Geceleri Yapay Işığa Çekilen Uçan Böceklerin Zamansal Alt Örneklemesi için Düşük Maliyetli Otomatik Uçuş Engelleme Tuzağı
Summary
Geceleri yapay ışığın (ALAN) gece uçan böcekler üzerindeki etkilerini incelemek için, örneklemenin gece vakti ile sınırlı olması gerekir. Protokol, araştırmacıların kullanıcı tanımlı dönemlerde artan çoğaltma ile örnekleme yapmalarını sağlayan düşük maliyetli bir otomatik uçuş durdurma tuzağını tanımlamaktadır.
Abstract
Örnekleme yöntemleri, hedeflenen türe veya çalışmanın mekansal ve zamansal gereksinimlerine bağlı olarak seçilir. Bununla birlikte, uçan böceklerin pasif örneklemesi için çoğu yöntem, zaman alıcı, maliyetli ve / veya lojistik olarak gerçekleştirilmesi zor olduğu için zayıf bir zamansal çözünürlüğe sahiptir. Geceleri yapay ışığa (ALAN) çekilen uçan böceklerin etkili örneklemesi, iyi çoğaltılmış sitelerde kullanıcı tanımlı zaman noktalarında (yalnızca gece) örnekleme gerektirir, bu da büyük zaman ve emek yoğun anket çabası veya pahalı otomatik teknolojilerle sonuçlanır. Burada açıklanan, inşa etmek ve çalıştırmak için uzman ekipman veya beceri gerektirmeyen düşük maliyetli otomatik bir durdurma tuzağıdır ve bu da onu birden fazla alanda zamansal alt örnekleme gerektiren çalışmalar için uygun bir seçenek haline getirmektedir. Tuzak, önceki tuzak teknolojisiyle mümkün olandan daha büyük bir zamansal ve mekansal ölçek gerektiren çok çeşitli diğer ekolojik soruları ele almak için kullanılabilir.
Introduction
Birçok eklembacaklı örnekleme tekniği vardır 1,2,3, ancak ekolojistler genellikle bu yöntemleri araştırma sorularına uygun şekillerde uygulamakta zorlanırlar (bkz.4). Böcekleri örneklemek için uygun bir yöntem seçerken, ekolojistler farklı tekniklerde yer alan hedeflenen türleri, zamanı, çabayı ve maliyeti göz önünde bulundurmalıdır. Örneğin, yaygın bir sınırlama, hava durumu veya sirkadiyen aktivitedeki değişiklikler gibi tür aktivitesini etkileyen zamansal değişkenleri ölçmek için çoğaltılmış siteler üzerinden belirli zaman dilimlerinde alt örneklemenin lojistik olarak zor olabileceğidir (ancak bkz.5). Çoğu pasif anket böcek tuzağı, ince ölçekli zamansal çözünürlük1’den yoksun olarak uzun süreler için (örneğin, birden fazla gün, hafta veya hatta aylar boyunca) ayarlanır. Birden fazla çoğaltma sitesinde belirli zaman dilimlerini hedefleyen anketler için (yalnızca farklı sitelerde gece örneklemesi gibi), örnekleri toplamak ve tuzakları sıfırlamak için büyük bir ekibin aynı zaman noktalarında (örneğin, gün doğumu ve gün batımından sonraki 30 dakika içinde) birden fazla gün boyunca siteleri ziyaret etmesi gerekebilir6; aksi takdirde, otomatik bir yakalama cihazı gereklidir 5,7,8.
Geceleri yapay ışığın (ALAN) böcek aktivite kalıpları ve lokalize popülasyon dinamikleri üzerindeki etkileri üzerine giderek artan bir çalışma alanı vardır 9,10; ve ALAN ile böcek avı oranları arasındaki etkileşimler üzerine 4,11,12,13. Bununla birlikte, ALAN’ın gece böcek taksonları üzerindeki etkilerini incelemek için, örneklemenin gece vakti ile sınırlı olması gerekir. Gece böceklerinin otomatik zamansal örneklemesi için birkaç farklı aktif ışık tuzağı tanımlanmış ve kullanılmıştır14. Bazı örnekler arasında, yakalamanınyakalama 15’i ayırmak için her saat başı düşen bir diskle dar bir tüpe düştüğü basit düşen disk tipi ayırma aygıtları veya toplama şişelerini 7,16,17 zamanlanmış aralıklarla döndüren döner tabla ayırma aygıtları sayılabilir. Bu önceki otomatik ışık tuzakları, zamansal anket gereksinimleriyle ilgili örnekleme zorluklarını ele alır, ancak genellikle büyük ve hantaldır ve eski veya güvenilmez teknolojiyi kullanır. Yakın zamanda yeni bir otomatik pasif örnekleme cihazı geliştirilmiş ve testedilmiştir 8. Bu cihaz, kullanıcı tanımlı aralıklarla tuzak içeriklerinin toplanmasına izin veren bir döner tabla tutma örnekleme kabından oluşan hafif, özel olarak tasarlanmış bir toplama cihazı ile eşleştirilmiş ticari olarak temin edilebilen bir uçuş durdurma tuzağı kullandı8. Bu yeni otomatik tuzak, bir akıllı telefon tarafından çalıştırılabilen sofistike programlama kullanır, ancak tuzak8 başına yaklaşık 700 EURO (1.000 AUD) değerinde inşa edilmesi son derece pahalıdır.
Uçuş durdurma tuzakları, uçan böcekleri1,18,19 ile araştırmak ve uçan böceklerin dikey bir yüzeyle çarpıştıklarında yere düşmeleri prensibi üzerinde çalışmak için en etkili yollardan biridir. Uçuş durdurma tuzakları çeşitli tasarımlarda gelir. Bununla birlikte, çoğu tipik olarak şeffaf veya örgü bir yüzey ve su ve / veya koruyucu madde ile doldurulmuş bir toplama kabı ile inşa edilir. Burada açıklanan yeni tuzak, çapraz bölmelerin yakalama oranlarını14,21 artırdığı ve böcekleri her yönden örneklediği göz önüne alındığında, çapraz kanat / saptırma tipi veya çok yönlü yakalama tuzağı20 kullanır. Bu tuzağın amacı, yapay ışıklara çekilen gece uçan böcekleri araştırmaktır. Bu fototaksis, ışık kaynağı22’yi çevreleyen böceklerle sonuçlanır; bu nedenle çok yönlü bir tuzak en uygun olanıdır.
Burada açıklanan, inşa etmek ve çalıştırmak için uzman ekipman veya beceri gerektirmeyen düşük maliyetli otomatik bir durdurma tuzağıdır. Tuzak, ticari olarak temin edilebilen otomatik bir evcil hayvan maması dağıtıcısı ve donanım mağazalarından temin edilebilen ortak ürünler kullanır. Bu tasarım, inşa edilecek tuzak başına EURO 66’dan (AUD 105) daha düşük maliyetlidir (Tablo 1), bu da onları aynı anda birden fazla sahada zamansal alt örnekleme gerektiren çalışmalar için uygun bir seçenek haline getirmektedir.
Protocol
Representative Results
Discussion
Bolliger et al. (2020)8 tarafından tanımlanan otomatik uçuş-durdurma tuzağı, kullanıcı tanımlı zaman dilimlerinde örneklemede iyi tasarlanmış ve çok etkili olmasına rağmen, birçok araştırmacı için maliyet engelleyici olmaları muhtemeldir. Bu çalışma, kullanıcı tanımlı dönemlerde uçan böceklerin alt örneklemesi için otomatik tuzaklar kullanılarak yapılan pasif yakalama anketlerinin mütevazı bir bütçeyle gerçekleştirilebileceğini göstermektedir. Tuzaklar, …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Araştırma, Sonepar tarafından desteklenen La Trobe Üniversitesi Net Sıfır Fonu aracılığıyla finanse edildi. Araştırma, Çevre, Toprak, Su ve Planlama Bakanlığı 10009741 sayılı bilimsel izin belgesi kapsamında yürütülmüştür. Martin Steinbauer’e erken bir taslak ve iki isimsiz hakem hakkındaki yorumları için teşekkür ederiz.
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/ |
References
- Epsky, N. D., Morrill, W. L., Mankin, R. W., Capinera, J. L. Traps for Capturing Insects. Encyclopedia of Entomology. , (2008).
- Catanach, T. A., Silvy, N. J. Invertebrate sampling methods for use in wildlife studies. The Wildlife Techniques Manual. 1, 336-348 (2012).
- Montgomery, G. A., Belitz, M. W., Guralnick, R. P., Tingley, M. W. Standards and best practices for monitoring and benchmarking insects. Frontiers in Ecology and Evolution. 8, 579193 (2021).
- Haddock, J. K., Threlfall, C. G., Law, B., Hochuli, D. F. Light pollution at the urban forest edge negatively impacts insectivorous bats. Biological Conservation. 236, 17-28 (2019).
- Steinbauer, M. J. Using ultra-violet traps to monitor autumn gum moth, Mnesampela private (Lepidoptera: Geometridae), in south-eastern Australia. Australian Forestry. 66 (4), 279-286 (2003).
- Wakefield, A., Broyles, M., Stone, E. L., Harris, S., Jones, G. Quantifying the attractiveness of broad-spectrum street lights to aerial nocturnal insects. Journal of Applied Ecology. 55, 714-722 (2017).
- Williams, C. B. The time of activity of certain nocturnal insects, chiefly Lepidoptera, as indicated by a light-trap. Transactions of the Entomological Society of London. 83 (4), 523-555 (1935).
- Bolliger, J., Collet, M., Hohl, M., Obrist, M. K. Automated flight-interception traps for interval sampling of insects. PLoS ONE. 15 (7), 0229476 (2020).
- Grubisic, M., van Grunsven, R. H. A., Kyba, C. C. M., Manfrin, A., Hölker, F. Insect declines and agroecosystems: does light pollution matter. Annals of Applied Biology. 173, 180-189 (2018).
- Owens, A. C. S., Lewis, S. M. The impact of artificial light at night on nocturnal insects: a review and synthesis. Ecology and Evolution. 8 (22), 11337-11358 (2018).
- Rydell, J. Exploitation of insects around streetlamps by bats in Sweden. Functional Ecology. 6, 744-750 (1992).
- Bolliger, J., Hennet, T., Wermelinger, B., Blum, S., Haller, J., Obrist, M. K. Low impact of two LED colors on nocturnal insect abundance and bat activity in a peri-urban environment. Journal of Insect Conservation. 24, 625-635 (2020).
- Rodríguez, A., Orozco-Valor, P. M., Sarasola, J. H. Artificial light at night as a driver of urban colonization by an avian predator. Landscape Ecology. 36, 17-27 (2021).
- Hienton, T. E. Summary of investigations of electric insect traps. United States Department of Agriculture. , (1974).
- Johnson, C. G. A suction trap for small airborne insects which automatically segregates the catch into successive hourly samples. Annals of Applied Biology. 37 (1), 80-91 (1950).
- Hutchins, R. E. Insect activity at a light trap during various periods of the night. Journal of Economic Entomology. 33 (4), 654-657 (1940).
- Nagel, R. H., Granovsky, A. A. A turn-table light trap for taking insects over regulated periods. Journal of Economic Entomology. 40 (4), 583-586 (1947).
- Hill, C. J., Cemak, M. A new design and some preliminary results for a flight intercept trap to sample forest canopy arthropods. Australian Journal of Entomology. 36, 51-55 (1997).
- Lamarre, G. P. A., Molto, Q., Fine, P. V. A., Baraloto, C. A comparison of two common flight interception traps to survey tropical arthropods. ZooKeys. 216, 43-55 (2012).
- Wilkening, A. J., Foltz, J. L., Atkinson, T. H., Connor, M. D. An omnidirectional flight trap for ascending and descending insects. The Canadian Entomologist. 113, 453-455 (1981).
- Frost, S. W. Insects captured in light traps with and without baffles. The Canadian Entomologist. 90 (9), 566-567 (1958).
- Muirhead-Thompson, R. . Trap responses of flying insects: The influence of trap design on capture efficiency. , 287 (1991).
- Carrel, J. E. A novel aerial-interception trap for arthropod sampling. Florida Entomologist. 85 (4), 656-657 (2002).
- Steinbauer, M. J., Haslem, A., Edwards, E. Using meteorological and lunar information to explain catch variability of Orthoptera and Lepidoptera from 250 W Farrow light traps. Insect Conservation and Diversity. 5, 367-380 (2012).
- Recher, H. F., Majer, J. D., Ganesh, S. Seasonality of canopy invertebrate communities in eucalypt forests of eastern and western Australia. Australian Journal of Ecology. 21, 64-80 (1996).
- van Klink, R., et al. Meta-analysis reveals declines in terrestrial but increases in freshwater insect abundances. Science. 368, 417-420 (2020).
- Wagner, D. L. Insect declines in the Anthropocene. Annual Review of Entomology. 65, 457-480 (2020).
- Cardoso, P., et al. Scientists’ warning to humanity on insect extinctions. Biological Conservation. 242, 108426 (2020).
- Saunders, M. E., Janes, J. K., O’Hanlon, J. C. Moving on from the insect apocalypse narrative: Engaging with evidence-based insect conservation. BioScience. 70 (1), 80-89 (2020).
- Cardoso, P., Leather, S. R. Predicting a global insect apocalypse. Insect Conservation and Diversity. 12, 263-267 (2019).
- Owens, A. C. S., Cochard, P., Durrant, J., Perkin, E., Seymoure, B. Light pollution is a driver of insect declines. Biological Conservation. 241, 108259 (2020).
- Chapman, J. A., Kinghorn, J. M. Window traps for insects. The Canadian Entomologist. 87 (1), 46-47 (1955).
- Canaday, C. L. Comparison of insect fauna captured in six different trap types in a Douglas-fir forest. The Canadian Entomologist. 119, 1101-1108 (2012).
- Burns, M., Hancock, G., Robinson, J., Cornforth, I., Blake, S. Two novel flight-interception trap designs for low-cost forest insect surveys. British Journal of Entomology and Natural History. 27, 155-162 (2014).
- Basset, Y. A composite interception trap for sampling arthropods in tree canopies. Journal of the Australian Entomological Society. 27, 213-219 (1988).
- Russo, L., Stehouwer, R., Heberling, J. M., Shea, K. The composite insect trap: An innovative combination trap for biologically diverse sampling. PLoS ONE. 6 (6), 21079 (2011).
- Knuff, A. K., Winiger, N., Klein, A. -. M., Segelbacher, G., Staab, M. Optimizing sampling of flying insects using a modified window trap. Methods in Ecology & Evolution. 10 (10), 1820-1825 (2019).
