Ecological structure of aquatic macroinvertebrate communities in the Hauts Plateaux of Northeast Algeria / Estrutura ecológica das comunidades de macroinvertebrados aquáticos nos Hauts Plateaux do nordeste da Argélia

Aquatic macroinvertebrates are integral parts of functioning wetlands, inhabiting a diversity of aquatic ecosystems where communities are spatially structured. Macroinvertebrates of some Mediterranean regions such as North Africa are still not well studied. Here, we study the community structure of benthic macroinvertebrates in four different types of lotic and lentic wetlands in the semiarid Haut Plateaux of Northeast Algeria. Macroinvertebrates and 06 physicochemical parameters were sampled in 12 sites belonging to four types of habitats (lotic river, lentic river, dams, and sebkha [saline lentic water body]) during January-December 2021. Eventually, the character lentic-lotic was the most important variable affecting the affecting invertebrate communities in the Mediterranean region. The results revealed that sebkha and dams had a lower Shannon index than lentic and lotic rivers. Non-metric multidimensional scaling analysis showed a strong overlap between the community composition in lotic and lentic sites . Howeverin the three types of aquatic groups lentic river, dam and lotic habitats showed a strong overlap between the community whereas sebkha was markedly separated. Redundancy analysis showed that water velocity and pH, were the main drivers of community structure of macroinvertebrates, revealed a strong effect with pH (F1,8=4.15, P = 0.001) and water velocity (F1,8= 3.22, P = 0.002) , separating lotic communities from those that inhabited dams, lentic rivers, and sebkhas. As conclusion, this study contributes to the better understanding of the community structure of macroinvertebrates in semiarid North Africa where wetlands have been experiencing high anthropogenic disturbance.

Macroinvertebrados aquáticos são partes integrantes de zonas úmidas em funcionamento, habitando uma diversidade de ecossistemas aquáticos onde as comunidades são espacialmente estruturadas. Os macroinvertebrados de algumas regiões mediterrâneas, como o norte da África, ainda não foram especificamente analisados. Neste trabalho, almejou-se analisar a estrutura da comunidade de macroinvertebrados bentônicos em 4 tipos diferentes de pântanos lóticos e lênticos no semiárido Haut Plateaux do nordeste da Argélia. Os macroinvertebrados e 6 parâmetros físico-químicos foram amostrados mensalmente em 12 locais pertencentes a 4 categorias de habitats diferentes (rio lótico, rio lêntico, barragens e sebkha - corpo de água salina lêntica) de janeiro a dezembro de 2021. Os resultados revelaram que sebkha e barragens tiveram um pH mais baixo do que os rios lênticos e lóticos. A análise de escala multidimensional não-métrica mostrou uma forte sobreposição entre a composição da comunidade em sítios lóticos e lênticos, mas nos 3 tipos de sítios lênticos, barragem e rio lêntico mostraram uma forte sobreposição, enquanto sebkha foi marcadamente separado. A análise de redundância mostrou que a velocidade da água e o pH foram os principais impulsionadores da estrutura da comunidade de macroinvertebrados, separando as comunidades lóticas daquelas que habitavam barragens, rios lênticos e sebkhas. Assim, à guisa de conclusão, este estudo contribui para a melhor compreensão da estrutura da comunidade de macroinvertebrados no semiárido norte da África, onde as zonas úmidas têm sofrido alta perturbação antrópica.

Community structure of benthic invertebrates in the Allipén River basin, North Patagonia, Araucania region (38º S, Chile)

Abstract One of the biological indicators most used to determine the health of a fluvial ecosystem are the benthic macroinvertebrates. The presence of recurrent species in a wide gradient of latitudes, dominates the biogeographic pattern of the benthic macroinvertebrates in Chilean fresh waters, nevertheless the knowledge on the communitarian ecology of these in the Chilean rivers continues to be scarce. Null models became a powerful statistical tool for describing the ecological mechanisms that drive the structure of an ecological community and the underlying patterns of diversity. The objective of this study was to determine the community structure of benthic invertebrates in the Allipén River by describing their composition, richness and abundance of species through richness models and null models based on presence/absence. The results reveal a high family richness and low diversity, three phyla, five classes, 11 orders and 28 families were identified in the study area during the four seasons of the year. The Arthropoda phylum was the most representative in abundance and richness. Regarding to richness, Trichoptera (7 families) and Diptera (6 families) followed by Ephemeroptera (3 families) were the orders that showed the greatest diversity of families, however, a low diversity with a H 1.5 nit was registered in the study area. We demonstrated through the null models, the randomization in the species associations corresponding to the three analyzed sites. The information provided here contributes to the understanding of the ecological patterns of the invertebrate communities in the Allipén River, establishing the basis for more complex ecological studies.

Resumo Um dos indicadores biológicos mais utilizados para determinar a saúde de um ecossistema fluvial são os macroinvertebrados bentônicos. A presença de espécies recorrentes em um amplo gradiente de latitudes domina o padrão biogeográfico dos macroinvertebrados bentônicos nas águas doces do Chile; no entanto, o conhecimento sobre a ecologia comunitária destes nos rios chilenos continua escasso. Os modelos nulos se tornaram uma poderosa ferramenta estatística para descrever os mecanismos ecológicos que orientam a estrutura de uma comunidade ecológica e os padrões subjacentes da diversidade. O objetivo deste estudo foi determinar a estrutura da comunidade de invertebrados bentônicos no rio Allipén, descrevendo sua composição, riqueza e abundância de espécies através de modelos de riqueza e modelos nulos baseados na presença / ausência. Os resultados revelam alta riqueza de espécies e baixa diversidade, sendo identificados três filos, cinco classes, 11 ordens e 28 famílias na área de estudo durante as quatro estações do ano. O filo de Arthropoda foi o mais representativo em abundância e riqueza. Em relação à riqueza, Trichoptera (7) e Diptera (6) seguidos por Ephemeroptera (3) foram as ordens que mostraram a maior diversidade de famílias, no entanto, uma baixa diversidade com H 1,5 nit foi registrada na área de estudo. Demonstramos através dos modelos nulos, a randomização nas associações de espécies correspondentes aos três locais analisados. As informações aqui fornecidas contribuem para a compreensão dos padrões ecológicos das comunidades de invertebrados no rio Allipén, estabelecendo a base para estudos ecológicos mais complexos.

Community structure of benthic invertebrates in the Allipén River basin, North Patagonia, Araucania region (38º S, Chile) / Estrutura da comunidade de invertebrados bentônicos na bacia do rio Allipén, Patagônia Norte, Região da Araucanía (38º S, Chile)

One of the biological indicators most used to determine the health of a fluvial ecosystem are the benthic macroinvertebrates. The presence of recurrent species in a wide gradient of latitudes, dominates the biogeographic pattern of the benthic macroinvertebrates in Chilean fresh waters, nevertheless the knowledge on the communitarian ecology of these in the Chilean rivers continues to be scarce. Null models became a powerful statistical tool for describing the ecological mechanisms that drive the structure of an ecological community and the underlying patterns of diversity. The objective of this study was to determine the community structure of benthic invertebrates in the Allipén River by describing their composition, richness and abundance of species through richness models and null models based on presence/absence. The results reveal a high family richness and low diversity, three phyla, five classes, 11 orders and 28 families were identified in the study area during the four seasons of the year. The Arthropoda phylum was the most representative in abundance and richness. Regarding to richness, Trichoptera (7 families) and Diptera (6 families) followed by Ephemeroptera (3 families) were the orders that showed the greatest diversity of families, however, a low diversity with a H'≤ 1.5 nit was registered in the study area. We demonstrated through the null models, the randomization in the species associations corresponding to the three analyzed sites. The information provided here contributes to the understanding of the ecological patterns of the invertebrate communities in the Allipén River, establishing the basis for more complex ecological studies.

Um dos indicadores biológicos mais utilizados para determinar a saúde de um ecossistema fluvial são os macroinvertebrados bentônicos. A presença de espécies recorrentes em um amplo gradiente de latitudes domina o padrão biogeográfico dos macroinvertebrados bentônicos nas águas doces do Chile; no entanto, o conhecimento sobre a ecologia comunitária destes nos rios chilenos continua escasso. Os modelos nulos se tornaram uma poderosa ferramenta estatística para descrever os mecanismos ecológicos que orientam a estrutura de uma comunidade ecológica e os padrões subjacentes da diversidade. O objetivo deste estudo foi determinar a estrutura da comunidade de invertebrados bentônicos no rio Allipén, descrevendo sua composição, riqueza e abundância de espécies através de modelos de riqueza e modelos nulos baseados na presença / ausência. Os resultados revelam alta riqueza de espécies e baixa diversidade, sendo identificados três filos, cinco classes, 11 ordens e 28 famílias na área de estudo durante as quatro estações do ano. O filo de Arthropoda foi o mais representativo em abundância e riqueza. Em relação à riqueza, Trichoptera (7) e Diptera (6) seguidos por Ephemeroptera (3) foram as ordens que mostraram a maior diversidade de famílias, no entanto, uma baixa diversidade com H'≤ 1,5 nit foi registrada na área de estudo. Demonstramos através dos modelos nulos, a randomização nas associações de espécies correspondentes aos três locais analisados. As informações aqui fornecidas contribuem para a compreensão dos padrões ecológicos das comunidades de invertebrados no rio Allipén, estabelecendo a base para estudos ecológicos mais complexos.

Community structure of benthic invertebrates in the Allipén River basin, North Patagonia, Araucania region (38º S, Chile) / Estrutura da comunidade de invertebrados bentônicos na bacia do rio Allipén, Patagônia Norte, Região da Araucanía (38º S, Chile)

One of the biological indicators most used to determine the health of a fluvial ecosystem are the benthic macroinvertebrates. The presence of recurrent species in a wide gradient of latitudes, dominates the biogeographic pattern of the benthic macroinvertebrates in Chilean fresh waters, nevertheless the knowledge on the communitarian ecology of these in the Chilean rivers continues to be scarce. Null models became a powerful statistical tool for describing the ecological mechanisms that drive the structure of an ecological community and the underlying patterns of diversity. The objective of this study was to determine the community structure of benthic invertebrates in the Allipén River by describing their composition, richness and abundance of species through richness models and null models based on presence/absence. The results reveal a high family richness and low diversity, three phyla, five classes, 11 orders and 28 families were identified in the study area during the four seasons of the year. The Arthropoda phylum was the most representative in abundance and richness. Regarding to richness, Trichoptera (7 families) and Diptera (6 families) followed by Ephemeroptera (3 families) were the orders that showed the greatest diversity of families, however, a low diversity with a H'≤ 1.5 nit was registered in the study area. We demonstrated through the null models, the randomization in the species associations corresponding to the three analyzed sites. The information provided here contributes to the understanding of the ecological patterns of the invertebrate communities in the Allipén River, establishing the basis for more complex ecological studies.(AU)

Um dos indicadores biológicos mais utilizados para determinar a saúde de um ecossistema fluvial são os macroinvertebrados bentônicos. A presença de espécies recorrentes em um amplo gradiente de latitudes domina o padrão biogeográfico dos macroinvertebrados bentônicos nas águas doces do Chile; no entanto, o conhecimento sobre a ecologia comunitária destes nos rios chilenos continua escasso. Os modelos nulos se tornaram uma poderosa ferramenta estatística para descrever os mecanismos ecológicos que orientam a estrutura de uma comunidade ecológica e os padrões subjacentes da diversidade. O objetivo deste estudo foi determinar a estrutura da comunidade de invertebrados bentônicos no rio Allipén, descrevendo sua composição, riqueza e abundância de espécies através de modelos de riqueza e modelos nulos baseados na presença / ausência. Os resultados revelam alta riqueza de espécies e baixa diversidade, sendo identificados três filos, cinco classes, 11 ordens e 28 famílias na área de estudo durante as quatro estações do ano. O filo de Arthropoda foi o mais representativo em abundância e riqueza. Em relação à riqueza, Trichoptera (7) e Diptera (6) seguidos por Ephemeroptera (3) foram as ordens que mostraram a maior diversidade de famílias, no entanto, uma baixa diversidade com H'≤ 1,5 nit foi registrada na área de estudo. Demonstramos através dos modelos nulos, a randomização nas associações de espécies correspondentes aos três locais analisados. As informações aqui fornecidas contribuem para a compreensão dos padrões ecológicos das comunidades de invertebrados no rio Allipén, estabelecendo a base para estudos ecológicos mais complexos.(AU)

Intra-annual colonization of Chironomidae on leaf litter in a Brazilian Cerrado stream

In low-order streams, the processing of allochthonous leaf litter is essential in the carbon/energy flow dynamics. Benthic macroinvertebrates, such as chironomids, play critical roles in the breakdown of allochthonous materials, because their larvae take part in intricate trophic networks and have varied trophic ecologies. We evaluated the effects of intra-annual variability on the input of allochthonous leaf litter, and the interactions of leaf-detritus on the succession of Chironomidae assemblages in the dry, rainy, and transition seasons (rainy-dry and dry-rainy). The study took place in a stream in the Brazilian Cerrado. Leaves were incubated in the stream to ascertain the colonization process by Chironomidae and the loss of leaf litter mass after 90 days. Functional feeding groups (FFG) were less rich and less abundant in the dry and dry-rainy seasons, than in the other seasons. The FFG composition of Chironomidae demonstrated that temporal variation between seasons was affected by the exposure time of the leaf-detritus in the stream, and there was more segregation during the dry and rainy seasons. In conclusion, the colonization of leaf-detritus by Chironomidae larvae depended on how long allochthonous plant material remained in the stream, and the variability of the organic matter dynamics input into the stream.

Community structure of benthic invertebrates in the Allipén River basin, North Patagonia, Araucania region (38º S, Chile) / Estrutura da comunidade de invertebrados bentônicos na bacia do rio Allipén, Patagônia Norte, Região da Araucanía (38º S, Chile)

One of the biological indicators most used to determine the health of a fluvial ecosystem are the benthic macroinvertebrates. The presence of recurrent species in a wide gradient of latitudes, dominates the biogeographic pattern of the benthic macroinvertebrates in Chilean fresh waters, nevertheless the knowledge on the communitarian ecology of these in the Chilean rivers continues to be scarce. Null models became a powerful statistical tool for describing the ecological mechanisms that drive the structure of an ecological community and the underlying patterns of diversity. The objective of this study was to determine the community structure of benthic invertebrates in the Allipén River by describing their composition, richness and abundance of species through richness models and null models based on presence/absence. The results reveal a high family richness and low diversity, three phyla, five classes, 11 orders and 28 families were identified in the study area during the four seasons of the year. The Arthropoda phylum was the most representative in abundance and richness. Regarding to richness, Trichoptera (7 families) and Diptera (6 families) followed by Ephemeroptera (3 families) were the orders that showed the greatest diversity of families, however, a low diversity with a H'≤ 1.5 nit was registered in the study area. We demonstrated through the null models, the randomization in the species associations corresponding to the three analyzed sites. The information provided here contributes to the understanding of the ecological patterns of the invertebrate communities in the Allipén River, establishing the basis for more complex ecological studies.

Um dos indicadores biológicos mais utilizados para determinar a saúde de um ecossistema fluvial são os macroinvertebrados bentônicos. A presença de espécies recorrentes em um amplo gradiente de latitudes domina o padrão biogeográfico dos macroinvertebrados bentônicos nas águas doces do Chile; no entanto, o conhecimento sobre a ecologia comunitária destes nos rios chilenos continua escasso. Os modelos nulos se tornaram uma poderosa ferramenta estatística para descrever os mecanismos ecológicos que orientam a estrutura de uma comunidade ecológica e os padrões subjacentes da diversidade. O objetivo deste estudo foi determinar a estrutura da comunidade de invertebrados bentônicos no rio Allipén, descrevendo sua composição, riqueza e abundância de espécies através de modelos de riqueza e modelos nulos baseados na presença / ausência. Os resultados revelam alta riqueza de espécies e baixa diversidade, sendo identificados três filos, cinco classes, 11 ordens e 28 famílias na área de estudo durante as quatro estações do ano. O filo de Arthropoda foi o mais representativo em abundância e riqueza. Em relação à riqueza, Trichoptera (7) e Diptera (6) seguidos por Ephemeroptera (3) foram as ordens que mostraram a maior diversidade de famílias, no entanto, uma baixa diversidade com H'≤ 1,5 nit foi registrada na área de estudo. Demonstramos através dos modelos nulos, a randomização nas associações de espécies correspondentes aos três locais analisados. As informações aqui fornecidas contribuem para a compreensão dos padrões ecológicos das comunidades de invertebrados no rio Allipén, estabelecendo a base para estudos ecológicos mais complexos.

Macrozoobenthos in an altitudinal gradient in North Patagonian Cautín River (Araucanía Region, Chile)

Abstract The Cautín River is closely related with the economic development of Temuco city, (38°S; Chile). Existing knowledge of the Cautín River is limited to information about its biological characteristics as a reference for the evaluation and assessment of water quality. The object of this study was to develop taxonomic characterisation of the benthic macroinvertebrates along the main course of the Cautín River, and to study the community structure using correlation analysis between community parameters. To carry out this research, the macroinvertebrate community was studied in 10 sampling sites distributed along the main course of the river. The samples were taken in summer (1997 and 2000), when optimal hydrological conditions existed. Analysis of the samples showed that the benthic fauna was composed of 56 taxa, the dominant group being insects with 48 taxa. Three main sectors were recognised in the course of the Cautín River: high, middle and low. Each sector has restricted-distribution species, while other species are widely distributed along the river. These distribution patterns seem to be influenced by dissolved oxygen concentration, temperature, altitudinal distribution and anthropo-cultural activity, present at every sampling site. Finally, this research provides a first approach to the biology of the Cautín River. Further studies could be planned on the basis of this knowledge to investigate water quality indicators based on macroinvertebrate communities.

Resumo O rio Cautín está intimamente relacionado ao desenvolvimento econômico da cidade de Temuco (38°S; Chile). Quanto ao conhecimento total do rio Cautín, existem informações limitadas sobre as características biológicas que podem servir de referência para a avaliação da qualidade da água. Este estudo tem o objetivo de caracterizar os macroinvertebrados bentônicos taxonomicamente ao longo do curso principal do rio Cautín e estudar a estrutura da comunidade usando análise de correlação entre os parâmetros dela. Para realizar esta pesquisa, a comunidade de macroinvertebrados foi estudada em dez locais de estudo distribuídos ao longo do rio principal. As amostras foram coletadas no verão (1997 e 2000), em razão das condições hidrológicas ideais. A análise das amostras mostrou que a fauna bentônica é composta de 56 táxons, sendo o grupo dominante o de insetos com 48 táxons. Na distribuição do principal no curso do rio, três setores são reconhecidos: alto, médio e baixo no rio Cautín. Cada setor possui espécies de distribuição restrita e outro com ampla distribuição ao longo do rio. Esses padrões de distribuição parecem influenciar a concentração de oxigênio dissolvido, a temperatura, a distribuição altitudinal e a atividade antropocultural desenvolvida em todos os locais de amostragem. Finalmente, esta pesquisa fornece uma primeira abordagem biológica do rio Cautín e, de acordo com esses conhecimentos, um estudo posterior pode ser planejado em relação aos indicadores de qualidade da água e com base nas comunidades de macroinvertebrados.

Macrozoobenthos in an altitudinal gradient in North Patagonian Cautín River (Araucanía Region, Chile) / Macrozoobentos em gradiente altitudinal no norte da Patagônia, Rio Cautín (38° S, região da Araucanía, Chile)

The Cautín River is closely related with the economic development of Temuco city, (38°S; Chile). Existing knowledge of the Cautín River is limited to information about its biological characteristics as a reference for the evaluation and assessment of water quality. The object of this study was to develop taxonomic characterisation of the benthic macroinvertebrates along the main course of the Cautín River, and to study the community structure using correlation analysis between community parameters. To carry out this research, the macroinvertebrate community was studied in 10 sampling sites distributed along the main course of the river. The samples were taken in summer (1997 and 2000), when optimal hydrological conditions existed. Analysis of the samples showed that the benthic fauna was composed of 56 taxa, the dominant group being insects with 48 taxa. Three main sectors were recognised in the course of the Cautín River: high, middle and low. Each sector has restricted-distribution species, while other species are widely distributed along the river. These distribution patterns seem to be influenced by dissolved oxygen concentration, temperature, altitudinal distribution and anthropo-cultural activity, present at every sampling site. Finally, this research provides a first approach to the biology of the Cautín River. Further studies could be planned on the basis of this knowledge to investigate water quality indicators based on macroinvertebrate communities.

O rio Cautín está intimamente relacionado ao desenvolvimento econômico da cidade de Temuco (38°S; Chile). Quanto ao conhecimento total do rio Cautín, existem informações limitadas sobre as características biológicas que podem servir de referência para a avaliação da qualidade da água. Este estudo tem o objetivo de caracterizar os macroinvertebrados bentônicos taxonomicamente ao longo do curso principal do rio Cautín e estudar a estrutura da comunidade usando análise de correlação entre os parâmetros dela. Para realizar esta pesquisa, a comunidade de macroinvertebrados foi estudada em dez locais de estudo distribuídos ao longo do rio principal. As amostras foram coletadas no verão (1997 e 2000), em razão das condições hidrológicas ideais. A análise das amostras mostrou que a fauna bentônica é composta de 56 táxons, sendo o grupo dominante o de insetos com 48 táxons. Na distribuição do principal no curso do rio, três setores são reconhecidos: alto, médio e baixo no rio Cautín. Cada setor possui espécies de distribuição restrita e outro com ampla distribuição ao longo do rio. Esses padrões de distribuição parecem influenciar a concentração de oxigênio dissolvido, a temperatura, a distribuição altitudinal e a atividade antropocultural desenvolvida em todos os locais de amostragem. Finalmente, esta pesquisa fornece uma primeira abordagem biológica do rio Cautín e, de acordo com esses conhecimentos, um estudo posterior pode ser planejado em relação aos indicadores de qualidade da água e com base nas comunidades de macroinvertebrados.

Macrozoobenthos in an altitudinal gradient in North Patagonian Cautín River (Araucanía Region, Chile) / Macrozoobentos em gradiente altitudinal no norte da Patagônia, Rio Cautín (38° S, região da Araucanía, Chile)

The Cautín River is closely related with the economic development of Temuco city, (38°S; Chile). Existing knowledge of the Cautín River is limited to information about its biological characteristics as a reference for the evaluation and assessment of water quality. The object of this study was to develop taxonomic characterisation of the benthic macroinvertebrates along the main course of the Cautín River, and to study the community structure using correlation analysis between community parameters. To carry out this research, the macroinvertebrate community was studied in 10 sampling sites distributed along the main course of the river. The samples were taken in summer (1997 and 2000), when optimal hydrological conditions existed. Analysis of the samples showed that the benthic fauna was composed of 56 taxa, the dominant group being insects with 48 taxa. Three main sectors were recognised in the course of the Cautín River: high, middle and low. Each sector has restricted-distribution species, while other species are widely distributed along the river. These distribution patterns seem to be influenced by dissolved oxygen concentration, temperature, altitudinal distribution and anthropo-cultural activity, present at every sampling site. Finally, this research provides a first approach to the biology of the Cautín River. Further studies could be planned on the basis of this knowledge to investigate water quality indicators based on macroinvertebrate communities.(AU)

O rio Cautín está intimamente relacionado ao desenvolvimento econômico da cidade de Temuco (38°S; Chile). Quanto ao conhecimento total do rio Cautín, existem informações limitadas sobre as características biológicas que podem servir de referência para a avaliação da qualidade da água. Este estudo tem o objetivo de caracterizar os macroinvertebrados bentônicos taxonomicamente ao longo do curso principal do rio Cautín e estudar a estrutura da comunidade usando análise de correlação entre os parâmetros dela. Para realizar esta pesquisa, a comunidade de macroinvertebrados foi estudada em dez locais de estudo distribuídos ao longo do rio principal. As amostras foram coletadas no verão (1997 e 2000), em razão das condições hidrológicas ideais. A análise das amostras mostrou que a fauna bentônica é composta de 56 táxons, sendo o grupo dominante o de insetos com 48 táxons. Na distribuição do principal no curso do rio, três setores são reconhecidos: alto, médio e baixo no rio Cautín. Cada setor possui espécies de distribuição restrita e outro com ampla distribuição ao longo do rio. Esses padrões de distribuição parecem influenciar a concentração de oxigênio dissolvido, a temperatura, a distribuição altitudinal e a atividade antropocultural desenvolvida em todos os locais de amostragem. Finalmente, esta pesquisa fornece uma primeira abordagem biológica do rio Cautín e, de acordo com esses conhecimentos, um estudo posterior pode ser planejado em relação aos indicadores de qualidade da água e com base nas comunidades de macroinvertebrados.(AU)

Macrozoobenthos in an altitudinal gradient in North Patagonian Cautín River (Araucanía Region, Chile) / Macrozoobentos em gradiente altitudinal no norte da Patagônia, Rio Cautín (38° S, região da Araucanía, Chile)

The Cautín River is closely related with the economic development of Temuco city, (38°S; Chile). Existing knowledge of the Cautín River is limited to information about its biological characteristics as a reference for the evaluation and assessment of water quality. The object of this study was to develop taxonomic characterisation of the benthic macroinvertebrates along the main course of the Cautín River, and to study the community structure using correlation analysis between community parameters. To carry out this research, the macroinvertebrate community was studied in 10 sampling sites distributed along the main course of the river. The samples were taken in summer (1997 and 2000), when optimal hydrological conditions existed. Analysis of the samples showed that the benthic fauna was composed of 56 taxa, the dominant group being insects with 48 taxa. Three main sectors were recognized in the course of the Cautín River: high, middle and low. Each sector has restricted-distribution species, while other species are widely distributed along the river. These distribution patterns seem to be influenced by dissolved oxygen concentration, temperature, altitudinal distribution and anthropo-cultural activity, present at every sampling site. Finally, this research provides a first approach to the biology of the Cautín River. Further studies could be planned on the basis of this knowledge to investigate water quality indicators based on macroinvertebrate communities.

O rio Cautín está intimamente relacionado ao desenvolvimento econômico da cidade de Temuco (38°S; Chile). Quanto ao conhecimento total do rio Cautín, existem informações limitadas sobre as características biológicas que podem servir de referência para a avaliação da qualidade da água. Este estudo tem o objetivo de caracterizar os macroinvertebrados bentônicos taxonomicamente ao longo do curso principal do rio Cautín e estudar a estrutura da comunidade usando análise de correlação entre os parâmetros dela. Para realizar esta pesquisa, a comunidade de macroinvertebrados foi estudada em dez locais de estudo distribuídos ao longo do rio principal. As amostras foram coletadas no verão (1997 e 2000), em razão das condições hidrológicas ideais. A análise das amostras mostrou que a fauna bentônica é composta de 56 táxons, sendo o grupo dominante o de insetos com 48 táxons. Na distribuição do principal no curso do rio, três setores são reconhecidos: alto, médio e baixo no rio Cautín. Cada setor possui espécies de distribuição restrita e outro com ampla distribuição ao longo do rio. Esses padrões de distribuição parecem influenciar a concentração de oxigênio dissolvido, a temperatura, a distribuição altitudinal e a atividade antropocultural desenvolvida em todos os locais de amostragem. Finalmente, esta pesquisa fornece uma primeira abordagem biológica do rio Cautín e, de acordo com esses conhecimentos, um estudo posterior pode ser planejado em relação aos indicadores de qualidade da água e com base nas comunidades de macroinvertebrados.

Macroinvertebrates responses based on chemical and physical variables in urban streams

Abstract The Land uses and occupations around small watersheds generate negative impacts such as deterioration of water quality, environmental simplification, reduced availability of habitats for species, and loss of biodiversity. Benthic macroinvertebrates are an important aquatic community and are widely used in environmental monitoring actions in aquatic ecosystems, including urban streams, which are still little studied in Brazil. In our study, an urban headwater basin (Monjolinho River Basin) was studied on the benthic community structure, together with the physical and chemical variables of the water, as an environmental monitoring tool calculated by RHDEP, TSI, BMWP indexes and abundance-biomass curves. The results showed a gradient of environmental quality, where the best environments are a consequence of preserving the vegetation cover. These environments (Espraiado and Canchim) present groups sensitive to environmental degradation (Ephemeroptera, Plecoptera and Trichoptera), greater diversity and a better structure in the respective benthic macroinvertebrate assemblages. Among the streams sampled, one is very clean, four are moderately polluted, and one is severely polluted. Thus, considering that these streams waters are essential for public supply, actions to clean up and recover degraded environments are urgent and a priority.

Macroinvertebrates responses based on chemical and physical variables in urban streams

Abstract The Land uses and occupations around small watersheds generate negative impacts such as deterioration of water quality, environmental simplification, reduced availability of habitats for species, and loss of biodiversity. Benthic macroinvertebrates are an important aquatic community and are widely used in environmental monitoring actions in aquatic ecosystems, including urban streams, which are still little studied in Brazil. In our study, an urban headwater basin (Monjolinho River Basin) was studied on the benthic community structure, together with the physical and chemical variables of the water, as an environmental monitoring tool calculated by RHDEP, TSI, BMWP indexes and abundance-biomass curves. The results showed a gradient of environmental quality, where the best environments are a consequence of preserving the vegetation cover. These environments (Espraiado and Canchim) present groups sensitive to environmental degradation (Ephemeroptera, Plecoptera and Trichoptera), greater diversity and a better structure in the respective benthic macroinvertebrate assemblages. Among the streams sampled, one is very clean, four are moderately polluted, and one is severely polluted. Thus, considering that these streams' waters are essential for public supply, actions to clean up and recover degraded environments are urgent and a priority.

First report the role of benthic macroinvertebrates as preys for native fish in Toltén river (38° S, Araucania region Chile) / Primeiro relate o papel dos macroinvertebrados como presas de peixes nativos no rio Toltén (38° S, região da Araucanía, Chile)

The Toltén river is located in the 137 years old Araucania region, Chile (38° S), and is characterized by low alterations through human interference due agriculture and towns in its surrounding basin, the presence of native fishes and salmonids, and by its lake effluent regime originated from Villarrica lake. The aim of the present study was to make a review of ecological role of the benthic inland water macroinvertebrates as preys for native fishes of the River Toltén, in order to understand their importance in the ecosystem of the river. The literature revealed that the main prey for native fishes are Chironomidae larvae, nevertheless there are not specific reports for Tolten river. The exposed results are similar with similar native species for Patagonia, and these native species would have prey for introduced salmonids, or these species would have prey competition with introduced salmonids in according to the literature descriptions for Argentinean and Chilean Patagonia.(AU)

O rio Toltén está localizado na região da Araucanía, com 137 anos de idade, Chile (38° S), e é caracterizado por baixas alterações por interferência humana devido à agricultura e cidades da bacia circundante, pela presença de salmonídeos e pelo regime de efluentes dos lagos. do lago Villarrica. O objetivo do presente estudo foi fazer uma revisão do papel ecológico dos macroinvertebrados bentônicos de águas interiores do rio Toltén, a fim de entender sua importância no ecossistema do rio. A literatura revelou que as principais presas de peixes nativos são as larvas de Chironomidae, no entanto, não há relatos específicos para o rio Tolten. Os resultados expostos são semelhantes com espécies nativas semelhantes para a Patagônia, e essas espécies nativas teriam presa por salmonídeos introduzidos, ou essas espécies teriam competição de presas com salmonídeos introduzidos de acordo com as descrições da literatura para a Patagônia Argentina e Chilena.(AU)

Macroinvertebrates responses based on chemical and physical variables in urban streams

The Land uses and occupations around small watersheds generate negative impacts such as deterioration of water quality, environmental simplification, reduced availability of habitats for species, and loss of biodiversity. Benthic macroinvertebrates are an important aquatic community and are widely used in environmental monitoring actions in aquatic ecosystems, including urban streams, which are still little studied in Brazil. In our study, an urban headwater basin (Monjolinho River Basin) was studied on the benthic community structure, together with the physical and chemical variables of the water, as an environmental monitoring tool calculated by RHDEP, TSI, BMWP indexes and abundance-biomass curves. The results showed a gradient of environmental quality, where the best environments are a consequence of preserving the vegetation cover. These environments (Espraiado and Canchim) present groups sensitive to environmental degradation (Ephemeroptera, Plecoptera and Trichoptera), greater diversity and a better structure in the respective benthic macroinvertebrate assemblages. Among the streams sampled, one is very clean, four are moderately polluted, and one is severely polluted. Thus, considering that these streams waters are essential for public supply, actions to clean up and recover degraded environments are urgent and a priority.(AU)

Diversity and microhabitat use of benthic invertebrates in an urban forest stream (Southeastern Brazil)

ABSTRACT This work aimed to assess the diversity and microhabitat use of benthic invertebrates in an urban forest stream in southeastern Brazilian region. The invertebrates were sampled in a headwater stream, located at the Tijuca Forest, Rio de Janeiro. Three types of microhabitats were sampled (litter, sand and stone) using a Surber sampler. Specimens were identified to the family-level and rarefaction curves were constructed for the total sampling and for each type of microhabitat. Community structure indices (abundance, taxonomic richness, diversity, and dominance) were calculated for each microhabitat. Differences among indices were tested through a repeated measure ANOVA, and differences among microhabitats composition through a PerMANOVA. A total of 9,800 specimens were registered in which Chironomidae was the most abundant. The rarefaction curves did not reach the asymptote. Community structure indices exhibited differences (RM ANOVA; p 0.001), as well as microhabitats composition (PerMANOVA; p 0.001). Abundance and taxonomic richness were the highest in litter, diversity was higher both in litter and stone, and sand had the highest dominance. Results highlighted that the variety of microhabitats may enhance local diversity and that the differences in resources availability of each type of microhabitat determine the distribution of these invertebrates.

RESUMO Diversidade e uso de microhabitat de invertebrados bentônicos de um riacho de floresta urbana (Sudeste do Brasil). Este trabalho teve como objetivo avaliar a diversidade e o uso de microhabitat de invertebrados bentônicos em um riacho de floresta urbana na região do sudeste brasileiro. Os invertebrados foram coletados em um riacho de cabeceira, localizado na Floresta da Tijuca, Rio de Janeiro. Três tipos de microhabitats foram amostrados (folhiço, areia e pedra) usando um amostrador Surber. Os espécimes foram identificados em nível de família e curvas de rarefação foram construídas para a amostragem total e para cada tipo de microhabitat. Índices de estrutura de comunidade (abundância, riqueza taxonômica, diversidade e dominância) foram calculados para cada microhabitat. Diferenças entre os índices foram testados através de uma ANOVA de medidas repetidas, e diferenças entre a composição dos microhabitats através de uma PerMANOVA. Um total de 9,800 espécimes foram registrados em que Chironomidae foi mais abundante. As curvas de rarefação não atingiram a assíntota. Os índices de estrutura de comunidades apresentam diferenças (RM ANOVA; p 0.001), bem como a composição dos microhabitats (PerMANOVA; p 0.001). Abundância e riqueza taxonômica foram maiores em folhiço, diversidade foi maior em folhiço e pedra, e areia teve a maior dominância. Os resultados expostos destacaram que a variedade de microhabitats pode aumentar a diversidade local, e que as diferenças na disponibilidade de recursos de cada tipo de microhabitat determina a distribuição desses invertebrados.

Diversity and microhabitat use of benthic invertebrates in an urban forest stream (Southeastern Brazil) / Diversidade e uso de microhabitat de invertebrados bentônicos de um riacho de floresta urbana (Sudeste do Brasil)

This work aimed to assess the diversity and microhabitat use of benthic invertebrates in an urban forest stream in southeastern Brazilian region. The invertebrates were sampled in a headwater stream, located at the Tijuca Forest, Rio de Janeiro. Three types of microhabitats were sampled (litter, sand and stone) using a Surber sampler. Specimens were identified to the family-level and rarefaction curves were constructed for the total sampling and for each type of microhabitat. Community structure indices (abundance, taxonomic richness, diversity, and dominance) were calculated for each microhabitat. Differences among indices were tested through a repeated measure ANOVA, and differences among microhabitatsʼ composition through a PerMANOVA. A total of 9,800 specimens were registered in which Chironomidae was the most abundant. The rarefaction curves did not reach the asymptote. Community structure indices exhibited differences (RM ANOVA; p < 0.001), as well as microhabitats composition (PerMANOVA; p < 0.001). Abundance and taxonomic richness were the highest in litter, diversity was higher both in litter and stone, and sand had the highest dominance. Results highlighted that the variety of microhabitats may enhance local diversity and that the differences in resources availability of each type of microhabitat determine the distribution of these invertebrates.(AU)

Diversidade e uso de microhabitat de invertebrados bentônicos de um riacho de floresta urbana (Sudeste do Brasil). Este trabalho teve como objetivo avaliar a diversidade e o uso de microhabitat de invertebrados bentônicos em um riacho de floresta urbana na região do sudeste brasileiro. Os invertebrados foram coletados em um riacho de cabeceira, localizado na Floresta da Tijuca, Rio de Janeiro. Três tipos de microhabitats foram amostrados (folhiço, areia e pedra) usando um amostrador Surber. Os espécimes foram identificados em nível de família e curvas de rarefação foram construídas para a amostragem total e para cada tipo de microhabitat. Índices de estrutura de comunidade (abundância, riqueza taxonômica, diversidade e dominância) foram calculados para cada microhabitat. Diferenças entre os índices foram testados através de uma ANOVA de medidas repetidas, e diferenças entre a composição dos microhabitats através de uma PerMANOVA. Um total de 9,800 espécimes foram registrados em que Chironomidae foi mais abundante. As curvas de rarefação não atingiram a assíntota. Os índices de estrutura de comunidades apresentam diferenças (RM ANOVA; p < 0.001), bem como a composição dos microhabitats (PerMANOVA; p < 0.001). Abundância e riqueza taxonômica foram maiores em folhiço, diversidade foi maior em folhiço e pedra, e areia teve a maior dominância. Os resultados expostos destacaram que a variedade de microhabitats pode aumentar a diversidade local, e que as diferenças na disponibilidade de recursos de cada tipo de microhabitat determina a distribuição desses invertebrados.(AU)

Diversity and microhabitat use of benthic invertebrates in an urban forest stream (Southeastern Brazil) / Diversidade e uso de microhabitat de invertebrados bentônicos de um riacho de floresta urbana (Sudeste do Brasil)

This work aimed to assess the diversity and microhabitat use of benthic invertebrates in an urban forest stream in southeastern Brazilian region. The invertebrates were sampled in a headwater stream, located at the Tijuca Forest, Rio de Janeiro. Three types of microhabitats were sampled (litter, sand and stone) using a Surber sampler. Specimens were identified to the family-level and rarefaction curves were constructed for the total sampling and for each type of microhabitat. Community structure indices (abundance, taxonomic richness, diversity, and dominance) were calculated for each microhabitat. Differences among indices were tested through a repeated measure ANOVA, and differences among microhabitatsʼ composition through a PerMANOVA. A total of 9,800 specimens were registered in which Chironomidae was the most abundant. The rarefaction curves did not reach the asymptote. Community structure indices exhibited differences (RM ANOVA; p < 0.001), as well as microhabitats’ composition (PerMANOVA; p < 0.001). Abundance and taxonomic richness were the highest in litter, diversity was higher both in litter and stone, and sand had the highest dominance. Results highlighted that the variety of microhabitats may enhance local diversity and that the differences in resources availability of each type of microhabitat determine the distribution of these invertebrates.

Diversidade e uso de microhabitat de invertebrados bentônicos de um riacho de floresta urbana (Sudeste do Brasil). Este trabalho teve como objetivo avaliar a diversidade e o uso de microhabitat de invertebrados bentônicos em um riacho de floresta urbana na região do sudeste brasileiro. Os invertebrados foram coletados em um riacho de cabeceira, localizado na Floresta da Tijuca, Rio de Janeiro. Três tipos de microhabitats foram amostrados (folhiço, areia e pedra) usando um amostrador Surber. Os espécimes foram identificados em nível de família e curvas de rarefação foram construídas para a amostragem total e para cada tipo de microhabitat. Índices de estrutura de comunidade (abundância, riqueza taxonômica, diversidade e dominância) foram calculados para cada microhabitat. Diferenças entre os índices foram testados através de uma ANOVA de medidas repetidas, e diferenças entre a composição dos microhabitats através de uma PerMANOVA. Um total de 9,800 espécimes foram registrados em que Chironomidae foi mais abundante. As curvas de rarefação não atingiram a assíntota. Os índices de estrutura de comunidades apresentam diferenças (RM ANOVA; p < 0.001), bem como a composição dos microhabitats (PerMANOVA; p < 0.001). Abundância e riqueza taxonômica foram maiores em folhiço, diversidade foi maior em folhiço e pedra, e areia teve a maior dominância. Os resultados expostos destacaram que a variedade de microhabitats pode aumentar a diversidade local, e que as diferenças na disponibilidade de recursos de cada tipo de microhabitat determina a distribuição desses invertebrados.

Can nesting waterbirds influence the community structure of macroinvertebrates in southern Brazilian intermittent wetlands?

ABSTRACT The main goal of this study was to test the effect of the presence of nesting waterbirds on the taxonomic structure (richness, abundance and composition) of macroinvertebrate communities in southern Brazilian wetlands. Macroinvertebrate communities were seasonally sampled in eight intermittent wetlands differing according to the occurrence of nesting colonies of waterbirds (four with the presence of rookeries; four without). The influence of nutrients and water and sediment physicochemical variables on macroinvertebrate communities was also assessed. The community structure of aquatic macroinvertebrates was not affected by the presence of colonies of nesting waterbirds. Rather, macroinvertebrate communities varied seasonally and they were influenced by water-level environmental variables. Richness and composition changed among seasons and were influenced by nutrients and water physicochemical variables. Water turbidity and total dissolved solids influenced macroinvertebrate richness, while water nutrients affected macroinvertebrate abundance. Our results indicate that the lack of effect of nesting waterbirds on macroinvertebrates is possibly due to the variation in the composition of avian species and their reduced population sizes, and in such cases, any effects of birds on macroinvertebrates can be overridden by water chemistry and seasonal changes in intermittent wetlands.

RESUMO O principal objetivo deste estudo foi testar o efeito da presença de colônias de nidificação de aves aquáticas sobre a estrutura taxonômica (riqueza, abundância e composição) de comunidades de macroinvertebrados em áreas úmidas do sul do Brasil. As comunidades de macroinvertebrados foram amostradas sazonalmente em oito áreas úmidas intermitentes, diferindo de acordo com a ocorrência de colônias de nidificação de aves aquáticas (quatro áreas úmidas com e quatro áreas úmidas sem a presença de ninhais). A influência de nutrientes e das variáveis físico-químicas da água e do sedimento nas comunidades de macroinvertebrados também foi avaliada. A estrutura da comunidade de macroinvertebrados aquáticos não foi afetada pela ocorrência de colônias de nidificação de aves aquáticas. No entanto, as comunidades de macroinvertebrados variaram sazonalmente e foram influenciadas pelas variáveis ambientais da água. A riqueza e a composição variaram entre as estações e foram influenciadas pelas variáveis físico-químicas e pelos nutrientes da água. A turbidez e o total de sólidos dissolvidos da água influenciaram a riqueza, enquanto que os nutrientes afetaram a abundância de macroinvertebrados. Nossos resultados indicam que a falta de efeito da presença de colônias de nidificação de aves aquáticas na comunidade de macroinvertebrados é possivelmente devido à variação na composição de espécies de aves e ao tamanho reduzido de suas populações, onde em tais casos, quaisquer efeitos das aves sobre os macroinvertebrados podem ser superados pela química da água e pelas mudanças temporais em áreas úmidas intermitentes.

First report the role of benthic macroinvertebrates as preys for native fish in Toltén river (38° S, Araucania region Chile)

Abstract The Toltén river is located in the 137 years old Araucania region, Chile (38° S), and is characterized by low alterations through human interference due agriculture and towns in its surrounding basin, the presence of native fishes and salmonids, and by its lake effluent regime originated from Villarrica lake. The aim of the present study was to make a review of ecological role of the benthic inland water macroinvertebrates as preys for native fishes of the River Toltén, in order to understand their importance in the ecosystem of the river. The literature revealed that the main prey for native fishes are Chironomidae larvae, nevertheless there are not specific reports for Tolten river. The exposed results are similar with similar native species for Patagonia, and these native species would have prey for introduced salmonids, or these species would have prey competition with introduced salmonids in according to the literature descriptions for Argentinean and Chilean Patagonia.

Resumo O rio Toltén está localizado na região da Araucanía, com 137 anos de idade, Chile (38° S), e é caracterizado por baixas alterações por interferência humana devido à agricultura e cidades da bacia circundante, pela presença de salmonídeos e pelo regime de efluentes dos lagos. do lago Villarrica. O objetivo do presente estudo foi fazer uma revisão do papel ecológico dos macroinvertebrados bentônicos de águas interiores do rio Toltén, a fim de entender sua importância no ecossistema do rio. A literatura revelou que as principais presas de peixes nativos são as larvas de Chironomidae, no entanto, não há relatos específicos para o rio Tolten. Os resultados expostos são semelhantes com espécies nativas semelhantes para a Patagônia, e essas espécies nativas teriam presa por salmonídeos introduzidos, ou essas espécies teriam competição de presas com salmonídeos introduzidos de acordo com as descrições da literatura para a Patagônia Argentina e Chilena.

First study of food webs in a large glacial river: the trophic role of invasive trout

The aim of this study was to determine the food webs structure of a large Patagonian river in two river sections (Upstream and Midstream) and to evaluate isotopic overlap between native and introduced species. We used stable isotope analyses of δ15N and δ13C and stomach content. The Upstream section had a more complex food webs structure with a greater richness of macroinvertebrates and fish species than Midstream. Upstream basal resources were dominated by filamentous algae. Lake Trout were found to have a higher trophic position than all other fish species in that area although, the most abundant fish species, were Rainbow Trout. Depending on the life stage, Rainbow Trout shifted from prey to competitor/predator. In the Midstream section, the base of the food webs was dominated by coarse particulate organic matter, and adult Rainbow Trout had the highest trophic level. Isotopic values changed among macroinvertebrates and fish for both areas. The two most abundant native and invasive species — Puyen and Rainbow Trout — showed an isotopic separation in Midstream but did not in Upstream areas. The presence of invasive fish that occupy top trophic levels can have a significant impact on native fish populations that have great ecological importance in the region.(AU)

El objetivo de este estudio fue determinar la estructura trófica de un gran río de la Patagonia en dos secciones (río arriba y medio) y evaluar la superposición isotópica entre especies nativas e introducidas. Utilizamos análisis de isótopos estables δ15N y δ13C y contenido estomacal. La sección río arriba tuvo una estructura de trama trófica más compleja, con mayor riqueza de macroinvertebrados y peces respecto de la sección media. Los recursos basales dominantes río arriba fueron las algas filamentosas. En esta área, la trucha de lago tuvo la posición trófica más alta entre los peces, aunque, las especies de peces más abundantes fueron las truchas arcoiris. Dependiendo del estadio, la trucha arcoiris cambió su rol de presa a competidor/depredador. En la sección media del río, la base de la trama trófica estuvo dominada por materia orgánica particulada gruesa y la trucha arcoíris adulta fue el depredador tope. Los valores isotópicos variaron entre zonas para invetebrados y peces. Las dos especies nativas e invasoras más abundantes, Puyen y trucha arcoiris, mostraron una separación isotópica en la sección media, pero no en secciones de río arriba. La presencia de peces invasores que ocupan una posición tope en los niveles tróficos puede tener un impacto significativo sobre las poblaciones de peces nativos de gran importancia ecológica en la región.(AU)