Liv bord möjliggöra kvantifiering av källorna och priser av dödlighet i insekternas populationer och bidra till att förstå, förutsäga och manipulera populationsdynamik i agroecosystems. Metoder för att genomföra och analysera kohort-baserade liv register i fältet för en insekt med fastsittande omogna levnadsstadier presenteras.
Liv bord ger ett sätt att mäta scheman för födelse och död från populationer över tid. De kan också användas för att kvantifiera källor och priser av dödlighet i populationer, som har en mängd olika applikationer i ekologi, inklusive jordbruket ekosystem. Horisontell eller kohort-baserade, liv tabeller ger för den mest direkta och exakt kvantifiera vital befolkning priser eftersom de följer en grupp individer i en population från födseln till döden. Här presenteras protokoll för att genomföra och analysera kohort-baserade liv register i fältet som utnyttjar de omogna stadierna av en global insekt pest, Bemisia tabacioskaftade karaktär. Enskilda insekter finns på undersidan av bomull blad och markeras genom att rita en liten cirkel runt insekt med en icke-giftig penna. Denna insekt kan sedan observeras upprepade gånger över tid med hjälp av hand-objektiv för att mäta utvecklingen från ett stadium till nästa och att identifiera scenen-specifika dödsorsaker är associerad med naturliga och introducerade dödlighet krafter. Analyser förklara hur att korrekt mäta flera dödlighet tvingar akten samtidigt inom varje steg och hur man använder sådana uppgifter för att ge meningsfull befolkningen dynamiska mätvärden. Metoden står inte direkt för vuxna överlevnad och reproduktion, vilket begränsar inferens dynamiken i omogna stadier. Ett exempel presenteras som fokuserade på mäta effekterna av bottom-up (växt kvalitet) och uppifrån (naturliga fiender) effekter på dödlighet dynamiken i B. tabaci i bomull systemet.
Liv bord är ett gemensamt verktyg med en lång historia i ekologi1,2. Liv bord är i huvudsak ett schema av födslar och dödsfall i en befolkning över tid och sådana uppgifter kan användas för att kvantifiera ett antal parametrar som är viktiga att förstå och förutsäga populationsdynamik. Liv bord kan också ge information om dödsorsaker som är viktiga att förstå trofiska interaktioner och utveckla kontrollstrategier för att hantera skadedjur i jordbruket och naturliga system. Många fält-baserade liv tabeller har byggts för insekter3,4,5, och analyser har gett viktiga insikter i dynamics, reglering och Prediktion av insekt befolkningar i många hanteras och naturliga system6,7,8,9,10,11,12,13,14. Långsiktiga liv bordet är också ofta används för att beskriva baserade laboratoriestudier som till stor del undersöker scheman av födslar och dödsfall, men under konstgjorda förhållanden som inte Utsätt insekten till naturlig dödlighet styrkor och realistiska miljövariabler. I allmänhet är målet av laboratoriestudier att uppskatta jämförande Biotisk potentialen av en art. Fokus för de metoder som beskrivs här är för fält baserat utredningar som definierar insåg potentialen i förhållande till miljön.
Liv bord kan karakteriseras som horisontell, där en riktig kohort av lika åldern individer följs från början av sitt liv till död, eller vertikal, där frekventa prover tas genom tiden för en population med en förmodad stabil åldersstruktur och sedan avgörande priser är utläsas matematiskt Byggyta kohorter2,15. Vilken typ av liv tabell som kan distribueras beror på vilken typ av insekten. Horisontella liv tabeller kan ofta utvecklas för univoltine (en generation per år) insekter, medan ett sådant tillvägagångssätt kan vara mycket utmanande för en multivoltine insekt med flera och allmänt överlappande generationer varje år. En mängd analytiska metoder har föreslagits och används för att utveckla vertikala liv tabeller för insekternas populationer (se Southwood2 för exempel). Den metod som visat här möjliggör utvecklingen av kohort-baserade, horisontell liv register i fältet för multivoltine insekter med specifika livshistoria egenskaper, särskilt förekomsten av fastsittande levnadsstadier. Metoden demonstreras för en nyckel pest i bomull som modellsystem.
De mjöllus, Bemisia tabaci biotyp B (= Bemisia argentifolii, Mellanöstern och Asien mindre 116) är en global pest av jordbruket som negativt påverkar avkastning och kvalitet i många agronomiska och trädgårdsodling grödor, inklusive skyddade jordbrukssystem i tempererade områden17. Effekter uppstå på grund av phloem utfodring som stör näringsämnen flödet, störningar av okänd etiologi som orsakas av nymphal utfodring, överföring av talrika växt virus och gröda kvalitet effekter på grund av nedfallet av honeydew18,19 . Insekten har ett brett spektrum och är multivoltine, att ha så många som 12-13 generationer per år beroende på region och finns mat resurser20. Management utmaningar förvärras också av dess höga fertil ålder, sin förmåga att skingra och migrera inom och mellan jordbrukssystem, dess brist på ett quiescent skede (diapause eller estivation) och dess disposition att snabbt utveckla resistens till insekticider som används för undertryckande21,22.
Avsevärda framsteg har gjorts i utvecklingen integrated pest management (IPM) strategier att ekonomiskt och effektivt hantera populationer av denna skadegörare i drabbade grödor23,24,25. Dessa system var baserad på en god grundläggande förståelse av populationsdynamiken hos B. tabaci och liv tabeller har varit en viktig teknik som har aktiverat denna förståelse. I Arizona, liv tabeller har låtit den uppskattning och identifiering av viktiga dödlighet krafter för B. tabaci i flera gröda system13,26, har aktiverat mätning av dödlighet dynamics förhållande till strategier inklusive icke-målorganismer effekter av insekticider14, har lämnat ett sätt att beräkna potentiella funktionella målarter effekter av transgena bomull producerar insektsbekämpning proteiner27, stött rigorösa bedömning av en klassisk biologisk kontroll program28 (Naranjo, opublicerade data) och hjälpte till att utforska de jämförande effekterna av top-down och bottom-up effekter på pest dynamics29. Alla dessa program har distribuerat den metod som beskrivs här. Metoden kan vara användbar för studiet av insekten befolkningen ekologi i ett antal naturliga och hanterade system.
Typiskt, utvecklingen av livet tabeller för multivoltine insekter med brett överlappande generationer är begränsade till ett vertikalt synsätt där en befolkning samplas upprepade gånger över tid och olika grafiska och matematiska tekniker används sedan för att uppskatta rekrytering till olika stadier och härleda priser dödligheten från att ändra tätheter av olika liv steg2. Styrkan i metoden är att den navigerar denna begränsning genom att isolera en grupp av orörliga lika-ålder…
The authors have nothing to disclose.
Vi tackar D. Ashton, V. Barkley, K. Beimfohr, F. Bojorquez, J. Cantrell, G. Castro, R. Christensen, J. Fearn, C. Jara, D. Meade, G. Owens, L. Rodarte, D. Sieglaff, A. Sonoqui, M. Stefanek, B. Stuart, J. Trejo, A. Slade och E. Yescas för tekniskt bistånd. Delvis stöd tillhandahölls av USDA-jordbruks forskning Service, USDA-Institutet för livsmedel och jordbruk filändelsen IPM-programmet och Pest Management alternativ särskilda projekt, Cotton Incorporated, Arizona bomull odlare Association, bomull Stiftelser, USDA-CREES, NAPIAP (västra regionen) och västra regionen IPM specialprojekt.
Flagging tape | Gempler, Janesville, Wisconsin USA | 52273 | Five colors |
Manila merchandise tags | American Tag Company, Pico Rivera, California USA | 12-104 | |
Ultra fine point marker | Sanford, Bellwood, Illinois, USA | 451898 | Available at Office Max, Amazon |
Peak Loupe 8X | Adorama, New York, NY USA | 2018 | |
Peak Loupe 15X | Adorama, New York, NY USA | 19621 |