Kvantifisere Corticolous leddyr bruke Sticky feller

Summary

Vi beskriver en semi-kvantitativ tilnærming for å måle karakteristikker av corticolous (bark-bolig) arthropod lokalsamfunn. Vi plasserte kommersielt produserte klissete feller på treet Boles å anslå overflod, total lengde (et surrogat til biomasse), rikdom, og Shannon mangfold for sammenligning mellom treslag.

Abstract

Terrestriske leddyr spiller en viktig rolle i vårt miljø. Kvantifisere leddyr på en måte som gjør det mulig for en presis indeks eller estimat av tetthet krever en metode med høy deteksjon sannsynlighet og en konsekvent prøvetaking området. Vi brukte produsert klissete feller å sammenligne overflod, total lengde (et surrogat for biomasse), rikdom, og Shannon mangfold av corticolous leddyr blant Boles av 5 treslag. Effekten av denne metoden var tilstrekkelig til å oppdage variasjon i corticolous leddyr blant treslag og gi en standard feil av gjennomsnittet som var < 20% av gjennomsnittet for alle estimater med utvalgsstørrelser fra 7 til 15 individuelle trær av hver art. Våre resultater indikerer, selv med disse moderate utvalgsstørrelsene, er nivået av presisjon av arthropod samfunnet beregninger produsert med denne tilnærmingen tilstrekkelig til å håndtere de fleste økologiske spørsmål om Temporal og romlig variasjon i corticolous leddyr. Resultatene fra denne metoden avviker fra andre kvantitative tilnærminger som kjemisk knockdown, visuell inspeksjon, og trakt feller ved at de gir en indikasjon på corticolous arthropod aktivitet over en relativt lang sikt, bedre inkludert midlertidig bOLE beboere, flygende leddyr som midlertidig land på treet bOLE og krypende leddyr som bruker treet bOLE som en reiserute fra bakken til høyere skog løvverk. Videre tror vi at kommersielt produserte klebrige feller gir mer presise anslag og er logistisk enklere enn tidligere beskrevet metode for direkte påføring av en klebrig materiale til treet bark eller bruke en klebrig materiale til tape eller andre type backing og anvende det til treet bark.

Introduction

Terrestriske leddyr spiller en viktig rolle i vårt miljø. I tillegg til å være av vitenskapelig interesse i sin egen rett, leddyr kan være både skadelig og fordelaktig for andre trofiske nivåer (dvs. avlinger, hagebruk planter, innfødt vegetasjon, og mat for insektetende organismer^1,2,3,4). Dermed forstå faktorene som påvirker arthropod samfunnsutvikling og overflod er avgjørende for bøndene⁵, pest kontroll ledere⁶, forstmenn⁴, plante biologer⁷, Entomologer⁸, og dyreliv og bevaring økologene som studerer samfunnet dynamikk og administrere insektetende organismer⁹. Arthropod samfunn varierer i arter sammensetning og overflod både timelig og romlig over en rekke økologiske landskap, inkludert plantesamfunn, plantearter, og på tvers av ulike regioner av enkelte planter. For eksempel har studier vist betydelige forskjeller i arthropod samfunnet beregninger mellom røtter, bOLE og stengler, og løvverk, innenfor samme individuelle treet^10,11. Disse funnene er ikke overraskende med tanke på at ulike deler av samme plante, for eksempel, blader versus bjeffer av et tre, gir ulike ressurser som leddyr har tilpasset å utnytte. Dermed kan hver del av anlegget støtte en annen arthropod samfunnet. Fordi løvverk bolig leddyr kan ha en så stor sosioøkonomiske og miljøpåvirkning, har betydelig innsats blitt brukt til å måle samfunnet beregninger ved hjelp av både kvalitative og kvantitative tilnærminger¹². Alternativt har mye mindre anstrengelse blitt brukt til å utvikle tilnærminger av kvantifisere corticolous (bark-bolig) arthropod samfunn.

Som løvverk-bolig arthropod samfunn, corticolous arthropod samfunn kan være viktig både fra en sosioøkonomiske og miljømessige synspunkt. Noen skog sykdommer som er forårsaket eller tilrettelagt av corticolous leddyr kan være skadelig for økonomisk levedyktig tømmer innhøsting⁴. I tillegg kan corticolous leddyr være en viktig del av næringskjeden i skog samfunnene^13,14. For eksempel, skog bolig leddyr er det primære næringen kilde for mange insektetende bark gleaning sangfuglene^15,16. Således, forståelse faktorene det innvirkningen fellesskapet av corticolous leddyr er av interesse for forstmenn og begge to grunn-og anvendt økologene.

Forstå faktorer som påvirker arthropod samfunnet komposisjon og overflod krever ofte 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 mangfold¹⁷, eller semi-kvantitative og kvantitative teknikker som gir mulighet for en indeks eller estimat av overflod og tetthet av individer i en taksonomisk gruppe^18,19. Semi-kvantitative og kvantitative teknikker gjør det mulig for forskere å anslå eller i det minste konsekvent prøve et spesifisert prøveområde og anslå sannsynligheten for påvisning eller anta at oppdagelsen er ikke-retningsbestemt og tilstrekkelig for å ikke skjule forskeren evne til å oppdage romlig eller temporal variasjon i overflod. Semi-kvantitative og kvantitative teknikker for kvantifisere corticolous leddyr inkluderer sug eller vakuum prøvetaking av et bestemt område^20,21,22, systematisk telling av synlig leddyr^18,23, Sticky feller²⁴, ulike trakt eller Pot-type feller^8,25, og inngang eller emergent hull^26,27.

En rekke romlige og timelige faktorer antas å føre til variasjon i corticolous arthropod lokalsamfunn^11,14,28,29. For eksempel er tekstur av treet bark antas å påvirke samfunnet strukturen i treet-bolig leddyr¹⁴. På grunn av de mer varierte overflateareal av stammene av trær med mer furet bark, trær med mer furet bark antas å støtte et større mangfold og overflod av leddyr¹⁴.

Med denne artikkelen rapporterer vi en ny semi-kvantitativ tilnærming til opplisting corticolous leddyr som kan brukes til å beskrive og teste hypoteser om variasjon i corticolous arthropod samfunn over tid og rom med tilstrekkelig presisjon til å oppdage forskjeller mellom treslag. Ved hjelp av klebrige feller festet til stammene av trær, vi sammenlignet overflod, total lengde (et surrogat for Body Mass), rikdom, og mangfoldet av arthropod samfunnet på bOLE av hvit eik (Quercus Alba), pignut Hickory (carya glabra), sukker lønn (Acer saccharum), amerikansk bøk (Fagus Grandifolia), og tulipan poppel (Liriodendron tulipifera) trær, trær som varierer i bark tekstur.

Denne studien ble gjennomført i Ozark og Shawnee Hills økologiske deler av Shawnee National Forest (SNF) i Southwestern Illinois. I løpet av juli 2015, identifiserte vi 18 (9 dominert av eik/Hickory og 9 dominert av bøk/lønn) nettsteder med USFS stå dekke kartet for SNF (allveg2008. SHP) i ArcGIS 10.1.1. I xeric nettsteder, den dominerende arten var pignut Hickory og hvit eik og i Mesic områder, den dominerende arten var amerikansk bøk, sukker lønn, og tulipan poppel. For å sammenligne bOLE arthropod samfunnet blant treslag, på hvert datainnsamlings sted, identifiserte vi de tre av de fem (hvit eik, pignut Hickory, sukker lønn, amerikansk bøk og tulipan poppel) fokal arter trær > 17 cm diameter på bryst høyde (d.b.h.) nærmest sentrum av en 10 m radial sirkel. Hvis færre enn tre passende trær var til stede, sirkelen ble utvidet og det nærmeste treet passer kriteriene ble valgt. For hvert tre valgt, installerte vi fire klebrige feller i bryst høyde, en som står overfor i hver kardinal retning: Nord, Sør, øst og vest.

Vi samlet inn arthropod data fra Boles av 54 individuelle trær (12 pignut hickories, 15 White Oaks, 8 amerikanske Beeches, 12 sukker Maples, og 7 Tulipan poplars) blant de 18 nettstedene. Vi grupperte leddyr i henhold til en forenklet Guild klassifisering av diagnostiske morfologiske egenskaper indikasjon på nært beslektede bestillinger fra gjeldende Fylogenetiske poster, lik som “operative taksonomisk enheter”^30,31 (vedlegg a). Basert på denne klassifiseringen, fanget vi representanter for 26 laug i våre feller som var hver på plass i 9 dager (vedlegg A). Fordi våre studere fokusere opp på trofiske vekselsvirkningene imellom Tree Art, corticolous leddyr, og bark-gleaning fuglene, vi fjernet alle leddyr mindre enn 3 mm fra analyse fordi deres betydning som næringen ressurs er minimal for bark-gleaning fuglene. Vi brukte en blandet modell som inkluderte enten arthropod lengde (surrogat til Body Mass), overflod, Shannon mangfold og, rikdom som den avhengige variabelen, treslag og innsats (andel av treet dekket med feller) som faste variabler, og området som en tilfeldig variabel. Fordi alle feller fra et enkelt tre ble kombinert som ett utvalg, ble ikke individuelle trær inkludert som en tilfeldig variabel.

Protocol

1. plassering av en felle på treet Mål diameteren på et tre i bryst høyde. Ved bryst høyde i hver kardinal retning, for et område på størrelse med pre-produsert klebrig felle (lim bord), bruk en bark barbermaskin for å fjerne bark til et område størrelsen for prioritert felle er glatt nok til å stifte klebrig felle på treet slik at det ikke er plass for leddyr å krype under fellen. Merk baksiden av fellen med en mørk farget permanent markør med dato, felle nummer, plassering og annen relevant in…

Representative Results

Basert på blandede modellen resultater, modellen som inkluderte treslag best forklart variasjon i total arthropod lengde, overflod, og mangfold, ingen av uavhengige variabler forklarte betydelig variasjon i rikdom, selv om modellene som inkluderte treslag fangst innsats var konkurransedyktig med null-modellen (tabell 1). I tillegg er andelen av treet fanget synes å ha noen innflytelse på overflod, total lengde, og Shannon mangfold, med bare minimal innflytelse på rikd…

Discussion

Selv om alternative teknikker som sug eller feie garn har blitt brukt, de fleste tidligere publiserte forsøk på kvantifisere leddyr på treet Boles brukt noen versjon av enten kvantifisere leddyr ved visuelt inspisere Tree Boles i feltet, ved hjelp av kjemiske plantevernmidler for å drepe leddyr i et bestemt område så kvantifisere den gjenopprettede leddyr, eller plassere trakt feller eller en klebrig substans direkte på treet^19,23,<sup class="xr…

Materials

Straight Draw Bark Shaver, 8"	Timber Tuff	TMB-08DS
PRO SERIES Bulk Mouse & Insect Glue Boards	Catchmaster	#60m
Staple gun	Stanley	TR45D