When roads cross streams: fish assemblage responses to fluvial fragmentation in lowland Amazonian streams

Roads affect biodiversity by increasing mortality rates, habitat loss, and natural landscape fragmentation. Poorly installed culverts can impound streams, changing the environmental conditions, and affecting aquatic communities. We evaluated the effects of road crossings on the taxonomic composition and functional structure of fish assemblages in lowland eastern Amazonian streams, Brazil. We tested the hypothesis that the presence of road-derived impoundments affects assemblage taxonomic and functional composition and structure. Two predictions were addressed: (1) Species and functional group composition will differ in impounded reaches in relation to lotic reaches; (2) Assemblages in downstream lotic reaches will be richer in species and functional groups in relation to upstream lotic and impoundment reaches. We sampled five streams crossed by roads presenting impoundment formation, conducted by visual census (day, dusk, and night) in 200 m line transects. Assemblage composition from lentic reaches was different from lotic reaches, and Shannon diversity from downstream reaches was different from upstream and impoundment, however, beta diversity partitioning between lotic reaches showed higher nestedness contribution, reinforcing the role of impoundment in limiting fish dispersal between lotic reaches. These results suggest that impoundments impose environmental and dispersal constraints to fish, affecting their longitudinal distribution in streams fragmented by roads.(AU)

Estradas afetam a biodiversidade aumentando as taxas de mortalidade, perda de hábitat e fragmentação. Cruzamentos mal instalados represam riachos, alterando as condições ambientais e afetando as comunidades aquáticas. Avaliamos os efeitos deste impacto sobre a estrutura taxonômica e funcional das assembleias de peixes em riachos da Amazônia Oriental, Brasil. Testamos a hipótese de que a presença dos alagados derivados de estradas afeta a composição e estrutura taxonômica e funcional das assembleias. Nossas predições foram: (1) A composição de espécies e grupos funcionais é diferente entre trechos alagados e lóticos; (2) Assembleias nos trechos à jusante serão mais ricas em espécies e grupos funcionais que os trechos à montante e alagados. Amostramos cinco riachos cruzados por estradas com formação de alagamentos por censo visual (dia, crepúsculo e noite) em transectos lineares de 200 m. A composição das assembleias dos trechos lênticos diferiu dos lóticos, e a diversidade de Shannon à jusante diferiu dos trechos montante e alagados, entretanto, nos lóticos, houve maior contribuição do aninhamento na partição da diversidade beta, reforçando o papel do represamento na limitação da dispersão de peixes entre estes. Sugerimos que os represamentos impõem restrições ambientais e de dispersão aos peixes, afetando sua distribuição longitudinal em riachos fragmentados por estradas.(AU)

When roads cross streams: fish assemblage responses to fluvial fragmentation in lowland Amazonian streams

Roads affect biodiversity by increasing mortality rates, habitat loss, and natural landscape fragmentation. Poorly installed culverts can impound streams, changing the environmental conditions, and affecting aquatic communities. We evaluated the effects of road crossings on the taxonomic composition and functional structure of fish assemblages in lowland eastern Amazonian streams, Brazil. We tested the hypothesis that the presence of road-derived impoundments affects assemblage taxonomic and functional composition and structure. Two predictions were addressed: (1) Species and functional group composition will differ in impounded reaches in relation to lotic reaches; (2) Assemblages in downstream lotic reaches will be richer in species and functional groups in relation to upstream lotic and impoundment reaches. We sampled five streams crossed by roads presenting impoundment formation, conducted by visual census (day, dusk, and night) in 200 m line transects. Assemblage composition from lentic reaches was different from lotic reaches, and Shannon diversity from downstream reaches was different from upstream and impoundment, however, beta diversity partitioning between lotic reaches showed higher nestedness contribution, reinforcing the role of impoundment in limiting fish dispersal between lotic reaches. These results suggest that impoundments impose environmental and dispersal constraints to fish, affecting their longitudinal distribution in streams fragmented by roads.(AU)

Estradas afetam a biodiversidade aumentando as taxas de mortalidade, perda de hábitat e fragmentação. Cruzamentos mal instalados represam riachos, alterando as condições ambientais e afetando as comunidades aquáticas. Avaliamos os efeitos deste impacto sobre a estrutura taxonômica e funcional das assembleias de peixes em riachos da Amazônia Oriental, Brasil. Testamos a hipótese de que a presença dos alagados derivados de estradas afeta a composição e estrutura taxonômica e funcional das assembleias. Nossas predições foram: (1) A composição de espécies e grupos funcionais é diferente entre trechos alagados e lóticos; (2) Assembleias nos trechos à jusante serão mais ricas em espécies e grupos funcionais que os trechos à montante e alagados. Amostramos cinco riachos cruzados por estradas com formação de alagamentos por censo visual (dia, crepúsculo e noite) em transectos lineares de 200 m. A composição das assembleias dos trechos lênticos diferiu dos lóticos, e a diversidade de Shannon à jusante diferiu dos trechos montante e alagados, entretanto, nos lóticos, houve maior contribuição do aninhamento na partição da diversidade beta, reforçando o papel do represamento na limitação da dispersão de peixes entre estes. Sugerimos que os represamentos impõem restrições ambientais e de dispersão aos peixes, afetando sua distribuição longitudinal em riachos fragmentados por estradas.(AU)

Effects of deforestation on headwater stream fish assemblages in the Upper Xingu River Basin, Southeastern Amazonia

The expansion of the Amazonian agricultural frontier represents the most extensive land cover change in the world, detrimentally affecting stream ecosystems which collectively harbor the greatest diversity of freshwater fish on the planet. Our goal was to test the hypotheses that deforestation affects the abundance, richness, and taxonomic structure of headwater stream fish assemblages in the Upper Xingu River Basin, in Southeastern Amazonia. Standardized sampling surveys in replicated first order streams demonstrated that deforestation strongly influences fish assemblage structure. Deforested stream reaches had twice the fish abundance than reference stream reaches in primary forests. These differences in assemblage structure were largely driven by increases in the abundance of a handful of species, as no influence of deforestation on species richness was observed. Stream canopy cover was the strongest predictor of assemblage structure, possibly by a combination of direct and indirect effects on the provision of forest detritus, food resources, channel morphology, and micro-climate regulation. Given the dynamic nature of change in land cover and use in the region, this article is an important contribution to the understanding of the effects of deforestation on Amazonian stream fish, and their conservation.(AU)

A expansão da fronteira agrícola amazônica representa a mais ampla mudança na cobertura e uso da terra no mundo contemporâneo, e ameaça a integridade de ecossistemas de riachos que abrigam a maior diversidade de peixes de água doce do planeta. Nosso objetivo foi testar as hipóteses de que o desmatamento afeta a abundância, a riqueza e a estrutura taxonômica de assembleias de peixes em riachos de cabeceira na bacia do alto rio Xingu, no sudeste da Amazônia. Por meio de amostragens padronizadas realizadas em riachos de primeira ordem, demonstramos que o desmatamento influencia fortemente a estrutura das assembleias de peixes. Riachos em áreas desmatadas tiveram o dobro da abundância de peixes que riachos em áreas florestadas. Essas diferenças na estrutura das assembleias foram em grande parte causadas pelo aumento na abundância de algumas poucas espécies, já que nenhuma influência do desmatamento na riqueza de espécies foi observada. A cobertura de dossel sobre os riachos foi o mais forte preditor da estrutura das assembleias, possivelmente por uma combinação de efeitos diretos e indiretos relacionados à provisão de detritos florestais, recursos alimentares, morfologia dos canais, e regulação micro-climática. Dada a natureza dinâmica da mudança na cobertura e uso da terra na região, este artigo é uma contribuição importante para a compreensão dos efeitos a longo prazo do desmatamento nos peixes de riachos amazônicos e, portanto, para sua conservação.(AU)

Effects of deforestation on headwater stream fish assemblages in the Upper Xingu River Basin, Southeastern Amazonia

The expansion of the Amazonian agricultural frontier represents the most extensive land cover change in the world, detrimentally affecting stream ecosystems which collectively harbor the greatest diversity of freshwater fish on the planet. Our goal was to test the hypotheses that deforestation affects the abundance, richness, and taxonomic structure of headwater stream fish assemblages in the Upper Xingu River Basin, in Southeastern Amazonia. Standardized sampling surveys in replicated first order streams demonstrated that deforestation strongly influences fish assemblage structure. Deforested stream reaches had twice the fish abundance than reference stream reaches in primary forests. These differences in assemblage structure were largely driven by increases in the abundance of a handful of species, as no influence of deforestation on species richness was observed. Stream canopy cover was the strongest predictor of assemblage structure, possibly by a combination of direct and indirect effects on the provision of forest detritus, food resources, channel morphology, and micro-climate regulation. Given the dynamic nature of change in land cover and use in the region, this article is an important contribution to the understanding of the effects of deforestation on Amazonian stream fish, and their conservation.(AU)

A expansão da fronteira agrícola amazônica representa a mais ampla mudança na cobertura e uso da terra no mundo contemporâneo, e ameaça a integridade de ecossistemas de riachos que abrigam a maior diversidade de peixes de água doce do planeta. Nosso objetivo foi testar as hipóteses de que o desmatamento afeta a abundância, a riqueza e a estrutura taxonômica de assembleias de peixes em riachos de cabeceira na bacia do alto rio Xingu, no sudeste da Amazônia. Por meio de amostragens padronizadas realizadas em riachos de primeira ordem, demonstramos que o desmatamento influencia fortemente a estrutura das assembleias de peixes. Riachos em áreas desmatadas tiveram o dobro da abundância de peixes que riachos em áreas florestadas. Essas diferenças na estrutura das assembleias foram em grande parte causadas pelo aumento na abundância de algumas poucas espécies, já que nenhuma influência do desmatamento na riqueza de espécies foi observada. A cobertura de dossel sobre os riachos foi o mais forte preditor da estrutura das assembleias, possivelmente por uma combinação de efeitos diretos e indiretos relacionados à provisão de detritos florestais, recursos alimentares, morfologia dos canais, e regulação micro-climática. Dada a natureza dinâmica da mudança na cobertura e uso da terra na região, este artigo é uma contribuição importante para a compreensão dos efeitos a longo prazo do desmatamento nos peixes de riachos amazônicos e, portanto, para sua conservação.(AU)