EDAPHOLOG monitorozó rendszer: talajlakó mikro-ízeltlábúak valós idejű, automatikus detektálása Dombos Miklós, Flórián Norbert, Groó Zita, Dudás Péter, Oláh-Hambek Beáta dombos.miklos@agra.mta.hu
Monitoring Soil Biological Activity by using a novel tool: EDAPHOLOG-System system building and field testing MEDAPHON LIFE 08ENV/H/000292 Talajtani Vándorgyűlés 2016 szeptember 1-3
20mm 80-100mm 2016 szeptember 1-3 Talajtani Vándorgyűlés
Pontossági és megbízhatósági tesztek 1. Detektálás és testméret becslés laboratóriumban 2. Fogási hatékonyság mérése három módszer alapján egy mintahelyen (Bajna) 3. 25 mintahely on-line monitorozása: pontossági vizsgálatok
Detektálás és testméret becslés laboratóriumban Detektálás regisztrálása Testméret mérés sztereo mikroszkóppal n=588 Morphotypes Body length (mm) Oribatid mites 0.3-1.7 Other mites 0.5-1.8 Euedaphic Collembola (Coecobrya magyari, Folsomia 0.5-1.9 candida) Haired epigeic Collembola (Orchesella cincta, O. spectabilis) Scaled epigeic Collembola (Heteromurus nitidus, Lepidocyrtus curvicollis, L. paradoxus, Pogonognathellus flavescens) 1.0-5.9 0.6-4.7
Eredmények (labor) Binomial GLM, (morphotype: χ2 = 4.507, df = 4, p = 0.342, measured size: χ2 = 9.218, df = 1, p = 0.002) 95.6%-ot detektált az összes bedobott egyedből Legkisebbek: Oribatida: 87.5% A detektálási ráta közel 100%-ot ért el 2 mmes testhossznál mindegyik csoportban
Testméret becslés Kvadratikus modell a teljes variancia egyharmadát magyarázta (R 2 = 0.32)
2. Mit fog az EDAPHOLOG? Terepi vizsgálat egy mintahelyen 50x50m lucernaföld, 30 th April - 17 th May 2015 20 EDAPHOLOG probes + 20 pitfall traps + 20 soil samples EDAPHOLOG trap Pitfall trap Soil extraction
Eredmények: három mérési módszer összehasonlítása Talajcsapda>> de a makro ízeltlábúakat is fogja (zöld) Euedafikus fajok mindkét csapdában (!?) Relatív egyedszám a talajfuttatásnál >> (OK)
Pitfall traps captured much more individuals than the other two methods (MANOVA, Wilk s λ = 0.061, F10,102 = 31.16, p < 0.001). Taxa/Species or types Entomobryomorpha (juveniles) Morphotype maximum size (mm) Mean number (SD) of individuals captured by Edapholog trap Pitfall trap Soil Extraction 15 (23.4) 81.4 (47.4) 13.6 (14.5) Heteromurus major (Moniez, 1889) 2 4 (4.9) 13.6 (10.2) Heteromurus nitidus (Templeton, 1835) 3 8.2 (5.3) 3 (2.4) 0.3 (0.8) Lepidocyrtus lanuginosus (Gmelin 1788) 1,2 57.9 (73.8) 133.9 (167.8) 1 (1.4) Lepidocyrtus paradoxus Uzel 1891 3 0.6 (1) 6.5 (4.3) Orchesella cincta (Linnaeus, 1758) epiedaphic 4,5 2.4 (2.4) 63.9 (21.1) 0.2 (0.4) Proisotoma minuta (Tullberg, 1871) 1,1 1.7 (1.7) 3 (2.7) 0.3 (0.8) Sminthurinus elegans (Fitch, 1863) 0,7 6.6 (16.8) 67.2 (46.7) 0.2 (0.5) Sminthurus maculatus Tömösvary, 1883 2,8 0.6 (0.9) 25 (14.6) Sminthurus viridis Linneaus, 1758 3 0.2 (0.4) 9.6 (6.8) 0.1 (0.2) Sphaeridia pumilis (Krausbauer, 1898) 0,5 3.4 (6) 26.1 (28.5) 0.1 (0.2) Isotomurus fucicolus (Schött, 1893) 2 11.9 (14.5) 162.1 (133.3) 0.8 (1.1) Onychiuridae euedaphic 1 0.5 (0.6) 0.4 (0.5) 0.6 (0.9) Xenylla welchi Folsom 1916 0,9 0.1 (0.4) 10.4 (7.3) 0.1 (0.2)
The number of soil-living microarthropods was relatively high at both trapping methods, which is unusual, and probably only reflects the actual habitat. Euedaphic Apterygotes: Diplura, Pauropoda, Protura and Symphyla were caught more efficiently by EDAPHOLOG than by pitfall traps The relative abundances of soil-living microarthropods were the highest at soil extraction. Taxa/Species or types Morphoty pes maximum size (mm) Mesostigmata 2 29.3 (17.6) 47.4 (28.3) 36.1 (21.6) Astigmata 2 0.9 (1.3) 1.7 (2.3) 1.4 (1.9) Prostigmata 2 0.4 (0.8) 2.6 (1.8) 0.1 (0.3) Oribatida 2 2.9 (3.4) 2.6 (2.5) 29.8 (15.8) Diptera larvae 2 4.8 (5.1) 1.3 (1.3) 1.9 (5.6) 2 5.7 (5.6) 1.2 (1.1) 0.8 (1.2) Mean number (SD) of individuals captured by Edapholog Soil Pitfall trap trap Extraction Diplura 2 1.3 (1.6) 0.3 (0.6) 0.7 (1) Pauropoda 2 1.3 (1.5) 0.2 (0.4) Protura 2 0.3 (1.1) 0.1 (0.3) Symphyla 2 0.2 (0.4) 0.1 (0.2) 0.2 (0.4)
Taxa/Species or types Morphotype s maximum size (mm) Mean number (SD) of individuals captured by Edapholog trap Pitfall trap Soil Extraction Araneae 5 mm< 3 0.2 (0.5) 8.6 (4.3) Chilopoda 3 0.2 (0.4) 0.2 (0.4) 0.3 (0.5) Coleoptera not Carabidae or Staphylinidae 3 1.3 (1.2) 15.6 (8.5) Coleoptera Carabidae 3 1.3 (1.5) 12.5 (7.9) 0.6 (1.4) Hemiptera not Cicada 3 0.5 (0.8) 11.7 (6.5) 0.1 (0.2) Hymenoptera Formicidae 3 2.9 (3.4) 65.2 (145.9) 1.5 (2.3) Isopoda 4 0.1 (0.3) 1.3 (1.3) Mollusca 3 0.4 (0.9) 1.4 (1.3) Coleoptera Staphylinidae 4 13.4 (8.6) 93.5 (55.6) 0.1 (0.3) Coleoptera larvae 4 2.7 (1.9) 21.6 (14.7) 6.3 (5.1) Diplopoda 5 mm> 4 0.1 (0.2) 0.3 (1) Diplopoda 5 mm< 4 0.3 (0.6) 0.9 (1) Thysanoptera 4 0.9 (1.1) 0.6 (0.9) Hymenoptera not Formicidae 5 0.8 (1.1) 8.5 (5.7) 0.2 (0.5) Orthoptera 5 0.2 (0.7) 0.3 (1.3)
Fajtelítődési görbék EDAPHOLOG szonda Talajcsapda Berlese futtatás --- Mean number of species 95% confidence intervals Software used: EstimateS
3. Detectability on 25 field plots 100 EDAPHOLOG szonda 25 mintahelyen (4 EDAPHOLOG per plot) 7 talajtípus: Ramann brown forest soils, Brown forest soils with clay illuviation, Chernozems, Meadow soils, Alluvial soils, Sandy soils, Solonetz 8 habitat típus: Oak-, Gallery forest, Seminatural-, mesic- and saline grasslands, Shrubland, Orchards, arable land 3 months: September - November in 2013 100 szondából: 7 rádiókapcsolati hiba 4 beázott 5 elárasztotta iszap 84 szonda adatát használtuk
Results of the field study 3/4 az ízeltlábúaknak: Collembola or atka. Egyéb rovarok kisebb testmérettel (Coleoptera, Staphylinidae), (Isopoda, Oniscidea) Taxa Total number of individuals Epigeic Collembola (Entomobryidae, Symphypleona) 370 Euedaphic Collembola (Poduromorpha) 18 Acari 471 859 (73.7%) Staphilinidae 128 Isopoda 120 Carabidae 14 Diptera larva 12 Araneae 17 Chilopoda 4 Formicidae 4 299 (26.3%)
Pontosság és megbízhatóság Meredekség = 1.02 ± 0.07, p = 0.828 Tengelymetszet = -0.32 ± 0.16, p = 0.065
Időbeli dinamika egy mintahelyen Spearman correlation, r s = 0.871, p < 0.001
INSECTLIFE (2014-2018) www.zoolog.hu Innovative Real-time Monitoring and Pest control for Insects EDAPHOLOG 2.0 Rövidebb tubus kamera Hőmérséklet és nedvesség szenzorok Matematikai modellezés
További részletek elfogadott kéziratban: Methods in Ecology & Evolution Terv: 2018-ig béta verzió gyártása XVII International Colloquium on Soil Zoology and XIV International Colloquium on Apterygota: Soil Biodiversity for Our Future Earth 2016. Aug. 22.26, Japán, Nara
Köszönöm a figyelmet! dombos.miklos@agrar.mta.hu www.zoolog.hu