Sampling range, attraction range, and effective attraction radius: Estimates of trap efficiency and communication distance in coleopteran pheromone and host attractant systems1

Abstract

AbstractThere is a need for information on communication distances in natural systems and the ranges of action of synthetic pheromone traps. The differences between sampling range (RS, time dependent ecological measure) and attraction range (RA, behavioural measure) are stressed and compared to the simple but artificial effective attraction radius concept (REA, mainly trap and bait dependent). To estimate such ranges defined theoretical concepts and proper analysis of data are needed.Quantitative estimates are rare in the literature but maximum RA for Lepidoptera (moths) may reach 200–400 m and the corresponding RS functions may be in the range 200–500 m. RS estimated from regression of recapture of marked Cyclas formicarius (Curculionidae) after 16 h of sampling was 390 m for a high dose (10 μg) and 94 m for a low dose (0.01 μg). RA for bark beetles (Scolytidae) estimated from regression analysis of trap interactions are in the range of 19–97 m, but have large confidence intervals due to the few data points available. Passive traps at 1–35 m distance from pheromone traps yield RA values based on log‐log regression values of between 17 and 34 m depending on pheromone release (10‐5 to 10‐2 g/h) for Ips typographus. Effective attraction radii's were estimated, both as simple point‐estimates and as means with confidence intervals. Minima and maximum estimates obtained for bark beetles were 0.2‐1 m for Tomicus piniperda, 0.6 m for T. minor, 0.3‐3 m for Ips typographus, 3–10 m for Pityogenes chalcographus and 0.2‐0.4 m for Scolytus (scolytus) triarmatus.It is concluded that RS and RA are of great basic and applied value but both difficult to estimate. REA lacks a direct relation to natural behaviour but is a useful index of trapping power and specificity.ZusammenfassungFangbereich, Anlockungsbereich und effektiver Anlockungsradius als Schätzgrößen für die Falleneffektivität und Kommunikationsdistanz bei Käferpheromonen und wirtsabhängigen AnlockungssystemenDie Reichweite natürlicher und synthetischer Pheromonquellen ist Gegenstand der vorliegenden Arbeit. Die Entfernung von der Falle, innerhalb der Insekten gefangen (RS, eine zeitabhängige Größe) bzw. angelockt werden (RA, eine verhaltensbezogene Größe) werden mit dem einfachen, aber abstrakten Konzept des Anlockungsradius (REA‐, nur von Köder und Falle abhängig) verglichen. Zur Bestimmung solcher Größen werden theoretische Modelle für eine Analyse des Datenmaterials benötigt.Verläßliche Literaturangaben sind selten, jedoch können bei Lepidopteren für maximal RA Entfernungen von 200 bis 400 m, für RS von 200 bis 500 m erreicht werden. Schätzungen von RA anhand gegenseitiger Beeinflussung von Fallen liegen bei Borkenkäfern (Scolytidae) zwischen 19 und 97 m, wobei die Konfidenzintervalle wegen ungenügenden Wiederholungen groß sind. Für Ips typographus ergeben Fänge passiver, unbeköderter Fallen in 1 bis 35 m Abstand von Pheromonfallen nach log‐log Regression Werte für RA zwischen 17 und 34 m, in Abhängigkeit von der Pheromonabgabe (10‐5 bis 10‐2 g/h). Nach Regressionsanalyse von Fallenfängen markierter Cylas formicarius (Curculionidae) wurde nach 16 h ein RS von 390 m für eine hohe (10 μg), und ein RS von 94 m für eine niedrige Dosis (0.01 μg) bestimmt. Die Größe von REA wurde als Punktschätzung und als Mittelwert mit Konfidenzintervall bestimmt. Es ergaben sich Schätzungen für Borkenkäfer von 0.4 bis 1 m für Tomicus piniperda, 0,6 m für T. minor, 0,3 bis 3 m für I. typographus, 3 bis 10 m für Pityogenes chalcographus und 0,2 bis 0,4 m für Scolytus (scolytus) triarmatus.Als Schlußfolgerung ergibt sich, daß RS und RA von grundlegender und praktischer Bedeutung sind, ihre Schätzung ist jedoch schwierig. REA hat keine direkte Beziehung zum natürlichen Verhalten, ist jedoch ein brauchbares Maß für die Anziehungskraft und Spezifität der Fälle.