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.

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.