Μελέτη νυχθήμερης δραστηριότητας εδαφικής πανίδας σε καλλιέργειες εσπεριδοειδών, ελιάς, αμπελιού, αρωματικών – φρμακευτικών φυτών και ακαλλιέργητη έκταση.

Abstract

Η παρούσα μεταπτυχιακή διατριβή αποσκοπεί τόσο στην ποσοτική, όσο και στην ποιοτική καταγραφή, κυρίως της εδαφόβιας και λιγότερο της ιπτάμενης μεσοπανίδας. Το πειραματικό μέρος της εργασίας, πραγματοποιήθηκε στον χώρο του αγροκτήματος του Ελληνικού Μεσογειακού Πανεπιστημίου, ενώ η προετοιμασία και η αναγνώριση έγιναν στο εργαστήριο οικολογίας, με την βοήθεια του εργαστηριακού του εξοπλισμού. Το πειραματικό στάδιο διεξάχθηκε σε πέντε διαφορετικούς τύπους αγροοικοσυστημάτων. Τοποθετήθηκαν παγίδες παρεμβολής εδάφους (pitfall traps), σε καλλιεργούμενες εκτάσεις εσπεριδοειδών (οικ. Rutaceae), ελιάς (Olea europea), αμπελιού (Vitis vinifera) και αρωματικών - φαρμακευτικών φυτών (οικ. Lamiaceae). Ως μάρτυρας χρησιμοποιήθηκε μία χερσαία έκταση αυτοφυούς βλάστησης της περιοχής. Ως κριτήριο μελέτης των οργανισμών, ως προς την αφθονία και την ποικιλότητα αυτών, ερευνήθηκε η δραστηριότητά τους, τις ώρες της ημέρας και της νύχτας. Για την δειγματοληψία της μεσοπανίδας με την μέθοδο παγίδων παρεμβολής, όπως σε παρόμοιες μελέτες, χρησιμοποιήθηκε προπυλενογλυκόλη ως υγρό παγίδευσης, που έχει διπλό ρόλο, αφού θανατώνει και συντηρεί ταυτόχρονα τα δείγματα για μεγάλο χρονικό διάστημα. Επιπλέον δεν έχει προσελκυστικές ή απωθητικές ιδιότητες και για αυτό είναι αρκετά αποτελεσματική ως συντηρητικό. Η συλληψιμότητα των ζώων εξαρτάται, όπως αναφέρεται βιβλιογραφικά, από την αφθονία και την κινητικότητα αυτών. Σε κάθε αγροτεμάχιο, τοποθετήθηκαν 4 παγίδες παρεμβολής εδάφους και συλλάμβαναν τα ζώα με βάση την κινητικότητά τους τις ημερήσιες ώρες και 4 αντίστοιχες παγίδες που συλλάμβαναν τα ζώα με βάση την κινητικότητά τους τις νυχτερινές ώρες. Οι παγίδες αυτές τοποθετήθηκαν κατά ζεύγη, έτσι ώστε να «καταγράφουν» την κινητικότητα των οργανισμών καθ’ όλη την διάρκεια του 24ώρου. Τις ώρες ανατολής καλύπτονταν πλήρως η παγίδα με την νυχτερινή κινητικότητα των οργανισμών και τις ώρες δύσης εμποδίζονταν η πτώση των οργανισμών με την ημερήσια κινητικότητα. Οι παγίδες τοποθετήθηκαν με μία συγκεκριμένη διάταξη, έτσι ώστε να μην επηρεάζονται άμεσα από τα γειτνιάζοντα φυτά, αλλά με βάση το πεδίο και την διάταξη των φυτών στον χώρο, για την φερεγγυότητα των αποτελεσμάτων των δειγματοληψιών. Ο συνολικός αριθμός των παγίδων προσεγγίζει τις 40, για μεγαλύτερη στατιστική αξιοπιστία των αποτελεσμάτων. Η χρονική διάρκεια του πειράματος πραγματοποιήθηκε τις εργάσιμες ημέρες της εβδομάδας, με 3 συνεχόμενες εβδομαδιαίες συλλήψεις, για την ανοιξιάτικη περίοδο του 2021 και πιο συγκεκριμένα τους μήνες Μάρτιο και Απρίλιο και 1 εβδομάδα του Ιουνίου. Οι οργανισμοί συλλέγονταν και εγκλείονταν, μαζί με την παγίδα παρεμβολής εδάφους, σε ειδικά σακουλάκια, για την προστασία του δείγματος, ώστε να έφταναν στο εργαστήριο αδιατάρακτα τα δείγματα για την μετέπειτα μελέτη τους. Στον εργαστηριακό χώρο διεξάχθηκε η ανάλυση των δειγμάτων με την χρήση κατάλληλου εργαστηριακού εξοπλισμού. Με την άφιξή τους στο εργαστήριο, πέρασαν από το στάδιο της απομάκρυνσης από κάθε είδους ξένη ύλη (π.χ. χώμα, πέτρες, φύλλα, βλαστοί, σπέρματα κτλ.) και ύστερα ταξινομηθήκαν μετά από μορφολογική αναγνώριση ανάλογα σε επίπεδο τάξης, οικογένειας, γένους και σε κάποιες περιπτώσεις είδους. Η εξέταση πραγματοποιήθηκε με την βοήθεια σχετικών με την εξεταζόμενη ομάδα εργαστηριακών εγχειριδίων , που φέρουν πληθώρα από φωτογραφικό υλικό, σχέδια και αναλυτική μορφολογική και οικολογική περιγραφή (διατροφικές συνήθειες, οικοθέσεις κα.). Κατά την διαδικασία αναγνώρισης, εξαιτίας της ποικιλομορφίας και του μεγέθους των οργανισμών (της τάξεως μεγέθους χιλιοστών ή εκατοστών) έγινε η χρήση στερεοσκοπίου για μεγαλύτερη ευκρίνεια των μορφολογικών χαρακτηριστικών. Όπως αναμενόταν σύμφωνα με τις διεθνείς βιβλιογραφικές αναφορές, συλλέχτηκαν λίγα μικρά εδαφόβια σπονδυλόζωα (πχ. μυγαλές, ποντίκια, ερπετά κτλ.), όμως κυρίως ασπόνδυλα διαφορετικών ταξινομικών ομάδων. Από το φύλο των αρθροπόδων συλλέχθηκαν έντομα με τις πιο αντιπροσωπευτικές τάξεις αυτών: τα κολεόπτερα, ημίπτερα, δίπτερα, υμενόπτερα, ψωκόπτερα, λεπιδόπτερα, ορθόπτερα, θυσάνουρα, δερμάπτερα, θυσανόπτερα, μηκόπτερα κα. Επίσης άλλα εξάποδα, όπως κολλέμβολα και δίπλουρα, καθώς και οργανισμούς που ανήκουν στην κλάση των αραχνιδίων όπως αράχνες, ακάρεα, ψευδοσκορπιοί, στην κλάση των χηλόποδων και διπλοπόδων, στην κλάση των χερσαίων καρκινοειδών, όπως ισόποδα, καθώς και σκώληκες από το φύλο των δακτυλιοσκωλήκων (Annelida). Από το φύλο των μαλακίων, οι χερσαίοι αντιπρόσωποί του, τα γαστερόποδα με κέλυφος ή χωρίς. Επίσης οι προνύμφες ολομετάβολων εντόμων (π.χ. Διπτέρων, Κολεοπτέρων) καταγράφτηκαν χωριστά από τα αντίστοιχα ενήλικα έντομα της τάξης τους. Ορισμένες ομάδες, με διαφορετικό τρόπο ζωής, όπως τα μέλη της οικογένειας Formicidae, ταξινομήθηκαν ξεχωριστά από τα υπόλοιπα μέλη της τάξης τους (ιπτάμενα Υμενόπτερα). Από τις εξεταζόμενες ομάδες, έγινε προσπάθεια προσέγγισης οικογένειας, γένους ακόμη και ταξινόμηση σε είδος όπου είναι εφικτό. Πέραν των εργαστηριακών εγχειριδίων, υπήρξε η επίβλεψη του υπεύθυνου καθηγητή, σε επικοινωνία με εξωτερικούς συνεργάτες. Τα αποτελέσματα που πάρθηκαν από τα δείγματα, μεταφέρθηκαν σε υπολογιστικό φύλλο Excel, για τη διευκόλυνση τόσο των συγκρίσεων αυτών καθ’ εαυτών, όσο και της οπτικοποίησής τους με τα κατάλληλα, ανά περίπτωση γραφήματα (όπως ιστογράμματα, καμπύλες, κυκλικά διαγράμματα – πίτες). Επίσης χρησιμοποιήθηκε και ο δείκτης Shannon για τη μέτρηση της βιοποικιλότητας του κάθε αγροοικοσυστήματος και ο δείκτης ομοιότητας Jaccard, που παρουσιάζουν μεταξύ τους. Εν κατακλείδι διενεργήθηκαν στατιστικοί έλεγχοι (ANOVA) για την ποσοτικοποίηση της σημαντικότητας των παρατηρουμένων διαφορών. Προς υπολογιστική διευκόλυνση αυτών των στατιστικών ελέγχων έγινε η χρήση του υπολογιστικού στατιστικού πακέτου (SPSS 20). Έτσι προχωρώντας προς τη συζήτηση περί των αποτελεσμάτων της εργασίας, υπήρξε ένα μέτρο για το πόσο περισσότερο ή λιγότερο πιθανές είναι οι προκύπτουσες διαφορές και ομοιότητες.

This master's thesis aims at both the quantitative and the qualitative recording, mainly of the terrestrial moving and less of the flying mesofauna. The experimental part of the work was carried out at the farm of the Hellenic Mediterranean University, while the preparation and identification took place in the ecology laboratory, with the help of its equipment. The experimental stage was conducted in five different types of agroecosystems. Pitfall traps were placed in cultivated areas of citrus fruits (family Rutaceae), olive groves (Olea europea), vinyards (Vitis vinifera) and an area planted with aromatic - medicinal plants (family Lamiaceae). A terrestrial area of native vegetation of the region was used as a control. As a criterion for the study of the organisms, in terms of their abundance and diversity, their activity was investigated, during the hours of the day and night. For the sampling of the mesofauna with the interference trap method, as in similar studies, propylene glycol was used as a trapping liquid, which has a dual role, since it simultaneously kills and preserves the samples for a long period of time. In addition, it has no attractive or repulsive properties and is therefore quite effective as a preservative. The catchability of animals depends, as reported in the literature, on their abundance and mobility. In each plot, 4 ground interference traps were placed and captured animals based on their mobility during daytime hours and 4 corresponding traps captured animals based on their mobility during nighttime hours. These traps were placed in pairs, so as to "record" the mobility of the organisms throughout the 24-hour period. During sunrise hours, the trap of nocturnal motility was completely covered to don’t trap organisms, and during sunset hours, the fall of diurnal motility organisms was prevented. The traps were placed with a certain arrangement, so that the neighboring plants are not directly affected, but based on the field and the arrangement of the plants in the space, for the solvency of the sampling results. The total number of traps approaches 40, for greater statistical reliability of the results. The duration of the experiment was carried out on working days of the week, with 3 consecutive weekly arrests, for the spring period of 2021 and more specifically in the months of March and April and 1 week of June. The organisms are collected and enclosed, together with the soil interference trap, in special bags, to protect the sample, so that it arrived at the laboratory undisturbed for its subsequent study. In the laboratory, the analysis of the samples was carried out using appropriate laboratory equipment. Upon their arrival in the laboratory, they went through the stage of removing all kinds of foreign matter (e.g. soil, stones, leaves, shoots, seeds, etc.) and then they were classified after morphological identification according to the level of order, family, genus and in some cases species. The examination was carried out with the help of relevant laboratory manuals per examined group, which contain an abundance of photographic material, drawings and detailed morphological and ecological description (feeding habits, habitats, etc.). During the identification process, due to the diversity and size of the organisms (of the order of millimeters or centimeters), a stereoscope was used for greater clarity of the morphological characteristics. According to the international bibliographic reports, a few small terrestrial vertebrates (eg flies, mice, reptiles, etc.) were collected, but mainly invertebrates of different taxonomic groups. From the genus of arthropods, we collect the expected insects with the most representative classes: Coleoptera, Hemiptera, Diptera, Hymenoptera, Psokoptera, Lepidoptera, Orthoptera, Thysanura, Dermaptera, Thysanoptera, Mekoptera etc. Also other hexapods, such as coleopterans and diplopods, as well as organisms belonging to the class of arachnids such as spiders, mites, pseudoscorpions, to the class of chelopods and diplopods, to the class of terrestrial crustaceans, such as isopods, as well as worms from the phylum of annelids (Annelida). From the phylum of molluscs , whose representatives are gastropods with or without a shell, we had also a number of trapped invertebrates. Also, the larvae of holometabolous insects (eg Diptera, Coleoptera) were recorded separately from the corresponding adult insects of their order. Some groups, with different ways of life, such as members of the family Formicidae, were classified separately from the rest of their order (flying Hymenoptera). From the examined groups, an attempt was made to approach family, genus and even classification into species where possible. In addition to the laboratory manuals, there was supervision by the responsible professor, in communication with external collaborators. The results obtained from the samples were transferred to an Excel spreadsheet, to facilitate both their own comparisons and their visualization with the appropriate, case-by-case graphs (such as histograms, curves, pie charts). The Shannon index was also used to measure the biodiversity of each agro-ecosystem and the Jaccard similarity index, which they present to each other. In conclusion, statistical tests (ANOVA) were performed to quantify the significance of the observed differences. To facilitate the calculation of these statistical tests, the computer statistical package (SPSS 20) was used. Thus proceeding to the discussion of the results of the work, there was a measure of how more or less the resulting differences and similarities are not random ones.