JoVE Journal > Environment
Summary
Abstract
Introduction
Protocol
Risultati
Discussion
Divulgazioni
Acknowledgements
Materials
Riferimenti
Traduzione automatica
Ambiente

Lavpris automatisert flyavskjæringsfelle for temporal underprøvetaking av flygende insekter tiltrukket av kunstig lys om natten

Published: December 29, 2021
doi:
10.3791/63156
, , ,
1Department of Ecology, Environment and Evolution,La Trobe University, 2Independent researcher

Summary

For å studere virkningen av kunstig lys om natten (ALAN) på nattlige flygende insekter, må prøvetaking begrenses til nattetid. Protokollen beskriver en billig automatisert flyavskjæringsfelle som gjør det mulig for forskere å prøve i brukerdefinerte perioder med økt replikering.

Abstract

Prøvetakingsmetoder velges avhengig av den målrettede arten eller de romlige og tidsmessige kravene til studien. Imidlertid har de fleste metoder for passiv prøvetaking av flygende insekter en dårlig tidsmessig oppløsning fordi det er tidkrevende, kostbart og / eller logistisk vanskelig å utføre. Effektiv prøvetaking av flygende insekter tiltrukket av kunstig lys om natten (ALAN) krever prøvetaking på brukerdefinerte tidspunkter (kun natt) på tvers av godt replikerte steder, noe som resulterer i stor tids- og arbeidsintensiv undersøkelsesinnsats eller dyre automatiserte teknologier. Beskrevet her er en billig automatisert avskjæringsfelle som ikke krever spesialutstyr eller ferdigheter for å konstruere og operere, noe som gjør det til et levedyktig alternativ for studier som krever tidsmessig underprøvetaking på flere steder. Fellen kan brukes til å løse et bredt spekter av andre økologiske spørsmål som krever en større tidsmessig og romlig skala enn det som er mulig med tidligere felleteknologi.

Introduction

Det finnes mange prøvetakingsteknikkerfor leddyr 1,2,3, men økologer har ofte problemer med å anvende disse metodene på måter som passer til deres forskningsspørsmål (se4). Når du velger en passende metode for prøvetaking av insekter, må økologer vurdere de målrettede artene, tid, krefter og kostnader som er involvert i forskjellige teknikker. For eksempel er en vanlig begrensning at det kan være logistisk utfordrende å delprøve i bestemte tidsperioder over replikerte steder for å kvantifisere tidsmessige variabler som påvirker artens aktivitet, for eksempel endringer i vær eller sirkadisk aktivitet (men se5). De fleste insektfeller med passiv undersøkelse er satt i lange perioder (for eksempel over flere dager, uker eller til og med måneder), og mangler finskala temporal oppløsning1. For undersøkelser som er rettet mot bestemte tidsperioder på tvers av flere replikasjonssteder (for eksempel nattlig prøvetaking bare på forskjellige steder), kan et stort team bli pålagt å besøke nettsteder over flere dager samtidige tidspunkter (f.eks. innen 30 minutter etter soloppgang og solnedgang) for å samle prøver og tilbakestille feller6; Ellers kreves en automatisert fangstenhet 5,7,8.

Det er et voksende arbeidsfelt om virkningen av kunstig lys om natten (ALAN) på insektaktivitetsmønstre og lokalisert bestandsdynamikk 9,10; og på samspillet mellom ALAN og frekvensen av insekt predasjon 4,11,12,13. Men for å studere virkningen av ALAN på nattlig insekt taxa, må prøvetaking begrenses til nattetid. Flere ulike aktive lysfeller er beskrevet og brukt til automatisert tidsmessig prøvetaking av nattlige insekter14. Noen eksempler inkluderer enkle fallende disk-type separasjonsenheter, hvor fangsten faller inn i et smalt rør med en disk som faller hver time for å skille fangst15, eller svingbordsseparasjonsenheter som roterer oppsamlingsflasker med tidsbestemte intervaller 7,16,17. Disse tidligere automatiserte lysfellene adresserer prøvetakingsutfordringene som er involvert i tidsmessige undersøkelseskrav, men er ofte store og uhåndterlige og bruker utdatert eller upålitelig teknologi. En ny automatisert passiv prøvetakingsenhet ble nylig utviklet og testet8. Denne enheten benyttet en kommersielt tilgjengelig flyavskjæringsfelle parret med en lett spesialdesignet innsamlingsenhet bestående av en prøvetakingskopp som gjør det mulig å samle inn felleinnhold med brukerdefinerte intervaller8. Denne nye automatiserte fellen bruker sofistikert programmering som kan betjenes av en smarttelefon, men er uoverkommelig dyr å bygge på rundt EURO 700 (AUD 1,000) per felle8.

Flyavskjæringsfeller er en av de mest effektive måtene å kartlegge flygende insekter 1,18,19 og jobber etter prinsippet om at flygende insekter faller til bakken når de kolliderer med en vertikal overflate. Flight intercept feller kommer i en rekke design. Imidlertid er de fleste vanligvis konstruert med en gjennomsiktig eller maskeoverflate og en oppsamlingsbeholder fylt med vann og / eller et konserveringsmiddel. Den nye fellen som er beskrevet her bruker en kryssvinge/baffeltype eller multidireksjonell avskjæringsfelle20, gitt at kryssbafler har vist seg å øke fangstraten14,21 og prøveinsekter fra alle retninger. Formålet med denne fellen er å kartlegge nattlige flygende insekter som tiltrekkes av kunstig lys. Denne fototaksisen resulterer i insekter som sirkler rundt lyskilden22; derfor er en multidireksjonell felle mest egnet.

Beskrevet her er en billig automatisert avskjæringsfelle som ikke krever spesialutstyr eller ferdigheter for å konstruere og operere. Fellen bruker en kommersielt tilgjengelig automatisert dyrematdispenser og vanlige gjenstander tilgjengelig fra maskinvareforretninger. Dette designet koster mindre enn EURO 66 (AUD 105) per felle å konstruere (tabell 1), noe som gjør dem til et levedyktig alternativ for studier som krever tidsmessig delprøvetaking på tvers av flere lokaliteter samtidig.

Protocol

1. Trap konstruksjon MERK: Alle komponentene som kreves for å bygge fellene, finnes i materialtabellen. Hver felle ble konstruert som vist i figur 1 og figur 2 av én person innen 2 timer. Bruk en stikksag til å kutte polykarbonat takplater (8 mm x 610 mm x 2400 mm) i 610 mm x 230 mm seksjoner (figur 1, element 1 &2). Skjær deretter et 8 mm senterspor halvvei…

Representative Results

Fellene ble testet i en undersøkelse av flygende insekter tiltrukket av eksperimentell belysning på fire bushland reserver over Melbourne, Australia. Nettsteder besto av enten gjenværende eller revegetert bushland omgitt av boliger og i gjennomsnitt 15 km fra hverandre (rekkevidde 3-24 km) og 45 ha i størrelse (rekkevidde 30-59 ha). Totalt seksten feller ble installert, fire på hvert sted, med og uten eksperimentelle lys (3 lys og 1 kontroll per sted), og undersøkt i 3 dager og 3 netter fra 30. mars til 2. april 20…

Discussion

Til tross for at den automatiserte flyavskjæringsfellen beskrevet av Bolliger og medarbeidere (2020)8 er godt utformet og svært effektiv ved prøvetaking i brukerdefinerte tidsperioder, vil de sannsynligvis være kostnadsoverkommelige for mange forskere. Denne studien viser at passive fangstundersøkelser med automatiserte feller for underprøvetaking av flygende insekter i brukerdefinerte perioder kan gjennomføres på et beskjedent budsjett. Feller ble bygget for å prøve på seks forhåndsde…

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Forskningen ble finansiert gjennom La Trobe University Net Zero Fund, sponset av Sonepar. Forskningen ble utført under Institutt for miljø, land, vann og planlegging vitenskapelig tillatelse nr. 10009741. Vi takker Martin Steinbauer for kommentarer til et tidlig utkast og to anonyme anmeldere.

Materials

Batteries (C cell) – 10 pack Duracell MN1400B10 https://www.duracell.com.au/product/alkaline-c-batteries/
Battery operated automated 6 meal pet food bowl – each OEM China XR-P006-002 Automated 6-meal pet food bowls range in price dependent on supplier, for example in the UK they can be purchased for £19 GBP ($36 AUD).
Galvanised hex-head screws (10-16 x 16 mm) – 100 pack Bunnings Warehouse 1-311-9151-CTPME Bunnings Warehouse is an Australian hardware chain with stores in Australia and New Zealand. Items purchased from Bunnings Warehouse can be found at most hardware stores. https://www.bunnings.com.au/
Galvanised steel angle bracket (125 x 150 mm) – each Bunnings Warehouse AZ11 https://www.bunnings.com.au/
Galvanised tie wire (0.70 mm x 75 m) – per roll Bunnings Warehouse 50218 https://www.bunnings.com.au/
Plastic basin (38 cm, 9 L round) – each Ezy Storage FBA31541 https://www.ezystorage.com/product/laundry/basic-accessories/9l-round-basin/
Plastic funnel (24 cm) – each Sandleford Pf24 https://www.sandleford.com.au/plastic-funnel-24cm
Stainless steel angle bracket (20 mm) – 16 pack Bunnings Warehouse WEB2020 https://www.bunnings.com.au/
Stainless steel screws & nuts (M4 x 15 mm) – 18 pack Bunnings Warehouse SFA394 https://www.bunnings.com.au/
Stainless steel washers (3/16” & M5) – 50 pack Bunnings Warehouse EBM5005 https://www.bunnings.com.au/
Sunlite Polycarbonate roofing sheet (8mm x 610 mm x 2.4 m) – each Suntuf (Palram Industries Ltd) SL8CL2.4 https://www.palram.com/au/product/sunlite-polycarbonate-multi-wall/
Treated pine paling (150 x 12 mm) – each STS Timber Wholesale P/L n/a https://www.ststimber.com.au/sts-timber-wholesale-products/fencing
Wooden stakes (1200 x 17 x 17 mm) – 10 pack Lattice Makers n/a https://latticemakers.com/product/tomato-stakes-17x17mm-pack-of-10/
DOWNLOAD MATERIALS LIST

Riferimenti

  1. Epsky, N. D., Morrill, W. L., Mankin, R. W., Capinera, J. L. Traps for Capturing Insects. Encyclopedia of Entomology. , (2008).
  2. Catanach, T. A., Silvy, N. J. Invertebrate sampling methods for use in wildlife studies. The Wildlife Techniques Manual. 1, 336-348 (2012).
  3. Montgomery, G. A., Belitz, M. W., Guralnick, R. P., Tingley, M. W. Standards and best practices for monitoring and benchmarking insects. Frontiers in Ecology and Evolution. 8, 579193 (2021).
  4. Haddock, J. K., Threlfall, C. G., Law, B., Hochuli, D. F. Light pollution at the urban forest edge negatively impacts insectivorous bats. Biological Conservation. 236, 17-28 (2019).
  5. Steinbauer, M. J. Using ultra-violet traps to monitor autumn gum moth, Mnesampela private (Lepidoptera: Geometridae), in south-eastern Australia. Australian Forestry. 66 (4), 279-286 (2003).
  6. Wakefield, A., Broyles, M., Stone, E. L., Harris, S., Jones, G. Quantifying the attractiveness of broad-spectrum street lights to aerial nocturnal insects. Journal of Applied Ecology. 55, 714-722 (2017).
  7. Williams, C. B. The time of activity of certain nocturnal insects, chiefly Lepidoptera, as indicated by a light-trap. Transactions of the Entomological Society of London. 83 (4), 523-555 (1935).
  8. Bolliger, J., Collet, M., Hohl, M., Obrist, M. K. Automated flight-interception traps for interval sampling of insects. PLoS ONE. 15 (7), 0229476 (2020).
  9. Grubisic, M., van Grunsven, R. H. A., Kyba, C. C. M., Manfrin, A., Hölker, F. Insect declines and agroecosystems: does light pollution matter. Annals of Applied Biology. 173, 180-189 (2018).
  10. Owens, A. C. S., Lewis, S. M. The impact of artificial light at night on nocturnal insects: a review and synthesis. Ecology and Evolution. 8 (22), 11337-11358 (2018).
  11. Rydell, J. Exploitation of insects around streetlamps by bats in Sweden. Functional Ecology. 6, 744-750 (1992).
  12. Bolliger, J., Hennet, T., Wermelinger, B., Blum, S., Haller, J., Obrist, M. K. Low impact of two LED colors on nocturnal insect abundance and bat activity in a peri-urban environment. Journal of Insect Conservation. 24, 625-635 (2020).
  13. Rodríguez, A., Orozco-Valor, P. M., Sarasola, J. H. Artificial light at night as a driver of urban colonization by an avian predator. Landscape Ecology. 36, 17-27 (2021).
  14. Hienton, T. E. Summary of investigations of electric insect traps. United States Department of Agriculture. , (1974).
  15. Johnson, C. G. A suction trap for small airborne insects which automatically segregates the catch into successive hourly samples. Annals of Applied Biology. 37 (1), 80-91 (1950).
  16. Hutchins, R. E. Insect activity at a light trap during various periods of the night. Journal of Economic Entomology. 33 (4), 654-657 (1940).
  17. Nagel, R. H., Granovsky, A. A. A turn-table light trap for taking insects over regulated periods. Journal of Economic Entomology. 40 (4), 583-586 (1947).
  18. Hill, C. J., Cemak, M. A new design and some preliminary results for a flight intercept trap to sample forest canopy arthropods. Australian Journal of Entomology. 36, 51-55 (1997).
  19. Lamarre, G. P. A., Molto, Q., Fine, P. V. A., Baraloto, C. A comparison of two common flight interception traps to survey tropical arthropods. ZooKeys. 216, 43-55 (2012).
  20. Wilkening, A. J., Foltz, J. L., Atkinson, T. H., Connor, M. D. An omnidirectional flight trap for ascending and descending insects. The Canadian Entomologist. 113, 453-455 (1981).
  21. Frost, S. W. Insects captured in light traps with and without baffles. The Canadian Entomologist. 90 (9), 566-567 (1958).
  22. Muirhead-Thompson, R. . Trap responses of flying insects: The influence of trap design on capture efficiency. , 287 (1991).
  23. Carrel, J. E. A novel aerial-interception trap for arthropod sampling. Florida Entomologist. 85 (4), 656-657 (2002).
  24. Steinbauer, M. J., Haslem, A., Edwards, E. Using meteorological and lunar information to explain catch variability of Orthoptera and Lepidoptera from 250 W Farrow light traps. Insect Conservation and Diversity. 5, 367-380 (2012).
  25. Recher, H. F., Majer, J. D., Ganesh, S. Seasonality of canopy invertebrate communities in eucalypt forests of eastern and western Australia. Australian Journal of Ecology. 21, 64-80 (1996).
  26. van Klink, R., et al. Meta-analysis reveals declines in terrestrial but increases in freshwater insect abundances. Science. 368, 417-420 (2020).
  27. Wagner, D. L. Insect declines in the Anthropocene. Annual Review of Entomology. 65, 457-480 (2020).
  28. Cardoso, P., et al. Scientists’ warning to humanity on insect extinctions. Biological Conservation. 242, 108426 (2020).
  29. Saunders, M. E., Janes, J. K., O’Hanlon, J. C. Moving on from the insect apocalypse narrative: Engaging with evidence-based insect conservation. BioScience. 70 (1), 80-89 (2020).
  30. Cardoso, P., Leather, S. R. Predicting a global insect apocalypse. Insect Conservation and Diversity. 12, 263-267 (2019).
  31. Owens, A. C. S., Cochard, P., Durrant, J., Perkin, E., Seymoure, B. Light pollution is a driver of insect declines. Biological Conservation. 241, 108259 (2020).
  32. Chapman, J. A., Kinghorn, J. M. Window traps for insects. The Canadian Entomologist. 87 (1), 46-47 (1955).
  33. Canaday, C. L. Comparison of insect fauna captured in six different trap types in a Douglas-fir forest. The Canadian Entomologist. 119, 1101-1108 (2012).
  34. Burns, M., Hancock, G., Robinson, J., Cornforth, I., Blake, S. Two novel flight-interception trap designs for low-cost forest insect surveys. British Journal of Entomology and Natural History. 27, 155-162 (2014).
  35. Basset, Y. A composite interception trap for sampling arthropods in tree canopies. Journal of the Australian Entomological Society. 27, 213-219 (1988).
  36. Russo, L., Stehouwer, R., Heberling, J. M., Shea, K. The composite insect trap: An innovative combination trap for biologically diverse sampling. PLoS ONE. 6 (6), 21079 (2011).
  37. Knuff, A. K., Winiger, N., Klein, A. -. M., Segelbacher, G., Staab, M. Optimizing sampling of flying insects using a modified window trap. Methods in Ecology & Evolution. 10 (10), 1820-1825 (2019).

Tags

Automated Flight Intercept TrapLight PollutionFlying InsectsTemporal Sub-samplingEcological StudyPolycarbonate RoofingCross BaffleAutomated Pet FeederSample TrayTreated Pine Fence Paling
check_url/it/63156?article_type=t

Play Video
PDF
DOI
DOWNLOAD MATERIALS LIST
Citazione di questo articolo
Robert, K. A., Dimovski, A. M., Robert, J. A., Griffiths, S. R. Low-Cost Automated Flight Intercept Trap for the Temporal Sub-Sampling of Flying Insects Attracted to Artificial Light at Night. J. Vis. Exp. (178), e63156, doi:10.3791/63156 (2021).
Scarica citazione
Ristampe e autorizzazioni

View Video

✖

To prove you're not a robot, please enter the text in the image below

CAPTCHA Image
Play CAPTCHA Audio
Refresh Image