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Environment

Kostengünstige automatisierte Flugabfangfalle für die zeitliche Teilprobenahme von fliegenden Insekten, die nachts von künstlichem Licht angezogen werden

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

Summary

Um die Auswirkungen von künstlichem Licht in der Nacht (ALAN) auf nachtaktive fliegende Insekten zu untersuchen, muss die Probenahme auf die Nacht beschränkt werden. Das Protokoll beschreibt eine kostengünstige automatisierte Flugabfangfalle, die es Forschern ermöglicht, in benutzerdefinierten Zeiträumen mit erhöhter Replikation Proben zu nehmen.

Abstract

Die Stichprobenverfahren werden in Abhängigkeit von der Zielart oder den räumlichen und zeitlichen Anforderungen der Studie ausgewählt. Die meisten Methoden zur passiven Probenahme von fliegenden Insekten haben jedoch eine schlechte zeitliche Auflösung, da sie zeitaufwendig, kostspielig und / oder logistisch schwierig durchzuführen sind. Die effektive Probenahme von fliegenden Insekten, die nachts von künstlichem Licht (ALAN) angezogen werden, erfordert eine Probenahme zu benutzerdefinierten Zeitpunkten (nur nachts) an gut replizierten Standorten, was zu einem großen zeit- und arbeitsintensiven Erhebungsaufwand oder teuren automatisierten Technologien führt. Im Folgenden wird eine kostengünstige automatisierte Abfangfalle beschrieben, für deren Konstruktion und Betrieb keine spezielle Ausrüstung oder Fähigkeiten erforderlich sind, was sie zu einer praktikablen Option für Studien macht, die eine zeitliche Teilstichprobe über mehrere Standorte hinweg erfordern. Die Falle kann verwendet werden, um eine Vielzahl anderer ökologischer Fragen zu beantworten, die eine größere zeitliche und räumliche Skala erfordern, als dies mit der bisherigen Fallentechnologie möglich ist.

Introduction

Es gibt viele Arthropoden-Probenahmetechniken 1,2,3, aber Ökologen haben oft Schwierigkeiten, diese Methoden in einer Weise anzuwenden, die ihren Forschungsfragen angemessen ist (siehe 4). Bei der Auswahl einer geeigneten Methode zur Probenahme von Insekten müssen Ökologen die Zielarten, Zeit, Aufwand und Kosten berücksichtigen, die mit verschiedenen Techniken verbunden sind. Eine häufige Einschränkung besteht beispielsweise darin, dass es logistisch schwierig sein kann, während bestimmter Zeiträume eine Teilstichprobe über replizierte Standorte durchzuführen, um zeitliche Variablen zu quantifizieren, die die Artenaktivität beeinflussen, wie z. B. Wetteränderungen oder zirkadiane Aktivität (siehejedoch 5). Die meisten Insektenfallen mit passiver Vermessung werden für lange Zeiträume (z. B. über mehrere Tage, Wochen oder sogar Monate) eingestellt, ohne feine zeitliche Auflösung1. Für Erhebungen, die auf bestimmte Zeiträume an mehreren Replikatstandorten abzielen (z. B. nächtliche Probenahmen nur an verschiedenen Standorten), kann ein großes Team erforderlich sein, Standorte über mehrere Tage an den gleichen Zeitpunkten (z. B. innerhalb von 30 Minuten nach Sonnenaufgang und Sonnenuntergang) zu besuchen, um Proben zu sammeln und Fallen zurückzusetzen6; Andernfalls ist eine automatische Fangvorrichtung erforderlich 5,7,8.

Es gibt ein wachsendes Arbeitsfeld zu den Auswirkungen von künstlichem Licht in der Nacht (ALAN) auf Insektenaktivitätsmuster und lokalisierte Populationsdynamik 9,10; und zu den Wechselwirkungen zwischen ALAN und Insektenprädationsraten 4,11,12,13. Um jedoch die Auswirkungen von ALAN auf nachtaktive Insektentaxa zu untersuchen, muss die Probenahme auf die Nacht beschränkt werden. Mehrere verschiedene aktive Lichtfallen wurden beschrieben und für die automatisierte zeitliche Probenahme von nachtaktiven Insektenverwendet 14. Einige Beispiele sind einfache fallende Scheibentrennvorrichtungen, bei denen der Fang in ein schmales Rohr fällt, wobei jede Stunde eine Scheibe fällt, um den Fang15 zu trennen, oder Drehtischtrennvorrichtungen, die Auffangflaschen in zeitgesteuerten Intervallen 7,16,17 drehen. Diese früheren automatisierten Lichtfallen adressieren die Herausforderungen bei der Probenahme, die mit zeitlichen Erhebungsanforderungen verbunden sind, sind jedoch oft groß und unhandlich und verwenden veraltete oder unzuverlässige Technologien. Ein neues automatisiertes passives Probenahmegerät wurde kürzlich entwickelt und getestet8. Dieses Gerät verwendete eine kommerziell erhältliche Flugabfangfalle, die mit einer leichten, speziell entwickelten Sammelvorrichtung gepaart war, die aus einem Drehtisch mit Probenahmebecher bestand, der das Sammeln von Falleninhalten in benutzerdefinierten Intervallenermöglicht 8. Diese neue automatisierte Falle verwendet eine ausgeklügelte Programmierung, die mit einem Smartphone bedient werden kann, aber bei etwa 700 EURO (1.000 AUD) pro Falle8 unerschwinglich teuer zu bauen ist.

Flugabfangfallen sind eine der effizientesten Möglichkeiten, fliegende Insekten 1,18,19 zu vermessen und nach dem Prinzip zu arbeiten, dass fliegende Insekten zu Boden fallen, wenn sie mit einer vertikalen Oberfläche kollidieren. Abfangfallen gibt es in einer Vielzahl von Ausführungen. Die meisten sind jedoch typischerweise mit einer transparenten oder netzförmigen Oberfläche und einem mit Wasser und / oder einem Konservierungsmittel gefüllten Auffangbehälter ausgestattet. Die hier beschriebene neue Falle verwendet eine Querfahne/Leitbleche oder eine multidirektionale Abfangfalle 20, da Kreuzleitbleche nachweislich die Fangratenum 14,21 erhöhen und Insekten aus allen Richtungen beproben. Der Zweck dieser Falle ist es, nachtaktive fliegende Insekten zu untersuchen, die von künstlichem Licht angezogen werden. Dieses Phototaxis führt dazu, dass Insekten die Lichtquelleumkreisen 22; Daher ist eine multidirektionale Falle am besten geeignet.

Beschrieben wird hier eine kostengünstige automatisierte Abfangfalle, die keine spezielle Ausrüstung oder Fähigkeiten erfordert, um sie zu konstruieren und zu betreiben. Die Falle verwendet einen handelsüblichen automatisierten Tierfutterspender und gängige Artikel, die in Baumärkten erhältlich sind. Dieser Entwurf kostet weniger als EURO 66 (AUD 105) pro Trap (Tabelle 1), was ihn zu einer praktikablen Option für Studien macht, die eine zeitliche Teilstichprobe über mehrere Standorte gleichzeitig erfordern.

Protocol

1. Fallenbau HINWEIS: Alle Komponenten, die zum Bau der Fallen erforderlich sind, finden Sie in der Materialtabelle. Jede Falle wurde wie in Abbildung 1 und Abbildung 2 dargestellt von einer Person innerhalb von 2 Stunden konstruiert. Verwenden Sie eine Stichsäge, um die Polycarbonat-Dachbahnen (8 mm x 610 mm x 2400 mm) in 610 mm x 230 mm große Abschnitte zu schneiden (Abbildung 1, <strong…

Representative Results

Die Fallen wurden in einer Untersuchung von fliegenden Insekten getestet, die von experimenteller Beleuchtung in vier Buschlandreservaten in Melbourne, Australien, angezogen wurden. Die Standorte bestanden entweder aus Rest- oder begrüntem Buschland, das von Wohnhäusern umgeben war und durchschnittlich 15 km voneinander entfernt (Bereich 3-24 km) und 45 ha groß (Bereich 30-59 ha) war. Insgesamt wurden sechzehn Fallen installiert, vier an jedem Standort, mit und ohne Versuchsleuchten (3 Lichter und 1 Steuerung pro Stan…

Discussion

Obwohl die von Bolliger et al. (2020)8 beschriebene automatisierte Flugabfangfalle gut konzipiert und bei der Probenahme zu benutzerdefinierten Zeiträumen sehr effektiv ist, dürften sie für viele Forscher unerschwinglich sein. Diese Studie zeigt, dass passive Fangerhebungen mit automatisierten Fallen für die Unterbeprobung fliegender Insekten zu benutzerdefinierten Zeiträumen mit einem bescheidenen Budget durchgeführt werden können. Fallen wurden gebaut, um zu sechs vordefinierten Zeitpunkt…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Die Forschung wurde durch den La Trobe University Net Zero Fund finanziert, der von Sonepar gesponsert wurde. Die Forschung wurde unter der wissenschaftlichen Genehmigung Nr. 10009741 des Ministeriums für Umwelt, Land, Wasser und Planung durchgeführt. Wir danken Martin Steinbauer für die Kommentare zu einem frühen Entwurf und zwei anonymen Gutachtern.

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/
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References

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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).
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