Measurement of Biodiversity Parameters of Carabidae Family Sampled by Pitfall Traps in The Apple Orchards in Isparta Province

Abstract

This study conducted between 2016 and 2017 in apple orchard of Isparta University of Applied Sciences (ISUBU) campus due to measurement of biodiversity parameters of Carabidae species. To achieve this goal, three apple orchards of the same size were selected in the eastern campus of ISUBU. The selected apple orchards were determined as well maintened - using pesticide, well maintened – not using pesticide, and neglected – not using pesticide. Pitfall trap sampling method was used in selected orchards for determine carabid species. According to the biodiversity parameter results calculated based on the data obtained, Shannon-Wiener, Simpson and Hill diversity index results calculated that the carabid diversity in the non-sprayed apple orchard was higher than in the gardens with human intervention, and these values were calculated as 1.66, 0.74 and 3.88, respectively. The study revealed that agricultural activities have a negative effect on the diversity of carabid species and the similarity of habitats. It has been determined that the carabid diversity decreases when these ecosystems are intervened from the outside by human affects. Solutions have been proposed to the related problem with present study.

Keywords

• Biodiversity
• Carabidae
• Pitfall trap
• Apple orchard
• Shannon-Wiener
• Simpson

Project Number

5021-YL1-17

Isparta İli Elma Bahçelerinde Çukur Tuzak Örnekleme Yöntemi ile Yakalanan Carabidae Familyasına ait Biyoçeşitlilik Parametrelerinin Hesaplanması

Abstract

Bu çalışma 2016-2017 yılları arasında Isparta Uygulamalı Bilimler Üniversitesi (ISUBÜ) yerleşkesinde yer alan elma bahçelerindeki Carabidae familyasına ait türlerin biyolojik çeşitlilik parametrelerinin hesaplanması amacı ile yürütülmüştür. Bu amaca ulaşmak için ISUBÜ doğu yerleşkesinde aynı büyüklükte üç elma bahçesi seçilmiştir. Seçilen elma bahçeleri bakımlı - ilaçlanan, bakımlı - ilaçlanmayan, bakımsız - ilaçlanmayan olarak belirlenmiştir. Seçilen bahçelerde carabid türlerinin belirlenmesi için çukur tuzak örnekleme metodu kullanılmıştır. Elde edilen verilerden yola çıkarak hesaplanan biyolojik çeşitlilik parametre sonuçlarına göre Shannon-Wiener (1.66), Simpson (0.74) ve Hill (3.88) çeşitlilik indeks sonuçları ilaçlanmayan elma bahçesindeki carabid çeşitliliğinin insan müdahalesi olan bahçelere oranla daha yüksek olduğunu göstermiştir. Çalışma, tarımsal faaliyetlerin carabid türlerinin çeşitliliği ve habitatların benzerliğine olumsuz etkilerinin olduğu ortaya koymuştur. Ekosistemlerde var olan hassas dengelerinin bozulmaması için bu ekosistemlere dışarıdan müdahale edildiğinde çeşitliliğin azaldığı saptanmış ve soruna çözüm önerileri getirilmiştir.

Keywords

• Biyolojik çeşitlilik
• Carabidae
• Çukur tuzak
• elma bahçesi
• Shannon-Wiener
• Simpson

Supporting Institution

Bu çalışma Isparta Uygulamalı Bilimler Üniversitesi, Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinasyon Birimince 5021-YL1-17 no’lu proje ile desteklenmiştir

Project Number

5021-YL1-17

Thanks

5021-YL1-17 no’lu proje ile çalışmayı maddi olarak destekleyen Isparta Uygulamalı Bilimler Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Yönetim Birimine teşekkür ederiz. Bu çalışma Selin Silay’ın Yüksek Lisans Tezinden türetilmiştir.

References

1. Allaby, M. (1998). Dictionary of Ecology. Oxford University Press, England.
2. Adeduntan, S. A. (2009). Influence of Human Activites on Diversity and Abundance of Insects in Akure Forest Reserve. Int. J. Biol. Chemc. Sci., 3(6): 1320-1335.
3. Anonim, (2004). Hotspots. https://www.conservation.org/How/Pages/Hotspots.aspx. (Son Erişim Tarihi: 02.10.2020).
4. Arndt, E., Aydın N. & Aydın, G. (2005). Tourism Impairs Tiger Beetle (Cicindelidae) Populations - A Case Study in a Mediterranean Beach Habitat. Journal of Insect Conservation. 9, 201-206.
5. Aydın, G. (2005). Distribution of the Dune Cricket Schizodactylus inexpectatus (Orthoptera: Schizodactylidae) in the Çukurova Delta, southern Turkey. Zoology in the Middle East 36(3), 111-113.
6. Aydın, G. (2006). Çukurova Deltası’nda Böceklerin Sürdürülebilir Alan Kullanımında Biyolojik Gösterge Olarak Değerlendirilme Olanakları. Doktora Tezi, Çukurova Üniversitesi, Fen Bilimleri Fakültesi.
7. Aydın, G. (2011). Biyolojik Çeşitlilikte Bitki-Böcek Etkileşimi: Tarım Alanları, Doğal ve Yarı Doğal Habitatlar. Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 15(3), 178-185.
8. Aydın, G., Sekeroğlu E. & Arndt, E. (2005). Tiger Beetles as Bioindicators of Habitat Degradation in the Çukurova Delta, Southern Turkey (Coleoptera: Cicindelidae). Zoology in the Middle East 36(3), 51-58.

9. Aydın, G. & Karaca, İ. (2018). The Effects of Pesticide Application on Biological Diversity of Ground Beetle (Coleoptera: Carabidae). Fresenius Environmental Bulletin. 27 (12A), 9112-9118 - WOS:000455562500050
10. Aydın, G. & Kazak, C. (2007). Çukurova Deltası (Adana) biyotoplarında böceklerin farklı insan aktivitelerine biyolojik gösterge olarak kullanılma olanakları. Turkish Journal of Entomology. 31(2), 111-128.
11. Aydın, G. & Kazak, C. (2010). Selecting Indicator Species Habitat Description and Sustainable Land Utilization: A Case Study in a Mediterranean Delta. International Journal of Agriculture & Biology 12(6), 931-934.
12. Aydın, G., & Şen, İ. (2020). Determination of arthropod biodiversity and some ecological parameters of Erdal Şekeroğlu (Isparta, Turkey) and Kadıini (Antalya, Turkey) cave ecosystems with evaluation of usability of insects in cave mapping. Turkish Journal of Entomology. 44(4), 539-557.
13. Beckstrand R. and Costaschuk, P. (2002). Getting the Measure of Biodiversity. http://www.geog.utah.edu/courses/geog3270/GettingTheMeasure/index_files/frame.html (Son Erişim Tarihi: 30.01.2018).
14. Berger, W. H. & Parker, F. L. (1970). Diversity of planktonic Foraminifera in deepsea sediments. Science, 168(3937), 1345-1347.
15. Çanakçıoğlu, H. (1993). Böceklerin Toplanma-Preparasyon Muhafaza ve Teşhisi. İstanbul Üniversitesi Orman Fakültesi Yayınları, 614.
16. Chapman, A.D. (2009). Numbers of Living Species in Australia and The World. Https://Courses.Lumenlearning.Com/Wm-Biology2/Chapter/Current-Biodiversity/ (Son Erişim Tarihi 01.02.2018).
17. Cristina, T. (2020). Current Status and Importance of Butterflies of The Noctuidae Family (Lepidoptera) in Natural and Anthropized Ecosystems in The Republic Of Moldova. Ministry of Education, Culture and Research, Dimitrie Cantemir” State University Doctoral School of Biological Sciences. 35 p.
18. Danks, H.V. (1996). How to Assess Insect Biodiversity Without Wasting Your time. Biological Survey of Canada Document Series, 5, 20.
19. Demirsoy, A. (1999). Yaşamın Temel Kuralları, Entomoloji Cilt II/Kısım II,Meteksan A.Ş., Ankara, 890.
20. Desrochers, R. E. & Anand, M. (2004). From Traditional Indices to Taxonomic Diversity Indices. International Journal of Ecology and Environmental Sciences, 30, 85-92.
21. Erwin, T. L. (1997). Biodiversity at its utmost: tropical forest beetles. Biodiversity II: understanding and protecting our biological resources, 27-40.
22. Hill, M. O. (1973). Diversity And Evenness: A Unifying Notation and Its Consequences. Ecology, 54(2), 427-432.
23. Jarvis, P. J. (2000). Ecological Principles And Environmental Issues. Prentice Hall, İngiltere, 303.
24. Kansu, İ. (1999), Genel Entomoloji. A.Ü. Ziraat Fakültesi Yayınları: 1176, Ders Kitabı, 334.
25. Karaca, İ., Uygun, N. & Şekeroğlu, E. (1993). Farklı ekosistemlerin çeşitlilik ve benzerliklerinin karşılaştırılması. Çukurova Üniversitesi, 8(3), 141-150.
26. Krebs, C. J. (1994). Ecology:The experimental analysıs of distribution and abundance. Addison-Wesley Educational Publishers, İngiltere, 801.
27. Onwona-Kwakye, M., Plants-Paris, K., Keita, K., Lee, j., Van den Brink, P.J., Hogarh, J.N. & Darkoh, C., (2020). Pesticides Decrease Bacterial Diversity and Abundance of Irrigated Rice Fields. Microorganisms. 8(318): 1-13. https://doi.org/10.3390/microorganisms8030318
28. Lashkari-Bod, A. & Zebitz, P.W. (2014). Diversity and abundance of parasitoids in organic apple orchards in Baden-Württemberg. Conference: 16th Intl. Conf. on Organic Fruit-Growing At: Stuttgart-Hohenheim, Germany. 195-198.
29. Lindenmayer, D. B., Margules, C. R. & Botkin, D. B. (2000). Indicators Of Biodiversity For Ecologically Sustainable Forest Management. Conservation Biology, 14, 941-950.
30. Löbl, I. & Smetana., A. (2003). Catalogue of Palaertic Coleoptera. Volume I. Archostemata-Myxophaga-Adephaga. Apollo Books. Stenstrup, Denmark, 819 .
31. Magurran, A. E. (2004). Measuring Biological Biodiversity Diversity. Blackwell Publishing, UK, 256.
32. Maleque, M. A., Maeto, K., & Ishii, H. T. (2009). Arthropods as bioindicators of sustainable forest management, with a focus on plantation forests. Applied Entomology and Zoology, 44(1), 1–11. doi:10.1303/aez.2009.1
33. Samb, T., Ndiaye, A. B. & Diarra, K. (2011). Diversity of Termites in Relation to Human Activity: Impact on the Environment in Matam (Senegal). Research Journal of Pharmeceutical, Biological and Chemical Sciences. 2(1): 313.
34. Schowalter, T. D. (2000). Insect Ecology, An Ecosystem Approach. Academic Press, USA, 483.
35. Shah, P. A., Brooks, D. R., Ashby, J. E., Perry, J. N. & Woiwod, I. P. (2003). Diversity and abundance Of The Coleoptera Fauna From Organic and Conventional Management Systems In South England. Agriculural and Forest Entomology 5, 51-60.
36. Shannon, C. E. & Weaver, W. (1949). The Mathametical Theory Of Communication Uniersity. Illinois Press, USA, 117.
37. Simon, Sylvaine, Bouiver, J., Debras, J. & Sauphanor, B. (2010). Biodiversity and pest management in orchard systems. A review. Agron. Sustain. Dev. 30, 139–152
38. Simpson, E. H. (1949). Measurement of Biodiversity. Nature, 63, 688.
39. Smith, R. L. (1996). Ecology and Field Biology. Addison-Wesley Educational Publishers, USA, 740.
40. Sutrisno, H. (2010). The Impact of Human Activities to Dynamic of Insect Communities: a Case Study in Gunung Salak, West Java. HAYATI Journal of Biosciences, 17(4): 2086-4094.
41. Voshell, J. R. (2003). Sustaining America’s Aquatic Biodiversity; Baquatic İnsect Biodiversity And Conservation. U.S. Fisheries And Wildlife Service, Virginia.
42. Wilson, E. O. (1999). Biological Diversity. The oldest Human Heritage. New York State Biodiversity Researcher Institute, 72.
43. Win, P.M., Matsumura, E. & Fukuda, K. (2021). Effects of Pesticides on the Diversity of Endophytic Fungi in Tea Plants. Microbial Ecology. https://doi.org/10.1007/s00248-020-01675-7