att välja en provhöjd som ligger inom höjden på förlängningspolen när den förlängs med maximal längd. Använd slumptalsgeneratorn för att välja ett provavstånd från trädstammen och identifiera en gren som får plats i påsen med minimal störning i lövverket. Och är rätt höjd och avstånd från stammen baserat på de siffror som genereras.Höj provtagningsstången till en höjd parallellt med önskad gren. Snabbt glida påsen över grenen och sedan snabbt dra paracord strängar som är fastsatta på dragsnin för att täta påsen. Låt en andra person använda förlängningspolens beskärare för att klippa grenen på platsen intill väskans öppning.Ta sedan försiktigt provpåsen till marken och bind snabbt väskans dragsnappar stängda. Förvara den påsegrenen i en frys tills den är redo att genomföra laboratoriets leddjursanalys. Håll den frusna påsen och förgrena sig upprätt och skaka provgrenen medan den är i påsen för att rubba leddjuren i påsen.Ta försiktigt bort grenen från påsen och skölj den i stor samlingspanna för att ta bort eventuella kvarvarande leddjur. Därefter tömma materialet som finns kvar i påsen i uppsamlingspannan och ta bort ett icke-leddjursskräp. Separera leddjuren i de önskade taxonomiska grupperna.Att man kannatser skillnader mellan larver och vuxna. Kvantifiera leddjuren efter önskemål. Om biomassa är av intresse antingen mäta längden på leddjur och använda publicerade längd massa tabellen för att uppskatta biomassa.Byt ut leddjur i små torkkärl. Torka i torkugn i 24 timmar vid 45 grader Celsius och väg på en elektronisk balans. Torka bladen i en torkugn i 48 timmar vid 45 grader Celsius och väg dem på en elektronisk balans.Eller mät längden på alla vedartade grenar inom provet. I en representativ studie samlas 626 prover in från 323 enskilda träd som komponerade fem trädgrupper. För uppskattningar av total artropodbiomassa per meter av gren som prov tas med standardfelet varierar från 12%till 18%av medelvärdet för de fem trädgrupperna.Denna precisionsnivå är tillräcklig för att upptäcka variation bland trädgrupper i en kvadratisk förändring av biomassa efter datum. Denna teknik ger mer precision när man uppskattar guild mångfald som framgår av standard fel leddjur guild mångfald som sträcker sig från 3% till 7% av den genomsnittliga mångfalden i de fem träd grupper. Precision på den här nivån är tillräcklig för att upptäcka variationen mellan de fem trädgrupperna.Precision av uppskattningar av rikedom är också mycket exakt som framgår av standard fel som varierade från 3%till 7%av den genomsnittliga rikedomen bland de fem trädgrupper. Denna precisionsnivå är tillräcklig för att identifiera variationen mellan trädgrupper. En kvadratisk förening med datum, minskning i rikedom med höjd på trädet, och ett positivt samband mellan leddjursrikedom och avstånd från trädstammen.Var säker på att du innesluter grenen snabbt utan att störa lövverket för att säkerställa aktiva leddjur inte undgår fånga.

Research

JoVE Journal

Environment

Administering and Detecting Protein Marks on Arthropods for Dispersal Research

Administrera och detektion av protein Marks på Leddjur för Dispersal forskning

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

Alternative Method of Removing Otoliths from Sturgeon

Alternativ metod för att avlägsna otoliter från 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

Modifiering och tillämpning av en lövblåsare-vac för fältprovtagning av leddjur

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

Tillförlitlig metod för att bedöma frögroning, Vilande och Mortalitet under fältbetingelser

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

Protokoll för att kvantifiera överlåtbara bekämpningsmedelsrester i turfgrass Systems

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

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

Utveckling av nya metoder för kvantifiering av fisk densitet med undervattens Stereo-video verktyg

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

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

En ny metod för Pentosan analys i Jute biomassa och dess omvandling till socker monomerer med sura jonisk vätska

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

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

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

Kvantifiera växt lösligt Protein och lättsmält kolhydrat innehåll, med hjälp av majs (Zea mays) som ett föredöme

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

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

Design och användning av en apparat för att kvantifiera tvåskaliga Suspension utfodring till sjöss

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

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

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

En Loop-medierad isotermiska amplifiering (lampa) analys för snabb identifiering av Bemisia tabaci

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