Метод количественной оценки листвы-обитающих артроподов

Summary

Мы описываем, как количественно лист жилища членистоногих путем уплотнения листьев и конца ветвей в мешок, отсечения и замораживания мешков материала, а также промыть ранее замороженный материал в воде, чтобы отделить членистоногих от субстрата для количественной оценки.

Abstract

Наземные членистоногие играют важную роль в нашей среде. Количественная количественная членистоногие таким образом, что позволяет точно индексировать или оценки плотности требует метод с высокой вероятностью обнаружения и известной области отбора проб. Хотя большинство описанных методов обеспечивают качественную или полуколичественную оценку, достаточную для описания присутствия видов, богатства и разнообразия, лишь немногие обеспечивают достаточно согласованную вероятность обнаружения и известные или последовательные области отбора проб индекс или оценка с достаточной точностью для выявления различий в изобилии по экологическим, пространственным или временным переменным. Мы описываем, как количественно лист-жилище членистоногих путем уплотнения листьев и конца ветвей в мешок, отсечения и замораживания мешков материала, а также промыть ранее замороженный материал в воде, чтобы отделить членистоногих от субстрата и количественно их. Как мы демонстрируем, этот метод может быть использован в ландшафтном масштабе для количественной оценки листообитаемх членистоногих с адекватной точностью для проверки и описания того, как пространственные, временные, экологические и экологические переменные влияют на богатство и изобилие членистоногих. Этот метод позволил нам обнаружить различия в плотности, богатстве и разнообразии листообитаемх членистоногих среди 5 родов деревьев, обычно встречающихся в юго-восточных лиственных лесах.

Introduction

Наземные членистоногие играют важную роль в нашей экосистеме. В дополнение к тому, научного интереса членистоногих может быть как вредным и полезным для сельскохозяйственных культур, садоводческих растений и естественной растительности, а также обеспечить важную трофическую функцию в пищевых сетях. Таким образом, понимание факторов, влияющих на развитие членистоногих сообщества и изобилие имеет решающее значение для фермеров, менеджеров по борьбе с вредителями, биологов растений, энтомологов, экологов дикой природы и биологов сохранения, которые изучают динамику сообщества и управлять насекомоядными организмами. Понимание факторов, которые влияют на членистоногих общин и изобилия часто требует захвата лиц. Методы захвата, как правило, могут быть классифицированы в качественные методы, которые только обнаруживают наличие вида для оценки видового диапазона, богатства и разнообразия, или полуколичественные и количественные методы, которые позволяют индексировать или оценивать изобилие и плотность физических лиц в таксономической группе.

Квалификационные методы, позволяющие делать выводы только о наличии вида или структуры общины, имеют неизвестную или внутренне низкую вероятность обнаружения или не позволяют сделать вывод относительно вероятности обнаружения и размера отобранной площади. Поскольку вероятность обнаружения с помощью этих методов низка, вариативность, связанная с обнаружением, исключает достаточную точность для определения того, как пояснительные переменные влияют на показатели популяции членистоногих. Квалификационные методы, используемые для оценки присутствия включают всасывания выборки¹, легкие ловушки², появление ловушки³, кормления моделей на корнях⁴, рассол трубы⁵, приманки⁶, феромон³, ловушки ловушки ⁷, Малаис ловушки⁸, оконные ловушки⁹, всасывающие ловушки¹⁰, избиение лотки¹¹, паутина¹², лист мины, frass¹³, членистоногие галлы¹⁴, растительность и повреждение корня¹⁵ .

Кроме того, полуколичественные и количественные методы позволяют исследователям оценить или, по крайней мере, последовательно изобрать заданную область выборки и оценить вероятность обнаружения или предположить, что вероятность обнаружения является ненаправленной и адекватной, чтобы не скрыть способность исследователя обнаруживать пространственные или временные изменения в изобилии. Полуколичественные и количественные методы включают развертки сетей¹⁶, всасывания или вакуумной выборки¹⁷, систематический подсчет видимых членистоногих¹⁸, липкие ловушки¹⁹, различные ловушки пот типа²⁰, вход или возникающие отверстия²¹, химический нокдаун²², липкие и заполненные водой цветные ловушки²³, и ветвь мешки и отсечения²⁴.

Недавние антропогенные изменения в климатических и помеховых режимах привели к резким изменениям в растительных сообществах, в результате чего взаимодействие между составом видов растительного сообщества и членистоногими сообществами стали активной областью исследования. Понимание того, как членистоногие сообщества варьируются в зависимости от состава видов растений, является важнейшим компонентом для понимания потенциального экономического и экологического воздействия изменений в растительных сообществах. Необходимы полуколичественные или количественные методы количественной оценки численности членистоногих с достаточной точностью для выявления различий между видами растений. В этой статье мы описываем метод индексации листвы, обитающих членистоногих, который, при разумных усилиях, при условии адекватной точности для выявления различий в индивидуальном изобилии и биомассе, разнообразии и богатстве среди 5 таксонов деревьев, обычно встречающихся в юго-восточных лиственных лесов Северной Америки²⁵. Этот подход обеспечил точность, достаточную для оценки изобилия, чтобы сделать вывод о том, как изменения в составе видов лесных растений из-за антропоопических модифицированных режимов нарушения влияют на состав членистоногих, потенциально влияние на изобилие и распределение более высоких трофических насекомоядных птиц и млекопитающих. В частности, с помощью модифицированной техники багажа, впервые описанной Crossley et al.^24,мы оценили плотность поверхности, членистоногих, живущих в листве, и проверили прогноз, что мы обнаружим различия в разнообразии, богатстве и обилие членистоногих в листве быстрее растущих более ксерических видов деревьев по сравнению с более медленными растущими более мезическими видами. Целью данной статьи является предоставление подробных инструкций по технике.

Мы провели исследование по Шони Национальный лес (SNF) в южном Иллинойсе. SNF является 115,738-га лес расположен в центральной области лиственных пород Ozarks и Шони Хиллз природных подразделений²⁶. Лес состоит из мозаики 37% дуба / гикори, 25% смешанных нагорье лиственных пород, 16% бука / клена, и 10% дна лиственных пород. SNF доминирует второй рост дуба / гикори в горных ксрикических районах и сахарный клен, американский бук, и тюльпан дерево (Liriodendron tulipifera) в защищенных мезиковых долин^27,28.

Выбор сайта для этого метода будет зависеть от общих целей исследования. Например, в первую очередь цель нашего первоначального исследования состояла в том, чтобы дать представление о том, как изменения в древесном сообществе могут влиять на более высокие трофические организмы, сравнивая метрики сообщества членистоногих, живущих в листве, между мезическими и ксерикическими сообществами деревьев. Таким образом, наша основная цель состояла в том, чтобы количественно членистоногих сообщества на отдельных деревьев, расположенных в ксерик или mesic дерево сообщества. Мы выбрали 22 исследования сайтов вдоль дуба / гикори (ксерика) бука / клена (месик) доминируют градиент с помощью USFS стенд покрытия карты (allveg2008.shp) в ArcGIS 10.1.1. Для предотвращения потенциального запутанных эффектов мы выбрали участки по следующим критериям: не расположенные в районах, где находятся 12 га, а в пределах прилегающей наверху лиственной лесной среды обитания (т.е. высота выше 120 м). Все сайты содержали зрелые деревья, которые были в холмистой местности, таким образом, включали в себя аналогичные склоны и аспекты. В то время как границы бук/кленовые участки были разграничены на основе перехода древесных сообществ, границы участка дуба/гикори были идентифицированы искусственно с помощью карт покрытия SNF и ArcGIS 10.1.1. Все участки были большими лесными блоками в пределах неледниковой местности; их различия в составе видов деревьев не были обусловлены различиями в местоположении ландшафта, а репрезентативными для использования земли в прошлом (например, четкие сокращения или селективный урожай). Мы наземные истины карты, загрузив дискретные полигон shapefiles каждого исследования сайта в портативный Глобальной системы позиционирования (GPS) и проверки состава видов деревьев. Мы случайным образом выбрали точки выборки (n No 5) на каждом участке. В каждой точке, мы взяли пробы трех деревьев от 0600 до 1400 часов в течение 23 мая по 25 июня 2014 года. Чтобы найти образцы деревьев, мы искали наружу в радиусе 30 м от точек растительности, пока зрелые деревья (Зgt;20 см d.b.h.) с ветвями достаточно низким, чтобы образец были найдены. Как правило, три зрелых деревьев, которые представляли три из пяти родов(Acer, Кэря, Фагус, Лириодендрон, и Кверк ),интерес и были ближе всего к центральной точке были отобраны.

Protocol

1. Создание устройства для отбора проб перед выходом на поле Используя болторезы, большие резаки проволоки, или электрический шлифовальный диск, удалите нижней 1/3 из 30 см проволоки томатной клетки, так что это примерно 55 см в длину. Вырезать два, 50 см скобки из алюминия или анал?…

Representative Results

Мы собрали 626 образцов из 323 отдельных деревьев, составляющих 5 групп деревьев. Для оценки общей биомассы членистоногих на метр отобранной ветви стандартная погрешность колебалась от 12% до 18% от среднего показателя для 5 групп деревьев(таблица 1). Этот уровень то…

Discussion

Двумя потребностями точной количественной членистоногих сообществ являются относительно высокие вероятности обнаружения и известные или последовательные области отбора проб. При отборе проб для членистоногих, менее 100% вероятность обнаружения может быть отнесена либо отдельных чле…

Materials

13 gallon garbage bags	Glad	78374
Aluminum rod	Grainger	48ku20
Pruner	Bartlet arborist supply	pp-125b-2stick
Telescoping pole	BES	TPF620
Tomato Cage	Gilbert and Bennet	42 inch galvanized