Partitioning taxonomic diversity of aquatic insect assemblages and functional feeding groups in neotropical savanna headwater streams.

Biological diversity can be divided into: alpha (α, local), beta (ß, difference in assemblage composition among locals), and gamma (γ, total diversity). We assessed the partitioning of taxonomic diversity of Ephemeroptera, Plecoptera and Trichoptera (EPT) and of functional feeding groups (FFG) in neotropical savanna (southeastern Brazilian cerrado) streams. To do so, we considered three diversity components: stream site (α), among stream sites (ß1), and among hydrologic units (ß2). We also evaluated the association of EPT genera composition with heterogeneity in land use, instream physical habitat structure, and instream water quality variables. The percentage of EPT taxonomic α diversity (20.7%) was smaller than the ß1 and ß2 diversity percentages (53.1% and 26.2%, respectively). The percentage of EPT FFG collector-gatherer α diversity (26.5%) was smaller than that of ß1 diversity (55.8%) and higher than the ß2 (17.7%) diversity. The collector-gatherer FFG was predominant and had the greatest ß diversity percentage among stream sites (ß1, 55.8%). Our findings support the need for implementing regional scale conservation strategies in the cerrado biome, which has been degraded by anthropogenic activities.

Spatial variations in fish assemblage structure in a southeastern Brazilian reservoir.

We assessed the fish assemblage structure and composition of Nova Ponte Reservoir (Araguari River, Upper Paraná Basin, Brazil). We observed significant differences in abundance (p = 0.0003), richness (p = 0.0005) and diversity (p = 0.02) between lacustrine and riverine zones of the reservoir. Nine species were significantly more abundant in the riverine region: Astyanax altiparanae, Astyanax gr. fasciatus, Galeocharax knerii, Hoplias intermedius, Hypostomus sp., Leporinus friderici, Leporinus obtusidens, Pimelodus maculatus and Schizodon nasutus. The results indicated a longitudinal gradient in the composition and abundance of fishes in Nova Ponte Reservoir, reinforcing the importance of freely flowing riverine reaches for conserving native neotropical ichthyofauna and reflecting the strong adaptation of these species to riverine systems.

Spatial variations in fish assemblage structure in a southeastern Brazilian reservoir / Variações espaciais na estrutura das assembléias de peixes em um reservatório do sudeste do Brasil

Abstract We assessed the fish assemblage structure and composition of Nova Ponte Reservoir (Araguari River, Upper Paraná Basin, Brazil). We observed significant differences in abundance (p = 0.0003), richness (p = 0.0005) and diversity (p = 0.02) between lacustrine and riverine zones of the reservoir. Nine species were significantly more abundant in the riverine region: Astyanax altiparanae, Astyanax gr. fasciatus, Galeocharax knerii, Hoplias intermedius, Hypostomus sp., Leporinus friderici, Leporinus obtusidens, Pimelodus maculatus and Schizodon nasutus. The results indicated a longitudinal gradient in the composition and abundance of fishes in Nova Ponte Reservoir, reinforcing the importance of freely flowing riverine reaches for conserving native neotropical ichthyofauna and reflecting the strong adaptation of these species to riverine systems.

Resumo Este estudo avaliou a assembléia de peixes do reservatório de Nova Ponte (rio Araguari, bacia do Alto Paraná, Brasil), em termos de estrutura e composição. Foram observadas diferenças significativas na abundância (p = 0.0003), riqueza (p = 0.0005) e diversidade (p = 0.02) entre as zonas lacustres e fluviais do reservatório. Nove espécies foram mais abundantes na região fluvial: Astyanax altiparanae, Astyanax gr. fasciatus, Galeocharax knerii, Hoplias intermedius, Hypostomus sp., Leporinus friderici, Leporinus obtusidens, Pimelodus maculatus and Schizodon nasutus. Os resultados indicaram a existência de um gradiente longitudinal na composição e abundância de peixes no reservatório de Nova Ponte. Estes padrões reforçam a importância de trechos fluviais livres de barramentos para a conservação da ictiofauna neotropical nativa e refletem a forte adaptação dessas espécies aos sistemas fluviais.

Spatial variations in fish assemblage structure in a southeastern Brazilian reservoir / Variações espaciais na estrutura das assembléias de peixes em um reservatório do sudeste do Brasil

Abstract We assessed the fish assemblage structure and composition of Nova Ponte Reservoir (Araguari River, Upper Paraná Basin, Brazil). We observed significant differences in abundance (p = 0.0003), richness (p = 0.0005) and diversity (p = 0.02) between lacustrine and riverine zones of the reservoir. Nine species were significantly more abundant in the riverine region: Astyanax altiparanae, Astyanax gr. fasciatus, Galeocharax knerii, Hoplias intermedius, Hypostomus sp., Leporinus friderici, Leporinus obtusidens, Pimelodus maculatus and Schizodon nasutus. The results indicated a longitudinal gradient in the composition and abundance of fishes in Nova Ponte Reservoir, reinforcing the importance of freely flowing riverine reaches for conserving native neotropical ichthyofauna and reflecting the strong adaptation of these species to riverine systems.(AU)

Resumo Este estudo avaliou a assembléia de peixes do reservatório de Nova Ponte (rio Araguari, bacia do Alto Paraná, Brasil), em termos de estrutura e composição. Foram observadas diferenças significativas na abundância (p = 0.0003), riqueza (p = 0.0005) e diversidade (p = 0.02) entre as zonas lacustres e fluviais do reservatório. Nove espécies foram mais abundantes na região fluvial: Astyanax altiparanae, Astyanax gr. fasciatus, Galeocharax knerii, Hoplias intermedius, Hypostomus sp., Leporinus friderici, Leporinus obtusidens, Pimelodus maculatus and Schizodon nasutus. Os resultados indicaram a existência de um gradiente longitudinal na composição e abundância de peixes no reservatório de Nova Ponte. Estes padrões reforçam a importância de trechos fluviais livres de barramentos para a conservação da ictiofauna neotropical nativa e refletem a forte adaptação dessas espécies aos sistemas fluviais.(AU)

Spatial variations in fish assemblage structure in a southeastern Brazilian reservoir

Abstract We assessed the fish assemblage structure and composition of Nova Ponte Reservoir (Araguari River, Upper Paraná Basin, Brazil). We observed significant differences in abundance (p = 0.0003), richness (p = 0.0005) and diversity (p = 0.02) between lacustrine and riverine zones of the reservoir. Nine species were significantly more abundant in the riverine region: Astyanax altiparanae, Astyanax gr. fasciatus, Galeocharax knerii, Hoplias intermedius, Hypostomus sp., Leporinus friderici, Leporinus obtusidens, Pimelodus maculatus and Schizodon nasutus. The results indicated a longitudinal gradient in the composition and abundance of fishes in Nova Ponte Reservoir, reinforcing the importance of freely flowing riverine reaches for conserving native neotropical ichthyofauna and reflecting the strong adaptation of these species to riverine systems.

Resumo Este estudo avaliou a assembléia de peixes do reservatório de Nova Ponte (rio Araguari, bacia do Alto Paraná, Brasil), em termos de estrutura e composição. Foram observadas diferenças significativas na abundância (p = 0.0003), riqueza (p = 0.0005) e diversidade (p = 0.02) entre as zonas lacustres e fluviais do reservatório. Nove espécies foram mais abundantes na região fluvial: Astyanax altiparanae, Astyanax gr. fasciatus, Galeocharax knerii, Hoplias intermedius, Hypostomus sp., Leporinus friderici, Leporinus obtusidens, Pimelodus maculatus and Schizodon nasutus. Os resultados indicaram a existência de um gradiente longitudinal na composição e abundância de peixes no reservatório de Nova Ponte. Estes padrões reforçam a importância de trechos fluviais livres de barramentos para a conservação da ictiofauna neotropical nativa e refletem a forte adaptação dessas espécies aos sistemas fluviais.

Isotopic variation in five species of stream fishes under the influence of different land uses.

The aim of this study was to test if changes in land use alter the isotopic signature of fish species, promoting changes in the trophic position and food resource partitioning between these consumers. Three different systems were investigated: pasture streams (n = 3), streams in sugar cane plantations (n = 3) and reference streams (n = 3). Fish species Aspidoras fuscoguttatus, Astyanax altiparanae, Characidium zebra, Hisonotus piracanjuba and Knodus moenkhausii were selected, and their nitrogen and carbon isotopic compositions were estimated to assess changes in the trophic level and partitioning of food items consumed. The composition of δ(13) C (‰) only differed among the land use categories for A. altiparanae, H. piracanjuba and K. moenkhausii. Resource partitioning was different for all species, with changes in the sources or proportions they consumed in each land use category, but only A. altiparanae introduced new food sources in large quantity in altered land uses. It is important to note, however, that the results from the resource partitioning analysis are limited due to large overlapping of isotopic signatures between the analysed food resources. All fish species exhibited variation in δ(15) N (‰), with the highest values found in streams under sugar cane or pasture influence. Despite the variation in nitrogen isotopic values, only C. zebra and H. piracanjuba displayed changes in trophic level. Therefore, it is believed that the increase in the δ(15) N (‰) value of the individuals collected in streams under the influence of sugar cane or pasture was due to the greater influence of livestock dung and chemical and organic fertilizers. The results also highlight the importance of studying consumer species along with all forms of resources available at each location separately, because the signatures of these resources also vary within different land uses.

Fish stomach contents in benthic macroinvertebrate assemblage assessments.

The choice of sampling gears to assess benthic macroinvertebrate communities depends on environmental characteristics, study objectives, and cost effectiveness. Because of the high foraging capacity and diverse habitats and behaviors of benthophagous fishes, their stomach contents may offer a useful sampling tool in studies of benthic macroinvertebrates, especially in large, deep, fast rivers that are difficult to sample with traditional sediment sampling gear. Our objective was to compare the benthic macroinvertebrate communities sampled from sediments with those sampled from fish stomachs. We collected benthic macroinvertebrates and fish from three different habitat types (backwater, beach, riffle) in the wet season, drying season, and dry season along a single reach of the Grande River (Paraná River Basin, southeast Brazil). We sampled sediments through use of a Petersen dredge (total of 216 grabs) and used gill nets to sample fish (total of 36 samples). We analyzed the stomach contents of three commonly occurring benthophagous fish species (Eigenmannia virescens, Iheringichthys labrosus, Leporinus amblyrhynchus). Chironomids dominated in both sampling methods. Macroinvertebrate taxonomic composition and abundances from fish stomachs differed from those from sediment samples, but less so from riffles than from backwater and beach habitats. Macroinvertebrate taxa from E. virescens stomachs were more strongly correlated with sediment samples from all three habitats than were those from the other two species. The species accumulation curves and higher mean dispersion values, compared with with sediment samples suggest that E. virescens is more efficient than sediment samples and the other fish studied at collecting benthic taxa. We conclude that by analyzing the stomach contents of benthophagous fishes it is possible to assess important characteristics of benthic communities (dispersion, taxonomic composition and diversity). This is especially true for studies that only sample fish assemblages to evaluate aquatic ecosystem impacts. Therefore, this approach can be useful to amplify assessments of human impacts, and to incorporate additional bioindicators.

Fish stomach contents in benthic macroinvertebrate assemblage assessments / Conteúdo estomacal de peixes em avaliações de comunidades de macroinvertebrados bentônicos

The choice of sampling gears to assess benthic macroinvertebrate communities depends on environmental characteristics, study objectives, and cost effectiveness. Because of the high foraging capacity and diverse habitats and behaviors of benthophagous fishes, their stomach contents may offer a useful sampling tool in studies of benthic macroinvertebrates, especially in large, deep, fast rivers that are difficult to sample with traditional sediment sampling gear. Our objective was to compare the benthic macroinvertebrate communities sampled from sediments with those sampled from fish stomachs. We collected benthic macroinvertebrates and fish from three different habitat types (backwater, beach, riffle) in the wet season, drying season, and dry season along a single reach of the Grande River (Paraná River Basin, southeast Brazil). We sampled sediments through use of a Petersen dredge (total of 216 grabs) and used gill nets to sample fish (total of 36 samples). We analyzed the stomach contents of three commonly occurring benthophagous fish species (Eigenmannia virescens, Iheringichthys labrosus, Leporinus amblyrhynchus). Chironomids dominated in both sampling methods. Macroinvertebrate taxonomic composition and abundances from fish stomachs differed from those from sediment samples, but less so from riffles than from backwater and beach habitats. Macroinvertebrate taxa from E. virescens stomachs were more strongly correlated with sediment samples from all three habitats than were those from the other two species. The species accumulation curves and higher mean dispersion values, compared with with sediment samples suggest that E. virescens is more efficient than sediment samples and the other fish studied at collecting benthic taxa. We conclude that by analyzing the stomach contents of benthophagous fishes it is possible to assess important characteristics of benthic communities (dispersion, taxonomic composition and diversity). This is especially true for studies that only sample fish assemblages to evaluate aquatic ecosystem impacts. Therefore, this approach can be useful to amplify assessments of human impacts, and to incorporate additional bioindicators.

A escolha da ferramenta adequada para avaliar as comunidades de macroinvertebrados bentônicos depende dos objetivos do estudo, das características ambientais e dos recursos financeiros disponíveis. Devido à alta capacidade de forrageamento apresentada por espécies de peixes bentófagas e seu acesso a diversos tipos de habitats, a análise do conteúdo estomacal destas espécies pode ser uma ferramenta útil em avaliações de assembleias de macroinvertebrados bentônicos, especialmente em rios grandes, profundos e rápidos, que são difíceis de amostrar através de métodos convencionais de coleta de sedimento. Nosso objetivo foi comparar as assembleias de macroinvertebrados bentônicos amostrados no sedimento com as assembleias amostradas nos estômagos de espécies de peixes bentófagas. Foram coletados peixes e sedimento em três diferentes tipos de habitats (remanso, praia, corredeira) nos períodos úmido e seco ao longo de um único trecho do rio Grande (bacia do rio Paraná, sudeste do Brasil). O sedimento foi amostrado através de uma draga Petersen (total de 216 dragas) e os peixes através de redes de emalhar (total de 36 amostras). Foram analisados os conteúdos estomacais de três espécies de peixes (Eigenmannia virescens Gymnotiformes, Iheringichthys labrosus Siluriformes; Leporinus amblyrhynchus Characiformes). Chironomidae foi a família dominante em ambos os métodos. A composição taxonômica de macroinvertebrados bentônicos encontrados nos estômagos foi diferente daquela amostrada no sedimento. Os taxa de macroinvertebrados amostrados nos estômagos de E. virescens foram mais correlacionados com os três tipos de habitats do que os taxa obtidos nos estômagos das outras duas espécies. As inclinações das curvas cumulativas, assim como os maiores valores de dispersão média, demonstram que E. virescens possui potencial como ferramenta ecológica para acessar as assembleias de macroinvertebrados bentônicos, assim como os maiores valores de dispersão observados. A família Philopotamidae foi encontrada apenas no estômago de L. amblyrhynchus. Concluímos que através da análise do conteúdo do estômago de peixes é possível acessar importantes características das assembleias bentônicas (p.ex. dispersão, composição taxonômica e diversidade). Esta abordagem é especialmente verdadeira em estudos que utilizam apenas as assembleias de peixes para avaliar e/ou monitorar ecossistemas aquáticos. Desta maneira, esse enfoque pode ser útil, aumentando o conhecimento acerca dos impactos humanos sobre os ecossistemas aquáticos e contribuindo para a utilização de diferentes grupos de bioindicadores.

Fish stomach contents in benthic macroinvertebrate assemblage assessments / Conteúdo estomacal de peixes em avaliações de comunidades de macroinvertebrados bentônicos

The choice of sampling gears to assess benthic macroinvertebrate communities depends on environmental characteristics, study objectives, and cost effectiveness. Because of the high foraging capacity and diverse habitats and behaviors of benthophagous fishes, their stomach contents may offer a useful sampling tool in studies of benthic macroinvertebrates, especially in large, deep, fast rivers that are difficult to sample with traditional sediment sampling gear. Our objective was to compare the benthic macroinvertebrate communities sampled from sediments with those sampled from fish stomachs. We collected benthic macroinvertebrates and fish from three different habitat types (backwater, beach, riffle) in the wet season, drying season, and dry season along a single reach of the Grande River (Paraná River Basin, southeast Brazil). We sampled sediments through use of a Petersen dredge (total of 216 grabs) and used gill nets to sample fish (total of 36 samples). We analyzed the stomach contents of three commonly occurring benthophagous fish species (Eigenmannia virescens, Iheringichthys labrosus, Leporinus amblyrhynchus). Chironomids dominated in both sampling methods. Macroinvertebrate taxonomic composition and abundances from fish stomachs differed from those from sediment samples, but less so from riffles than from backwater and beach habitats. Macroinvertebrate taxa from E. virescens stomachs were more strongly correlated with sediment samples from all three habitats than were those from the other two species. The species accumulation curves and higher mean dispersion values, compared with with sediment samples suggest that E. virescens is more efficient than sediment samples and the other fish studied at collecting benthic taxa. We conclude that by analyzing the stomach contents of benthophagous fishes it is possible to assess important characteristics of benthic communities (dispersion, taxonomic composition and diversity). This is especially true for studies that only sample fish assemblages to evaluate aquatic ecosystem impacts. Therefore, this approach can be useful to amplify assessments of human impacts, and to incorporate additional bioindicators.(AU)

A escolha da ferramenta adequada para avaliar as comunidades de macroinvertebrados bentônicos depende dos objetivos do estudo, das características ambientais e dos recursos financeiros disponíveis. Devido à alta capacidade de forrageamento apresentada por espécies de peixes bentófagas e seu acesso a diversos tipos de habitats, a análise do conteúdo estomacal destas espécies pode ser uma ferramenta útil em avaliações de assembleias de macroinvertebrados bentônicos, especialmente em rios grandes, profundos e rápidos, que são difíceis de amostrar através de métodos convencionais de coleta de sedimento. Nosso objetivo foi comparar as assembleias de macroinvertebrados bentônicos amostrados no sedimento com as assembleias amostradas nos estômagos de espécies de peixes bentófagas. Foram coletados peixes e sedimento em três diferentes tipos de habitats (remanso, praia, corredeira) nos períodos úmido e seco ao longo de um único trecho do rio Grande (bacia do rio Paraná, sudeste do Brasil). O sedimento foi amostrado através de uma draga Petersen (total de 216 dragas) e os peixes através de redes de emalhar (total de 36 amostras). Foram analisados os conteúdos estomacais de três espécies de peixes (Eigenmannia virescens Gymnotiformes, Iheringichthys labrosus Siluriformes; Leporinus amblyrhynchus Characiformes). Chironomidae foi a família dominante em ambos os métodos. A composição taxonômica de macroinvertebrados bentônicos encontrados nos estômagos foi diferente daquela amostrada no sedimento. Os taxa de macroinvertebrados amostrados nos estômagos de E. virescens foram mais correlacionados com os três tipos de habitats do que os taxa obtidos nos estômagos das outras duas espécies. As inclinações das curvas cumulativas, assim como os maiores valores de dispersão média, demonstram que E. virescens possui potencial como ferramenta ecológica para acessar as assembleias de macroinvertebrados bentônicos, assim como os maiores valores de dispersão observados. A família Philopotamidae foi encontrada apenas no estômago de L. amblyrhynchus. Concluímos que através da análise do conteúdo do estômago de peixes é possível acessar importantes características das assembleias bentônicas (p.ex. dispersão, composição taxonômica e diversidade). Esta abordagem é especialmente verdadeira em estudos que utilizam apenas as assembleias de peixes para avaliar e/ou monitorar ecossistemas aquáticos. Desta maneira, esse enfoque pode ser útil, aumentando o conhecimento acerca dos impactos humanos sobre os ecossistemas aquáticos e contribuindo para a utilização de diferentes grupos de bioindicadores.(AU)

Influence of peak flow changes on the macroinvertebrate drift downstream of a Brazilian hydroelectric dam / Influência de alterações de vazão sobre a deriva de macroinvertebrados a jusante de uma barragem hidrelétrica brasileira

Successive daily peak flows from hydropower plants can disrupt aquatic ecosystems and alter the composition and structure of macroinvertebrates downstream. We evaluated the influence of peak flow changes on macroinvertebrate drift downstream of a hydroelectric plant as a basis for determining ecological flows that might reduce the disturbance of aquatic biota. The aim of this study was to assess the influence of flow fluctuations on the seasonal and daily drift patterns of macroinvertebrates. We collected macroinvertebrates during fixed flow rates (323 m3.s1 in the wet season and 111 m3.s1 in the dry season) and when peak flows fluctuated (378 to 481 m3.s1 in the wet season, and 109 to 173 m3.s1 in the dry season) in 2010. We collected 31,924 organisms belonging to 46 taxa in the four sampling periods. Taxonomic composition and densities of drifting invertebrates differed between fixed and fluctuating flows, in both wet and dry seasons, but family richness varied insignificantly. We conclude that macroinvertebrate assemblages downstream of dams are influenced by daily peak flow fluctuations. When making environmental flow decisions for dams, it would be wise to consider drifting macroinvertebrates because they reflect ecological changes in downstream biological assemblages.

Os sucessivos pulsos diários de vazão decorrentes da operação de usinas hidrelétricas podem perturbar os ecossistemas aquáticos e alterar a composição e estrutura de macroinvertebrados a jusante de barramentos. Nós avaliamos a influência de alterações de vazão sobre a deriva de macroinvertebrados a jusante de uma barragem hidrelétrica como subsídio para a determinação de vazões ecológicas que podem reduzir os distúrbios sobre a biota aquática. O objetivo deste estudo foi avaliar a influência das flutuações de vazão sobre os padrões sazonais e diários de deriva de macroinvertebrados. Nós coletamos os macroinvertebrados durante períodos de vazão fixa (323 m3.s1 na estação de chuvas e 111 m3.s1 na estação seca) e com flutuações de vazão (378 - 481 m3.s1 na estação de chuvas e 109 - 173 m3.s1 na estação seca) no ano de 2010. Foram coletados 31.924 organismos distribuídos em 46 taxa nos quatro períodos amostrais. A composição taxonômica e a densidade de invertebrados a deriva diferiram entre os períodos com vazão fixa e flutuante, tanto na estação de chuvas quanto na seca, mas a riqueza taxonômica não variou significativamente. Em conclusão, as comunidades de macroinvertebrados a jusante de barragens são influenciadas pelas flutuações diárias na vazão. Portanto, os macroinvertebrados a deriva devem ser considerados nos cálculos de vazões ambientais, pois eles claramente refletem as mudanças ecológicas nas comunidades biológicas a jusante de barragens hidrelétricas.

Influence of peak flow changes on the macroinvertebrate drift downstream of a Brazilian hydroelectric dam / Influência de alterações de vazão sobre a deriva de macroinvertebrados a jusante de uma barragem hidrelétrica brasileira

Successive daily peak flows from hydropower plants can disrupt aquatic ecosystems and alter the composition and structure of macroinvertebrates downstream. We evaluated the influence of peak flow changes on macroinvertebrate drift downstream of a hydroelectric plant as a basis for determining ecological flows that might reduce the disturbance of aquatic biota. The aim of this study was to assess the influence of flow fluctuations on the seasonal and daily drift patterns of macroinvertebrates. We collected macroinvertebrates during fixed flow rates (323 m3.s1 in the wet season and 111 m3.s1 in the dry season) and when peak flows fluctuated (378 to 481 m3.s1 in the wet season, and 109 to 173 m3.s1 in the dry season) in 2010. We collected 31,924 organisms belonging to 46 taxa in the four sampling periods. Taxonomic composition and densities of drifting invertebrates differed between fixed and fluctuating flows, in both wet and dry seasons, but family richness varied insignificantly. We conclude that macroinvertebrate assemblages downstream of dams are influenced by daily peak flow fluctuations. When making environmental flow decisions for dams, it would be wise to consider drifting macroinvertebrates because they reflect ecological changes in downstream biological assemblages.(AU)

Os sucessivos pulsos diários de vazão decorrentes da operação de usinas hidrelétricas podem perturbar os ecossistemas aquáticos e alterar a composição e estrutura de macroinvertebrados a jusante de barramentos. Nós avaliamos a influência de alterações de vazão sobre a deriva de macroinvertebrados a jusante de uma barragem hidrelétrica como subsídio para a determinação de vazões ecológicas que podem reduzir os distúrbios sobre a biota aquática. O objetivo deste estudo foi avaliar a influência das flutuações de vazão sobre os padrões sazonais e diários de deriva de macroinvertebrados. Nós coletamos os macroinvertebrados durante períodos de vazão fixa (323 m3.s1 na estação de chuvas e 111 m3.s1 na estação seca) e com flutuações de vazão (378 - 481 m3.s1 na estação de chuvas e 109 - 173 m3.s1 na estação seca) no ano de 2010. Foram coletados 31.924 organismos distribuídos em 46 taxa nos quatro períodos amostrais. A composição taxonômica e a densidade de invertebrados a deriva diferiram entre os períodos com vazão fixa e flutuante, tanto na estação de chuvas quanto na seca, mas a riqueza taxonômica não variou significativamente. Em conclusão, as comunidades de macroinvertebrados a jusante de barragens são influenciadas pelas flutuações diárias na vazão. Portanto, os macroinvertebrados a deriva devem ser considerados nos cálculos de vazões ambientais, pois eles claramente refletem as mudanças ecológicas nas comunidades biológicas a jusante de barragens hidrelétricas.(AU)

Influence of peak flow changes on the macroinvertebrate drift downstream of a Brazilian hydroelectric dam.

Successive daily peak flows from hydropower plants can disrupt aquatic ecosystems and alter the composition and structure of macroinvertebrates downstream. We evaluated the influence of peak flow changes on macroinvertebrate drift downstream of a hydroelectric plant as a basis for determining ecological flows that might reduce the disturbance of aquatic biota. The aim of this study was to assess the influence of flow fluctuations on the seasonal and daily drift patterns of macroinvertebrates. We collected macroinvertebrates during fixed flow rates (323 m3.s-1 in the wet season and 111 m3.s-1 in the dry season) and when peak flows fluctuated (378 to 481 m3.s-1 in the wet season, and 109 to 173 m3.s-1 in the dry season) in 2010. We collected 31,924 organisms belonging to 46 taxa in the four sampling periods. Taxonomic composition and densities of drifting invertebrates differed between fixed and fluctuating flows, in both wet and dry seasons, but family richness varied insignificantly. We conclude that macroinvertebrate assemblages downstream of dams are influenced by daily peak flow fluctuations. When making environmental flow decisions for dams, it would be wise to consider drifting macroinvertebrates because they reflect ecological changes in downstream biological assemblages.

Rapid ecological assessment of benthic indicators of water quality: a successful capacity-building experience for brazilian postgraduate students in ecology / Avaliação ecológica rápida de indicadores bentônicos de qualidade de água: uma experiência de sucesso na formação de pós-graduandos em ecologia no Brasil

Rapid Ecological Assessment protocols are important tools for the training of postgraduate students, as well as the collection of data on poorly-known and protected areas with the potential for the preservation of water supplies for urban areas. The objective of this study was to perform a survey of water quality and diversity of benthic macroinvertebrates in two sub-basins at the Mata do Junco Wildlife Refuge in the Brazilian state of Sergipe. The collection of data in the field, laboratory processing, and the interpretation and discussion of data were conducted in groups by students from two postgraduate programmes in Ecology and Conservation (UFMG and UFS), personnel of the state environment agency (SEMARH), school teachers from the local town of Capela, and members of the reserve's voluntary fire brigade. The results of the assessment were organised, analysed, and presented at the reserve headquarters in the form of posters, for the development of environmental education activities with pupils from local schools, as well as contributing to a SEMARH seminar. Samples were characterised by distinct taxonomic compositions and diversity, as confirmed by MDS and additive partitioning of diversity analyses. The gravel substrate presented the lower mean taxonomic richness in each sampling unit (α1 = 28%), while the average difference among samples (ß1 diversity) was elevated for both substrates (39% for leaf litter, 41% for gravel), reflecting the pronounced variation among samples, even adjacent ones within the same stream. Diversity between streams was lower in the case of leaf litter in comparison with gravel (ß2 = 21 and 31%, respectively). A total of 57 fish specimens were collected with a predominance of individuals of the orders Characiformes (62%) and Perciformes (21%). This rapid ecological assessment confirmed the importance of the conservation unit and emphasised the need for its continuation, given its importance for the maintenance of water quality and its other ecological services, such as the conservation of the region's aquatic biodiversity and providing the local town of Capela (circa 20,000 inhabitants) with its water supply, the Mata do Junco being its only source.

Protocolos de avaliação ecológica rápida são ferramentas importantes para treinamento de pós-graduandos e levantamento de informações em áreas pouco conhecidas. O objetivo deste estudo foi realizar um levantamento de qualidade de água e diversidade de macroinvertebrados bentônicos em duas sub-bacias em uma área protegida. Atividades de campo, processamento em laboratório, interpretação e discussão de dados foram realizados em grupos com a participação de representantes dos Programas de Pós-graduação em Ecologia da UFMG e da UFS, SEMARH, professores do município de Capela e "brigada voluntária de incêndio" do Refúgio de Vida Silvestre (RVS) Mata do Junco em Sergipe. Os resultados foram sintetizados, analisados e disponibilizados na Unidade de Conservação (UC) RVS Mata do Junco na forma de banners de divulgação, atividades de educação ambiental com alunos de escolas locais e em um seminário de recursos hídricos no estado de Sergipe. As amostras de fundo apresentaram composições taxonômicas e diversidade diferentes, como mostraram as análises de ordenação MDS e de partição aditiva da diversidade. O substrato cascalho apresentou menor riqueza taxonômica média em cada unidade amostral (α1 = 28%) e a diferença média entre amostragens (diversidade ß1) foi elevada nos dois casos (39% em folhiço, 41% em cascalho), indicando a alta variação que há entre amostras espacialmente próximas em um mesmo riacho. A diversidade entre riachos foi menor em folhiço do que em cascalho (ß2 = 21 e 31%, respectivamente). Foram capturados 57 peixes, com predomínio de Characiformes (62%) e Perciformes (21%). Esta avaliação ecológica rápida corrobora a importância da criação e manutenção desta unidade de conservação, a fim de manter a boa qualidade de suas águas e serviços ecológicos, destacando-se a conservação da biodiversidade aquática e o abastecimento do município de Capela, com cerca de 20 mil habitantes que têm no RVS Mata do Junco seu único manancial de abastecimento de água.

Effects of flow reduction and spillways on the composition and structure of benthic macroinvertebrate communities in a Brazilian river reach.

Dams are a major threat to aquatic biological diversity. By altering the natural flow of rivers, dams modify fluvial habitats, making them unsuitable for the growth and reproduction of many aquatic species. The aim of this study was to evaluate the effects of a reduced flow reach (RFR) on benthic macroinvertebrate communities. Benthic macroinvertebrates were collected at six sites downstream of the Amador Aguiar Power Plant I before (lotic phase) and after (semi-lentic phase) Araguari River mean flow was reduced from 346 to 7 m³.s⁻¹. Changes in macroinvertebrates richness, diversity and total biomass were not observed. Ablabesmyia, Tanytarsus (Chironomidae, Diptera), Leptoceridae and Polycentropodidae (Trichoptera) densities significantly increased the first year after flow reduction and the construction of spillways (t-test; p < 0.05). An analysis of similarity (ANOSIM) showed statistical differences in taxonomical composition despite considerable overlap in communities between the lotic and semi-lentic phases (R = 0.3; p < 0.01). In both phases, the macroinvertebrates were characterised by the dominance of groups tolerant to human disturbance (e.g., Chironomidae, Ceratopogonidae and Oligochaeta) and by the presence of the alien bivalve species Corbicula fluminea (Veneroidae), suggesting that the river was already degraded before the hydraulic modifications. Since the 1980s, the Araguari River has been continuously subjected to human pressures (e.g., cascade dams, urbanization and replacement of native vegetation by pasture and crops). These activities have led to impoverishment of biological communities and have consequently altered the ecosystem.

Effects of flow reduction and spillways on the composition and structure of benthic macroinvertebrate communities in a Brazilian river reach / Efeitos da redução de vazão e construção de soleiras vertentes sobre a composição e estrutura de comunidades de macroinvertebrados bentônicos em um trecho de rio brasileiro

Dams are a major threat to aquatic biological diversity. By altering the natural flow of rivers, dams modify fluvial habitats, making them unsuitable for the growth and reproduction of many aquatic species. The aim of this study was to evaluate the effects of a reduced flow reach (RFR) on benthic macroinvertebrate communities. Benthic macroinvertebrates were collected at six sites downstream of the Amador Aguiar Power Plant I before (lotic phase) and after (semi-lentic phase) Araguari River mean flow was reduced from 346 to 7 m³.s-1. Changes in macroinvertebrates richness, diversity and total biomass were not observed. Ablabesmyia, Tanytarsus (Chironomidae, Diptera), Leptoceridae and Polycentropodidae (Trichoptera) densities significantly increased the first year after flow reduction and the construction of spillways (t-test; p < 0.05). An analysis of similarity (ANOSIM) showed statistical differences in taxonomical composition despite considerable overlap in communities between the lotic and semi-lentic phases (R = 0.3; p < 0.01). In both phases, the macroinvertebrates were characterised by the dominance of groups tolerant to human disturbance (e.g., Chironomidae, Ceratopogonidae and Oligochaeta) and by the presence of the alien bivalve species Corbicula fluminea (Veneroidae), suggesting that the river was already degraded before the hydraulic modifications. Since the 1980s, the Araguari River has been continuously subjected to human pressures (e.g., cascade dams, urbanization and replacement of native vegetation by pasture and crops). These activities have led to impoverishment of biological communities and have consequently altered the ecosystem.

As represas constituem uma das principais ameaças à diversidade biológica. Ao alterarem a vazão natural de um rio, modificam os habitats fluviais tornando-os inadequados para o crescimento e reprodução de diversas espécies aquáticas. O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos de um trecho de vazão reduzida sobre as comunidades de macroinvertebrados bentônicos. Os organismos foram coletados em seis estações amostrais à jusante da UHE Amador Aguiar I antes (fase lótica) e após (fase semilêntica) a vazão média do rio Araguari (MG) ter sido reduzida de 346 para 7 m³.s-1. Não foram registradas mudanças na riqueza, diversidade e biomassa total dos macroinvertebrados. As densidades (ind.m-2) de Ablabesmyia, Tanytarsus (Diptera), Leptoceridae e Polycentropodidae (Trichoptera) aumentaram significativamente no primeiro ano após a redução da vazão e construção das soleiras vertentes (t-test; p < 0,05). Uma análise de similaridade (ANOSIM) apontou diferenças significativas na composição taxonômica, porém houve sobreposição das comunidades entre as fases lótica e semilêntica (R = 0,3; p < 0,01). Em ambas as fases a macrofauna caracterizou-se pela dominância de grupos tolerantes a distúrbios antrópicos (p. ex. Chironomidae, Ceratopogonidae e Oligochaeta) e pela presença do bivalve invasor Corbicula fluminea, sugerindo que o rio já estava degradado antes das modificações hidráulicas. Desde a década de 1980 o rio Araguari tem sido continuamente submetido a impactos antrópicos (barramentos em cascata, urbanização e a substituição da vegetação por pastagens e cultivos agrícolas). Essas atividades têm levado ao empobrecimento das comunidades biológicas e, consequentemente, alterado o funcionamento do ecossistema.

Development of a benthic multimetric index for biomonitoring of a neotropical watershed.

Biotic indices are important tools for evaluating water quality in Biomonitoring Programmes of river basins. The objective of this study was to develop a Benthic Multimetric Index (BMI) to evaluate the water quality in a neotropical catchment in southeastern Brazil. Thirty metrics were evaluated and six were selected to calculate the BMI: family richness, % Oligochaeta, % Chironomidae + Oligochaeta (% CHOL), % EPT (Ephemeroptera, Plecoptera and Trichoptera), % Collector-gatherers, and BMWP-CETEC biotic index. Sampling was carried in triplicate at 21 sampling sites (8 in the river channel and 13 in the tributaries) during 4 annual collecting trips from June 2004 to November 2007, making a total of 945 samples. Scores (5, 3 or 1) were attributed to each chosen metric and were added up to establish the water quality criteria (a score of 6-12 - poor; 13-18 - intermediate; 19-24 - good; and 25-30 - very good water quality). Our results indicated that 48% of the sampling sites analysed in the catchment basin presented very good water quality, 14% good quality, 19% regular, and 19% poor water quality. This methodology proved to be an efficient tool for evaluating water quality in the Biomonitoring Programme of the Velhas River basin, and that it may serve to evaluate water quality in other river basins in South America.

Development of a benthic multimetric index for biomonitoring of a neotropical watershed / Desenvolvimento de um Índice Multimétrico Bentônico para o biomonitoramento de uma bacia hidrográfica neotropical

Biotic indices are important tools for evaluating water quality in Biomonitoring Programmes of river basins. The objective of this study was to develop a Benthic Multimetric Index (BMI) to evaluate the water quality in a neotropical catchment in southeastern Brazil. Thirty metrics were evaluated and six were selected to calculate the BMI: family richness, percent Oligochaeta, percent Chironomidae + Oligochaeta ( percent CHOL), percent EPT (Ephemeroptera, Plecoptera and Trichoptera), percent Collector-gatherers, and BMWP-CETEC biotic index. Sampling was carried in triplicate at 21 sampling sites (8 in the river channel and 13 in the tributaries) during 4 annual collecting trips from June 2004 to November 2007, making a total of 945 samples. Scores (5, 3 or 1) were attributed to each chosen metric and were added up to establish the water quality criteria (a score of 6-12 - poor; 13-18 - intermediate; 19-24 - good; and 25-30 - very good water quality). Our results indicated that 48 percent of the sampling sites analysed in the catchment basin presented very good water quality, 14 percent good quality, 19 percent regular, and 19 percent poor water quality. This methodology proved to be an efficient tool for evaluating water quality in the Biomonitoring Programme of the Velhas River basin, and that it may serve to evaluate water quality in other river basins in South America.

Índices bióticos bentônicos são importantes ferramentas na avaliação da qualidade de água em programas de biomonitoramento de bacias hidrográficas. O objetivo deste estudo foi desenvolver um Índice Multimétrico Bentônico (IMB) para avaliar a qualidade das águas em uma bacia hidrográfica no sudeste do Brasil. Trinta métricas foram avaliadas e 6 foram selecionadas para compor o IMB: riqueza de famílias, por cento Oligochaeta, por cento Chironomidae + Oligochaeta ( por cento CHOL), por cento EPT (Ephemeroptera, Plecoptera e Trichoptera), por cento Coletores-catadores e índice BMWP-CETEC. Foram realizadas amostragens em triplicatas em 21 estações amostrais (8 na calha do rio e 13 nos tributários) em 4 coletas anuais de junho de 2004 a novembro de 2007, totalizando 945 amostras. Foram atribuídos escores (5, 3 ou 1) a cada métrica selecionada e somados para o estabelecimento do critério de qualidade de água (escore de 6 -12 - águas de qualidade ruim; 13-18 - regular; 19-24 - boa; 25-30 - muito boa). Nossos resultados mostraram que 48 por cento das estações de amostragem analisadas na bacia apresentaram águas de muito boa qualidade, 14 por cento de qualidade boa, 19 por cento regular e 19 por cento de qualidade ruim. Esta metodologia apresentou-se como eficiente ferramenta de avaliação da qualidade de água no programa de biomonitoramento da bacia hidrográfica do Rio das Velhas e poderá contribuir para a avaliação da qualidade de água de outras bacias hidrográficas na América do Sul.

Rapid ecological assessment of benthic indicators of water quality: a successful capacity-building experience for Brazilian postgraduate students in ecology

Rapid Ecological Assessment protocols are important tools for the training of postgraduate students, as well as the collection of data on poorly-known and protected areas with the potential for the preservation of water supplies for urban areas. The objective of this study was to perform a survey of water quality and diversity of benthic macroinvertebrates in two sub-basins at the Mata do Junco Wildlife Refuge in the Brazilian state of Sergipe. The collection of data in the field, laboratory processing, and the interpretation and discussion of data were conducted in groups by students from two postgraduate programmes in Ecology and Conservation (UFMG and UFS), personnel of the state environment agency (SEMARH), school teachers from the local town of Capela, and members of the reserve's voluntary fire brigade. The results of the assessment were organised, analysed, and presented at the reserve headquarters in the form of posters, for the development of environmental education activities with pupils from local schools, as well as contributing to a SEMARH seminar. Samples were characterised by distinct taxonomic compositions and diversity, as confirmed by MDS and additive partitioning of diversity analyses. The gravel substrate presented the lower mean taxonomic richness in each sampling unit (a1 = 28%), while the average difference among samples (b1 diversity) was elevated for both substrates (39% for leaf litter, 41% for gravel), reflecting the pronounced variation among samples, even adjacent ones within the same stream. Diversity between streams was lower in the case of leaf litter in comparison with gravel (b2 = 21 and 31%, respectively). A total of 57 fish specimens were collected with a predominance of individuals of the orders Characiformes (62%) and Perciformes (21%). This rapid ecological assessment confirmed the importance of the conservation unit and emphasised the need for its continuation, given its importance for the maintenance of water quality and its other ecological services, such as the conservation of the region's aquatic biodiversity and providing the local town of Capela (circa 20,000 inhabitants) with its water supply, the Mata do Junco being its only source.

Protocolos de avaliação ecológica rápida são ferramentas importantes para treinamento de pós-graduandos e levantamento de informações em áreas pouco conhecidas. O objetivo deste estudo foi realizar um levantamento de qualidade de água e diversidade de macroinvertebrados bentônicos em duas sub-bacias em uma área protegida. Atividades de campo, processamento em laboratório, interpretação e discussão de dados foram realizados em grupos com a participação de representantes dos Programas de Pós-graduação em Ecologia da UFMG e da UFS, SEMARH, professores do município de Capela e "brigada voluntária de incêndio" do Refúgio de Vida Silvestre (RVS) Mata do Junco em Sergipe. Os resultados foram sintetizados, analisados e disponibilizados na Unidade de Conservação (UC) RVS Mata do Junco na forma de banners de divulgação, atividades de educação ambiental com alunos de escolas locais e em um seminário de recursos hídricos no estado de Sergipe. As amostras de fundo apresentaram composições taxonômicas e diversidade diferentes, como mostraram as análises de ordenação MDS e de partição aditiva da diversidade. O substrato cascalho apresentou menor riqueza taxonômica média em cada unidade amostral (a1 = 28%) e a diferença média entre amostragens (diversidade b1) foi elevada nos dois casos (39% em folhiço, 41% em cascalho), indicando a alta variação que há entre amostras espacialmente próximas em um mesmo riacho. A diversidade entre riachos foi menor em folhiço do que em cascalho (b2 = 21 e 31%, respectivamente). Foram capturados 57 peixes, com predomínio de Characiformes (62%) e Perciformes (21%). Esta avaliação ecológica rápida corrobora a importância da criação e manutenção desta unidade de conservação, a fim de manter a boa qualidade de suas águas e serviços ecológicos, destacando-se a conservação da biodiversidade aquática e o abastecimento do município de Capela, com cerca de 20 mil habitantes que têm no RVS Mata do Junco seu único manancial de abastecimento de água.