En metode for kvantifisere løvverk-bolig leddyr

Summary

Vi beskriver hvordan du kvantifisere blad bolig leddyr ved å forsegle bladene og slutten av grener i en pose, klipping og frysing det har materiale, og skylle den tidligere frosset materiale i vann for å skille leddyr fra underlaget for kvantifisering.

Abstract

Terrestriske leddyr spiller en viktig rolle i vårt miljø. Kvantifisere leddyr på en måte som gjør det mulig for en presis indeks eller estimater av tetthet krever en metode med høy deteksjon sannsynlighet og en kjent prøvetaking området. Mens de fleste beskrevne metoder gir en kvalitativ eller semi-kvantitativ anslag tilstrekkelig for å beskrive arter tilstedeværelse, rikdom og mangfold, få gi en tilstrekkelig konsistent oppdagelse sannsynlighet og kjente eller konsekvente prøvetaking områder for å gi en indeks eller anslå med tilstrekkelig presisjon til å oppdage forskjeller i overflod på tvers av miljømessige, romlige eller timelige variabler. Vi beskriver hvordan du kvantifisere blad-bolig leddyr ved å forsegle bladene og slutten av grener i en pose, klipping og frysing av den har et materiale, og skylle den tidligere frosset materiale i vann for å skille leddyr fra underlaget og kvantifisere dem. Som vi viser, kan denne metoden brukes i et landskap skala for å kvantifisere blad-bolig Leddyr med tilstrekkelig presisjon til å teste og beskrive hvordan romlige, timelige, miljømessige og økologiske variabler påvirke arthropod rikdom og overflod. Denne metoden tillot oss å oppdage forskjeller i tetthet, rikdom, og mangfoldet av blad-bolig leddyr blant 5 slekter av trær som vanligvis finnes i sørøstlige løvskog skoger.

Introduction

Terrestriske leddyr spiller en viktig rolle i økosystemet vårt. I tillegg til å være av vitenskapelig interesse leddyr kan være både skadelig og fordelaktig for avlinger, hagebruk planter, og naturlig vegetasjon, samt gi en viktig trofiske funksjon i mat duk. Dermed forstå faktorene som påvirker arthropod samfunnsutvikling og overflod er avgjørende for bønder, pest kontroll ledere, plante biologer, Entomologer, dyreliv økologene, og bevaring biologer som studerer samfunnet dynamikk og administrere insektetende organismer. Forstå faktorer som påvirker arthropod samfunn og forekomster ofte krever fangst av individer. Capture teknikker kan vanligvis kategoriseres i kvalitative teknikker som bare oppdage tilstedeværelsen av en art for estimater av arter utvalg, rikdom og mangfold, eller semi-kvantitative og kvantitative teknikker som gir mulighet for en indeks eller anslag over overflod og tetthet av individer i en taksonomisk gruppe.

Kvalitative teknikker som bare tillater slutning om tilstedeværelse av en art eller samfunnet struktur har en ukjent eller egentlig lav deteksjon sannsynlighet eller mangler i å gi slutning om oppdagelsen sannsynlighet og størrelsen på området samplet. Fordi gjenkjenning sannsynligheten med disse teknikkene er lav, er variasjon forbundet med deteksjon utelukker tilstrekkelig presisjon for inferring hvordan forklarende variabler påvirker arthropod befolknings beregninger. Kvalitative teknikker som brukes til å anslå tilstedeværelse inkluderer sug prøvetaking¹, lys feller², fremveksten feller³, fôring mønstre på røtter⁴, saltlake rør⁵, agn⁶, feromon³, fallgruve feller ⁷, ubehag feller⁸, vindu feller⁹, sug feller¹⁰, slo brett¹¹, Spider webs¹², Leaf miner, frass¹³, arthropod galls¹⁴, vegetasjon og rot skade¹⁵ .

Alternativt, semi-kvantitative og kvantitative teknikker tillate forskere å anslå eller i det minste konsekvent prøve et bestemt utvalg området og anslå sannsynligheten for påvisning eller anta oppdagelsen sannsynligheten er ikke-retningsbestemt og tilstrekkelig som å ikke skjule sin evne til å oppdage romlige eller timelige variasjoner i overflod. Semi-kvantitative og kvantitative teknikker inkluderer feie garn¹⁶, sug eller vakuum prøvetaking¹⁷, systematisk telling av synlige leddyr¹⁸, Sticky feller¹⁹, ulike Pot-type feller²⁰, inngang eller emergent hull²¹, kjemisk knockdown²², klebrig og vann fylt farge feller²³, og gren pose og klipping²⁴.

Nylige menneskeskapte endringer i klima og forstyrrelse regimer har ført til dramatiske endringer i plantesamfunn, noe som gjør interaksjoner mellom plante-samfunnet arter sammensetning og arthropod samfunn et aktivt område av studien. Forstå hvordan arthropod samfunn varierer med plantearter sammensetning er en kritisk komponent for å forstå de potensielle økonomiske og miljømessige virkninger av endringer i anlegget samfunn. Semi-kvantitative eller kvantitative metoder for kvantifisere arthropod overflod med tilstrekkelig presisjon til å oppdage forskjeller mellom arter av planter er nødvendig. I denne artikkelen beskriver vi en metode for indeksering løvverk-bolig leddyr som, med rimelig innsats, forutsatt tilstrekkelig presisjon til å identifisere forskjeller i individuelle overflod og biomasse, mangfold og rikdom blant 5 arter av trær som vanligvis finnes i den sørøstlige løvtrær i Nord-Amerika²⁵. Denne tilnærmingen gitt presisjon tilstrekkelig for å estimere overflod å tillate slutning om hvordan endringer i arter sammensetning av skog plantesamfunn på grunn av anthropic endret forstyrrelse regimer påvirke sammensetningen av leddyr, potensielt påvirke overflod og distribusjon av høyere trofiske insektetende fugler og pattedyr. Mer spesifikt, ved å bruke en modifisert pose teknikk først beskrevet av Crossley et al.²⁴, vi anslått tetthet av overflate, løvverk-bolig leddyr og testet prediksjon at vi ville oppdage forskjeller i mangfold, rikdom, og overflod av leddyr i løvverk av raskere voksende mer xeric arter av trær i forhold til tregere voksende mer Mesic arter. Målet med denne artikkelen er å gi detaljerte instruksjoner av teknikken.

Vi gjennomførte studien på Shawnee National Forest (SNF) i sørlige Illinois. Den SNF er en 115 738-ha skog som ligger i den sentrale hardwoods regionen i Ozarks og Shawnee Hills naturlige divisjoner²⁶. Skogen består av en mosaikk av 37% eik/Hickory, 25% Mixed-Upland hardwoods, 16% bøk/lønn, og 10% bottomland hardwoods. Den SNF er dominert av andre vekst eik/Hickory i Upland xeric områder og sukker lønn, amerikansk bøk, og tulipan treet (Liriodendron tulipifera) i skjermet Mesic daler^27,28.

Område valg for denne metoden vil være avhengig av de overordnede målene for studien. For eksempel, det primært målet med vår opprinnelige studien var å gi innsikt i hvordan endringer i treet samfunnet kan påvirke høyere trofiske organismer ved å sammenligne løvverk-bolig arthropod samfunnet beregninger mellom Mesic og xeric tilpasset treet samfunn. Derfor var vårt primære mål å kvantifisere arthropod samfunnet på individuelle trær som ligger innenfor xeric eller Mesic treet samfunnet. Vi valgte 22 studiesteder langs en eik/Hickory (xeric) til bøk/lønn (Mesic) dominerte gradient ved hjelp av USFS stativ dekke kart (allveg2008. SHP) i ArcGIS 10.1.1. For å hindre potensielle forvirrende effekter, valgte vi nettsteder som bruker følgende kriterier: ikke plassert i riparian områder, ≥ 12 hektar, og ligger innenfor sammenhengende Upland-løvskog habitat (dvs. høyde over 120 m). Alle områder inneholdt modne trær > 50 år i kupert terreng, og dermed omfattet lignende bakker og aspekter. Mens bøk/Maple site grenser ble preget basert på overgangen av treet samfunn, eik/Hickory site grenser ble identifisert kunstig ved hjelp SNF dekke kart og ArcGIS 10.1.1. Alle steder var store skogs blokker i un-breer terreng; deres forskjeller i treslag sammensetning var ikke på grunn av forskjeller i plassering på landskapet, men var representative for tidligere arealbruk (f. eks, klare kutt eller Selektiv innhøsting). Vi bakken-truthed kartene ved å laste opp diskrete polygon form filer av hver studiestedet til en håndholdt Global Positioning System (GPS) og verifisere tre arter sammensetning. Vi tilfeldig valgte prøvetaking punkter (n = 5) på hvert sted. På hvert punkt samplet vi tre trær fra 0600 − 1400 timer i løpet av 23 mai til 25 juni 2014. For å finne prøve trær, søkte vi utover til en 30 m radius fra vegetasjon poeng til modne trær (> 20 cm d.b.h.) med grener lavt nok til å prøve ble funnet. Vanligvis de tre modne trær som representerte tre av de fem slekter (Acer, carya, Fagus, Liriodendron og Quercus) av interesse og var nærmest til sentrum punktet ble samplet.

Protocol

1. bygging av prøve enheten før du går til feltet Ved hjelp av bolt cutters, store wire cutters, eller en elektrisk sliping disk, fjerne den nederste 1/3 av 30 cm wire tomat buret slik at det er ca 55 cm i lengde. Cut to, 50 cm bukseseler laget av aluminium eller tilsvarende semi-rigid materiale som skal brukes som vedlegg stenger og bukseseler på hver side av den største enden av tomat buret. På 38 cm fra slutten, bruk en bordplate Vice eller store gripe verktøy som kanal låser å bøye spenn…

Representative Results

Vi samlet 626 prøver fra 323 individuelle trær komponere 5 tre grupper. For estimater av total arthropod biomasse per meter gren samplet, standard feil varierte fra 12% til 18% av gjennomsnittet for de 5 tre gruppene (tabell 1). Dette nivået av presisjon var tilstrekkelig til å oppdage variasjon mellom tre grupper og en kvadratisk endring i biomasse med dato25. Denne teknikken ga mer presisjon ved estimering Guild mangfold som demonstrert av st…

Discussion

To nødvendigheter av nøyaktig kvantifisere arthropod samfunn er relativt høy påvisning sannsynligheter og kjente eller konsekvente prøvetaking områder. Når prøvetaking for leddyr, mindre enn 100% deteksjon sannsynlighet kan tilskrives enten individuelle leddyr unngå feller eller noen individer som ble fanget blir uoppdaget under behandlingen. Nærjager feller som avskjære Flying Leddyr (ubehag/vindu feller, klissete feller, etc.) synes å være den mest brukte tilnærmingen til å nummerere arthropod samfunn i …

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