Yapışkan Tuzaklar Kullanarak Kortikolos Eklembacaklıların Ölçülmesi
Summary
Kortikolos (kabuk-konut) eklembacaklı topluluklarının ölçüm karakteristiklerini ölçmenin yarı kantitatif yaklaşımını tanımlıyoruz. Biz bereket, toplam uzunluğu (biyokütle için bir vekil), zenginlik ve ağaç türleri arasında karşılaştırma için Shannon çeşitliliği tahmin etmek için ağaç boles üzerinde ticari olarak üretilen yapışkan tuzaklar yerleştirilir.
Abstract
Karasal eklembacaklılar çevremizde önemli bir rol oynarlar. Eklembacaklıların kesin bir yoğunluk indeksi veya tahminine olanak sağlayacak şekilde ölçülmesi, yüksek algılama olasılığına ve tutarlı bir örnekleme alanına sahip bir yöntem gerektirir. Biz bolluk karşılaştırmak için üretilen yapışkan tuzaklar kullanılır, toplam uzunluğu (biyokütle için bir vekil), zenginlik, ve 5 ağaç türlerinin boles arasında kortikolos eklembacaklıların Shannon çeşitliliği. Bu yöntemin etkinliği, ağaç türleri arasındaki kortikolos eklembacaklıların değişimini saptamak ve her türün 7 ila 15 ayrı ağacından örneklem boyutlarıile tüm tahminler için ortalamanın %20’si olan ortalamanın standart bir hatasını sağlamak için yeterliydi. Sonuçlarımız, bu ılımlı örneklem boyutlarında bile, bu yaklaşımla üretilen eklembacaklı topluluk ölçümlerinin hassasiyet düzeyinin kortikolos eklembacaklıların zamansal ve mekansal varyasyonlarıyla ilgili ekolojik soruların çoğunu ele almak için yeterli olduğunu göstermektedir. Bu yöntemin sonuçları, kimyasal nakavt, görsel inceleme ve huni tuzakları gibi diğer nicel yaklaşımlardan farklıdır ve bunlar nispeten uzun vadede kortikolos eklembacaklı aktivitesinin bir göstergesidir, geçici bole dahil olmak üzere daha iyi sakinleri, geçici olarak ağaç bole ve yüksek orman yaprakları için yerden bir seyahat yolu olarak ağaç bole kullanan sürünen eklembacaklılar arazi uçan eklembacaklılar. Ayrıca, ticari olarak üretilen yapışkan tuzakların daha kesin tahminler sağladığına ve daha önce açıklanan ağaç kabuğuna yapışkan bir malzeme uygulama veya bant veya diğer destek türü ve ağaç kabuğu için uygulayarak.
Introduction
Karasal eklembacaklılar çevremizde önemli bir rol oynarlar. Kendi başlarına bilimsel ilgi olmanın yanı sıra, eklembacaklılar hem zararlı ve diğer trofik seviyelere yararlı olabilir (yani, bitkileri, bahçebitkileri, yerli bitki örtüsü, ve böcekçil organizmalar için gıda1,2,3,4). Böylece, eklembacaklı toplum gelişimi ve bolluk etkileyen faktörlerin anlaşılması çiftçiler için kritik öneme sahip5, haşere kontrol yöneticileri6, ormancılar4, bitki biyologlar7, entomologlar8, ve yaban hayatı ve koruma ekolojistler bu çalışma toplum dinamikleri ve böcekçil organizmalar yönetmek9. Eklembacaklı toplulukları, bitki toplulukları, bitki türleri ve tek tek bitkilerin çeşitli bölgeleri de dahil olmak üzere çeşitli ekolojik manzaralarda hem zamansal hem de mekansal olarak türlerin bileşimi ve bolluğu farklılık gösterir. Örneğin, çalışmalar kökleri, bole ve kaynaklanıyor ve yeşillik arasında eklembacaklı topluluk ölçümleri önemli farklılıklar göstermiştir, aynı bireysel ağaç içinde10,11. Bu bulgular, aynı bitkinin farklı kısımlarının, örneğin, bir ağacın kabuklarına karşı yapraklar, eklembacaklıların yararlanmaya adapte oldukları farklı kaynaklar sağladığı düşünülürse şaşırtıcı değildir. Böylece, bitkinin her parçası farklı bir eklembacaklı topluluk destekleyebilir. Yeşillik konut eklembacaklılar gibi büyük bir sosyoekonomik ve çevresel etkiye sahip olabilir çünkü, önemli çaba hem nitel ve nicel yaklaşımlar 12 kullanarak toplum metrikleri ölçmek için harcanan olmuştur12. Alternatif olarak, kortikolus (kabuk-konut) eklembacaklı toplulukların sayısal yaklaşımlar geliştirmek için çok daha az çaba harcanmıştır.
Yeşillikte yaşayan eklembacaklı topluluklar gibi, kortikolos eklembacaklı topluluklar da hem sosyoekonomik hem de çevresel açıdan önemli olabilir. Kortikolos eklembacaklılar tarafından neden veya kolaylaştırılmış bazı orman hastalıkları ekonomik açıdan uygun kereste hasat4için zararlı olabilir. Ayrıca, kortikolos eklembacaklılar orman topluluklarında besin zincirinin önemli bir bileşeni olabilir13,14. Örneğin, orman konut eklembacaklılar birçok insectivorous kabuğu ötücü kuşlar15,16için birincil besin kaynağıdır. Bu nedenle, kortikolos eklembacaklı toplulukları etkileyen faktörleri anlamak ormancılar ve hem temel hem de uygulamalı ekolojistler için ilgi çekicidir.
Eklembacaklı topluluk kompozisyonunu ve bolluğunu etkileyen faktörleri anlamak genellikle bireylerin yakalanmasını gerektirir. Yakalama teknikleri genellikle sadece tür aralığı, zenginlik ve çeşitlilik17tahminleri için bir türün varlığını tespit nitel teknikler içine kategorize edilebilir, ya da bir indeks veya bir taksonomik grup içinde bireylerin bolluk ve yoğunluk tahmini için izin yarı nicel ve nicel teknikler18,19. Yarı-nicel ve nicel teknikler, araştırmacıların belirli bir örnek alanı tahmin etmesine veya en azından tutarlı bir şekilde örneklemesine ve algılama olasılığını tahmin etmesine veya algılama olasılığının, araştırmacının uzamsal veya zamansal değişimi tespit etme yeteneğini gizlememesi için yeterli olup olmadığını tahmin etmesine olanak sağlar. Kortikolos eklembacaklıların ölçülmesi için yarı nicel ve nicel teknikler belirli bir alanın emme veya vakum örnekleme içerir20,21,22, görünür eklembacaklılar sistematik sayma18,23, yapışkan tuzaklar24, çeşitli huni veya pot tipi tuzaklar8,25, ve giriş veya acil delikler26,27.
Mekansal ve zamansal faktörlerin bir dizi kortikolos eklembacaklı topluluklarda varyasyon yol düşünülmektedir11,14,28,29. Örneğin, ağaç kabuğu dokusu ağaç yaşayan eklembacaklılar14toplum yapısını etkilediği düşünülmektedir. Daha oluklu kabuğu ile ağaçların gövdeleri daha çeşitli yüzey alanı nedeniyle, daha oluklu kabuğu ile ağaçların daha büyük bir çeşitlilik ve eklembacaklıların bolluğu desteklemek için düşünülmektedir14.
Bu makale ile kortikolos eklembacaklıların zaman ve mekandaki kortikolos eklembacaklı topluluklarındaki varyasyonları tanımlamak ve test etmek için kullanılabilecek yeni bir yarı-nicel yaklaşım ile ağaç türleri arasındaki farklılıkları tespit etmek için yeterli hassasiyetle rapor ediyoruz. Ağaçların gövdelerine bağlı yapışkan tuzaklar kullanarak, biz bolluk, toplam uzunluk (vücut kütlesi için bir vekil), zenginlik ve beyaz meşe bole üzerinde eklembacaklı toplumun çeşitliliği karşılaştırıldı (Quercus alba), pignut hickory (Carya glabra), şeker akçaağaç (Acer saccharum), Amerikan kayın (Fagus grandifolia), ve lale kavak (Liriodendron tulipifera) bu doku kabuğu değişir ağaçlar.
Bu çalışma, Illinois’in güneybatısındaki Shawnee Ulusal Ormanı’nın (SNF) Ozark ve Shawnee Hills ekolojik bölümlerinde yapılmıştır. Temmuz 2015’te ArcGIS 10.1.1’de SNF (allveg2008.shp) için USFS stand kapak haritasına sahip 18 (9 meşe/hickory ve 9 kayın/akçaağaç hakimiyeti) alanı belirledik. Xeric sitelerinde, baskın türler pignut hickory ve beyaz meşe ve mesic sitelerinde, baskın türler Amerikan kayın, şeker akçaağaç ve lale kavak edildi. Ağaç türleri arasında bole eklembacaklı topluluğunu karşılaştırmak için, her veri toplama alanında, beş (beyaz meşe, domuz fıstığı hickory, şeker akçaağaç, Amerikan kayın ve lale kavak) odak türleri ağaçlarını >17 cm çapında, 10 m radyal dairenin merkezine en yakın meme yüksekliğinde (d.b.h.) tanımladık. Üçten az uygun ağaç varsa, daire genişletildi ve kriterlere uyan en yakın ağaç seçildi. Seçilen her ağaç için, biz göğüs yüksekliğinde dört yapışkan tuzaklar yüklü, bir kardinal yönde bakan: kuzey, güney, doğu ve batı.
18 bölge arasında 54 ayrı ağacın (12 pignut hickories, 15 beyaz meşe, 8 Amerikan kayın, 12 şeker akçaağaç ve 7 lale kavak) boles eklembacaklı verileri toplandı. Eklembacaklıları, “operasyonel taksonomik üniteler”30,31 (Ek A)gibi mevcut filogenetik kayıtlardan gelen yakın ilişkili siparişlerin tanısal morfolojik özelliklerine göre basitleştirilmiş bir lonca sınıflandırmasına göre grupladık. Bu sınıflandırmaya dayanarak, her biri 9 gün boyunca yürürlükte olan tuzaklarımızda 26 loncanın temsilcilerini yakaladık(Ek A). Çalışmamız ağaç türleri, kortikolos eklembacaklılar ve kabuk toplayıcı kuşlar arasındaki trofik etkileşimlere odaklandığı için, 3 mm’den küçük tüm eklembacaklıları analizden çıkardık, çünkü besin kaynağı olarak önemi kabuk toplayıcı kuşlar için çok azdır. Biz sabit değişkenler olarak ya eklembacaklı uzunluğu (vücut kütlesi için vekil), bolluk, Shannon çeşitliliği ve, bağımlı değişken olarak zenginlik, ağaç türleri ve çaba (ağaç tuzakları ile kaplı ağaç oranı) sabit değişkenler olarak ve rasgele bir değişken olarak site dahil karışık bir model kullanılır. Tek bir ağaçtan gelen tüm tuzaklar tek bir örnek olarak birleştirildiğinden, tek tek ağaçlar rastgele bir değişken olarak dahil edilmedi.
Protocol
Representative Results
Discussion
Emme veya süpürme ağları gibi alternatif teknikler kullanılmasına rağmen, ağaç boles üzerinde eklembacaklıların sayısallaştırılması için en önce yayınlanan girişimleri ya alanda ağaç boles görsel olarak inceleyerek eklembacaklıların bazı sürümü kullanılan, belirli bir alanda eklembacaklıöldürmek için kimyasal pestisitler kullanarak, sonra kurtarılan eklembacaklılar ölçme, ya da doğrudan ağaç üzerine huni tuzakları veya yapışkan bir madde yerleştirerek19</su…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Yazarlar USFS Anlaşması 13-CS-11090800-022 ile bu projeyi finanse için ABD Tarım Orman Hizmetleri Bakanlığı teşekkür etmek istiyorum. ECZ desteği NSF-DBI-1263050 tarafından sağlanmıştır. ECZ araştırma konseptinin geliştirilmesine yardımcı oldu, tüm alan verilerini topladı, laboratuvar analizini yaptı ve orijinal el yazmasının üretimi. MWE araştırma konsepti nin ve çalışma tasarımının geliştirilmesine yardımcı oldu, alan veri toplama ve laboratuvar analizinin yönlendirilmesinde yardımcı oldu ve makalenin ağır bir şekilde düzenlenmesine yardımcı oldu. KPS, çalışma tasarımı ile yardımcı, alan ve laboratuvar çalışmaları yönetti, veri analizi ile yardımcı ve el yazması gözden geçirdi.
Materials
| Straight Draw Bark Shaver, 8" | Timber Tuff | TMB-08DS | |
| PRO SERIES Bulk Mouse & Insect Glue Boards | Catchmaster | #60m | |
| Staple gun | Stanley | TR45D |
References
- Vitousek, P. M., D’Antonio, C. M., Loope, L. L., Westbrooks, R. Biological invasions as global environmental change. American Scientist. 84, 468-478 (1996).
- Pimentel, D., Lach, L., Zuniga, R., Morrison, D. Environmental and Economic Costs of Nonindigenous Species in the United States. BioScience. 50 (1), 53-65 (2000).
- Boyd, I. L., Freer-Smith, P. H., Gilligan, C. A., Godfray, H. C. J. The consequence of tree pests and diseases for ecosystem services. Science. 342, 1235773 (2013).
- Mercader, R. J., McCullough, D. G., Bedford, J. M. A comparison of girdled ash detection trees and baited artificial traps for Agrilus planipennis (Coleoptera: Buprestidae) detection. Environmental Entomology. 42, 1027-1039 (2013).
- Childers, C. C., Ueckermann, E. A. Non-phytoseiid Mesostigmata within citrus orchards in Florida: species distribution, relative and seasonal abundance within trees, associated vines and ground cover plants and additional collection records of mites in citrus orchards. Experimental and Applied Acarology. 65, 331-357 (2015).
- Miller, J. D., Lindsay, B. E. Influences on individual initiative to use gypsy moth control in New Hampshire, USA. Environmental Management. 17, 765-772 (1993).
- Eisenhauer, N., et al. Soil arthropods beneficially rather than detrimentally impact plant performance in experimental grassland systems of different diversity. Soil Biology & Biochemistry. 42, 1418-1424 (2010).
- Moeed, A., Meads, M. J. Invertebrate fauna for four tree species in Orongorongo Valley, New Zealand, as revealed by trunk traps. New Zealand Journal of Ecology. 6, 39-53 (1983).
- Sierzega, K., Eichholz, M. W. Understanding the potential biological impacts of modifying disturbance regimes in deciduous forests. Oecologia. 189, 267-277 (2019).
- Fritz, &. #. 2. 1. 4. ;. Vertical distribution of epiphytic bryophytes and lichens emphasizes the importance of old beeches in conservation. Biodiversity and Conservation. 18, 289-304 (2009).
- Ulyshen, M. D. Arthropod vertical stratification in temperate deciduous forests: Implications for conservation-oriented management. Forest Ecology and Management. 261, 1479-1489 (2011).
- Swart, R. C., Pryke, J. S., Roets, F. Optimising the sampling of foliage arthropods from scrubland vegetation for biodiversity studies. African Entomology. 25 (1), 164-174 (2017).
- Andre, H. M. Associations between corticolous microarthropod communities and epiphytic cover on bark. Holarctic Ecology. 8, 113-119 (1985).
- Nicolai, V. The bark of trees: thermal properties, microclimate and fauna. Oecologia. 69, 148-160 (1986).
- Beal, F. E. L. Food of the woodpeckers of the United States (No. 37). U.S. Department of Agriculture, Biological Survey. , (1911).
- Williams, J. B., Batzli, G. O. Winter Diet of a Bark-Foraging Guild of Birds. The Wilson Bulletin. 91, 126-131 (1979).
- Allison, J. D., Richard, A. R. The Impact of Trap Type and Design Features on Survey and Detection of Bark and Woodboring Beetles and Their Associates: A Review and Meta-Analysis. Annual Review of Entomology. 62, 127-146 (2017).
- Hooper, R. G. Arthropod biomass in winter and the age of longleaf pines. Forest Ecology and Management. 82, 115-131 (1996).
- Proctor, H. C., et al. Are tree trunks habitats or highways? A comparison of oribatid miteassemblages from hoop-pine bark and litter. Australian Journal of Entomology. 41, 294-299 (2002).
- Dietrick, E. J. An improved backpack motor fan for suction sampling of insect populations. Journal of Economic Entomology. 54, 394-395 (1961).
- Stewart, A. J. A., Wright, A. F. A new inexpensive suction apparatus for sampling arthropods in grasslands. Ecological Entomology. 20, 98-102 (1995).
- Jäntti, A., et al. Prey depletion by the foraging of the Eurasian treecreeper, Certhia familiaris, on tree-trunk arthropods. Oecologia. 128, 488-491 (2001).
- Prinzing, A. J. Use of Shifting Microclimatic Mosaics by Arthropods on Exposed Tree Trunks. Annals – Entomological Society of America. 94, 210-218 (2001).
- Hébert, C., St-Antoine, L. Oviposition trap to sample eggs of Operophtera bruceata (Lepidoptera: Geometridae) and other wingless geometrid species. Canadian Entomologist. 131 (4), 557-566 (1999).
- Hanula, J. L., New, K. C. P. A trap for capturing arthropods crawling up tree boles. Res. Note SRS-3, USDA Forest Service, Southern Research Station. , (1996).
- Lozano, C., Kidd, N. A. C., Jervis, M. A., Campos, M. Effects of parasitoid spatial heterogeneity, sex ratio and mutual interference on the interaction between the olive bark beetle Phloeotribus scarahaeoides (Col., Scolytidae) and the pteromalid parasitoid Cheiropachus quadrum (Hym., Pteromalidae). Journal of Applied Entomology. 121 (9/10), 521-528 (1997).
- Kelsey, R. G., Gladwin, J. Attraction of Scolytus unispinosus bark beetles to ethanol in water-stressed Douglas-fir branches. Forest Ecology and Management. 144, 229-238 (2001).
- Walter, D. E., Lowman, M., Rinker, H. B. Hidden in plain site: Mites in the Canopy. Forest Canopies. , 224-241 (2004).
- Pinzón, J., Spence, J. R. Bark-dwelling spider assemblages (Araneae) in the boreal forest: dominance, diversity, composition and life-histories. Journal of Insect Conservation. 14, 439-458 (2010).
- Futuyma, D. J., Gould, F. Associations of plants and insects in deciduous forest. Ecological Monographs. 49, 33-50 (1979).
- Marshall, S. . Insects: their natural history and diversity: with a photographic guide to insects of eastern North America. , (2006).
- Hódar, J. A. The use of regression equations for estimation of arthropod biomass in ecological studies. Acta Oecologia. 17, 421-433 (1996).
- Rogers, L. E., Hinds, W. T., Buschbom, R. A general weight vs. length relationship for insects. Annals – Entomological Society of America. 69, 387-389 (1976).
- Schoener, T. W. Length-weight regressions in tropical and temperate forest understory insects. Annals – Entomological Society of America. 73, 106-109 (1980).
- Hanula, J. L., Franzreb, K. Source, distribution and abundance of macroarthropods on the bark of longleaf pine: potential prey of the red-cockaded woodpecker. Forest Ecology and Management. 102, 89-102 (1998).
- Collins, C. S., Conner, R. N., Saenz, D. Influence of hardwood midstroy and pine species on pine bole arthropods. Forest Ecology and Management. 164, 211-220 (2002).
- Collins, C. W., Hood, C. E. Gypsy moth tree banding material: How to make, use, and apply it. Bulletin 899 of the United States Department of Agriculture. , (1920).
- King, R. S., Wrubleski, D. A. Spatial and diel availability of flying insects as potential duckling food in prairie wetlands. Wetlands. 18, 100-114 (1998).
- Atakan, E., Canhilal, R. Evaluation of Yellow Sticky Traps at Various Heights for Monitoring Cotton Insect Pests. Journal of Agricultural and Urban Entomology. 21, 15-24 (2004).
- Dial, R., Roughgarden, J. Experimental Removal of Insectivores from Rain Forest Canopy: Direct and Indirect Effects. Ecology. 76, 1821-1834 (1995).
- Speight, M. R., Leather, S. R., Lawton, J. H., Likens, G. E. Sampling insects from trees: shoots, stems, and trunks. Insect sampling for forest ecosystems. , 77-115 (2005).
- Southwood, T. R. E., Henderson, P. A. . Ecological methods. , (2009).
- Sierzega, K., Eichholz, M. W. Understanding the potential biological impacts of modifying disturbance regimes in deciduous forests. Oecologia. 189, 267-277 (2019).
