Land Use Influences Niche Size and the Assimilation of Resources by Benthic Macroinvertebrates in Tropical Headwater Streams.

It is well recognized that assemblage structure of stream macroinvertebrates changes with alterations in catchment or local land use. Our objective was to understand how the trophic ecology of benthic macroinvertebrate assemblages responds to land use changes in tropical streams. We used the isotope methodology to assess how energy flow and trophic relations among macroinvertebrates were affected in environments affected by different land uses (natural cover, pasture, sugar cane plantation). Macroinvertebrates were sampled and categorized into functional feeding groups, and available trophic resources were sampled and evaluated for the isotopic composition of 13C and 15N along streams located in the Cerrado (neotropical savanna). Streams altered by pasture or sugar cane had wider and more overlapped trophic niches, which corresponded to more generalist feeding habits. In contrast, trophic groups in streams with native vegetation had narrower trophic niches with smaller overlaps, suggesting greater specialization. Pasture sites had greater ranges of resources exploited, indicating higher trophic diversity than sites with natural cover and sugar cane plantation. We conclude that agricultural land uses appears to alter the food base and shift macroinvertebrate assemblages towards more generalist feeding behaviors and greater overlap of the trophic niches.

The stream fish fauna from three regions of the Upper Paraná River basin / A ictiofauna de riachos de três regiões do alto rio Paraná

This study aimed to conduct an inventory of fish assemblages in small streams that are tributaries of large reservoirs in three previously unstudied regions of the Upper Paraná River basin. We sampled 117 streams from 1st to 3rd order in Araguari (Nova Ponte hydropower plant reservoir), Paranaíba (São Simão reservoir) and Grande (Volta Grande reservoir) drainages. In total, 20,696 specimens belonging to 100 species, 53 genera, 20 families and six orders were collected. Of these, 11,530 specimens and 41 species were recorded in Araguari, whereas 17 were exclusive to this drainage. In Grande drainage, 3,537 individuals belonging to 41 species (11 exclusive) and in Paranaíba, 5,629 specimens and 67 species (38 exclusive) were sampled. The mean richness per stream was 6.7 for Grande, 9.0 for Araguari and 10.9 for Paranaíba drainage. The predominant orders were Characiformes, 48% of the total richness, and Siluriformes, 36%. Three species were diagnosed as new: Astyanax sp. 1 (Grande and Paranaíba), Astyanax sp. 2 and Astyanax sp. 3 (both from Araguari), all from scabripinnis group. Another three were considered potentially new: Characidium sp. 1, Characidium sp. 2 and Rhamdiopsis sp. Among all records, eight species are not native from the Paraná basin: the exotics Oreochromis niloticus and Tilapia rendalli and the allochtonous Cyphocharax gillii, Hoplerythrinus unitaeniatus, Knodus moenkhausii, Poecilia reticulata, Roeboides descalvadensis and Trichomycterus brasiliensis. This study fills part of the existing knowledge gap about fish from small streams of the Paraná basin. Inventories of the fish fauna from these low-order water courses are important because they highlight their biodiversity relevance, including a significant number of unknown species. Thus, this study contributes to a better knowledge of the stream fish fauna of the upper Paraná River basin, as well as contribute to the establishment of strategies for conservation of this important component of aquatic biodiversity.

Este trabalho teve como objetivo realizar um inventário das assembleias de peixes em pequenos riachos afluentes de grandes reservatórios do alto rio Paraná, em três regiões até então desconhecidas pela literatura. Foram amostrados 117 riachos de 1a a 3a ordens nas bacias dos rios Araguari (na bacia de drenagem do reservatório de Nova Ponte), Paranaíba (reservatório de São Simão) e Grande (reservatório de Volta Grande). No total foram capturados 20.696 exemplares pertencentes a 100 espécies, seis ordens, 20 famílias e 53 gêneros. Destes, 11.530 exemplares e 41 espécies foram registradas na bacia do Araguari, sendo que 17 dessas espécies são exclusivas. Na bacia do rio Grande, foram registrados 3.537 exemplares pertencentes a 41 espécies (11 exclusivas) e na bacia do Paranaíba, foram registrados 5.629 exemplares e 67 espécies (38 exclusivas). A riqueza média por riacho foi de 6.7 para os riachos da bacia do rio Grande, 9.0 para os riachos da bacia do Araguari e 10.9 para os riachos da bacia do rio Paranaíba. As ordens predominantes foram Characiformes, com 48% da riqueza total e Siluriformes, com 36%. Três espécies pertencentes ao grupo scabripinnis foram diagnosticadas como novas: Astyanax sp. 1 (Grande e Paranaíba), Astyanax sp. 2 (Araguari) e Astyanax sp. 3 (Araguari). Outras três foram consideradas como potencialmente novas: Characidium sp. 1, Characidium sp. 2 e Rhamdiopsis sp. Entre todos os registros, oito espécies não são nativas da bacia do Paraná: as exóticas Oreochromis niloticus e Tilapia rendalli e as alóctones Cyphocharax gillii, Hoplerythrinus unitaeniatus, Knodus moenkhausii, Poecilia reticulata, Roeboides descalvadensise Trichomycterus brasiliensis. Este estudo preenche parte da lacuna de conhecimento existente sobre peixes de pequenos riachos da bacia do Paraná. Os inventários sobre a fauna de peixes em riachos de pequena ordem são importantes, pois evidenciam a ocorrência de grande diversidade, incluindo um número significativo de espécies ainda não descritas. Dessa forma, esse estudo contribui para um melhor conhecimento da fauna de peixes de riachos pertencentes è bacia do alto rio Paraná, além de colaborar para o estabelecimento de estratégias para conservação deste importante componente da biodiversidade aquática.

Biologia reprodutiva de Heros efasciatus Heckel, 1840 (Pisces, Cichlidae) na Reserva de Desenvolvimento Sustentável Amanã-AM, visando seu manejo sustentável / Reproductive biology of Heros efasciatus Heckel,1840 (Pisces, Cichlidae) in the Amanã Sustainable Reserve (Amazonas, Brazil), aiming at sustainable management of the species

Com o principal objetivo de fornecer ferramentas para auxiliar na implementação do manejo sustentável de peixes ornamentais na Reserva de Desenvolvimento Sustentável Amanã, Amazonas, foi realizado o estudo da biologia reprodutiva de Heros efasciatus Heckel, 1840, um ciclídeo com potencial ornamental e com poucos trabalhos sobre a sua biologia e ecologia, apesar de já ser comercializado em algumas regiões amazônicas. Coletas bimestrais foram realizadas de fevereiro de 2006 a janeiro de 2007 em dez igarapés contribuintes do Lago Amanã e Urini, sendo utilizados três aparelhos de pesca (rede de arrasto, rapiché e armadilha tipo matapi) e ainda galhadas artificiais nas amostragens realizadas próximas aos lagos. Foram capturados 140 exemplares de H. efasciatus, sendo 50 fêmeas, 42 machos, e 46 indivíduos cujo sexo não foi identificado devido ao pequeno tamanho. O tipo de crescimento encontrado foi isométrico, sendo que o maior indivíduo observado apresentava 174 mm e o menor 14 mm. Os resultados encontrados auxiliarão na adoção de medidas de manejo, como a determinação de tamanhos mínimos de captura, superiores aos tamanhos médios de maturação (97 mm para as fêmeas) e o estabelecimento de períodos de defeso durante a época de sua reprodução (outubro a janeiro). A pequena abundância de indivíduos da espécie, quando comparada com o total de exemplares capturados (apenas 0,07%) e a baixa fecundidade média, de 2502 ovócitos, indica que se deve trabalhar anualmente apenas com um pequeno número de indivíduos, a fim de garantir a continuidade do estoque.

The aim if the present work is to supply basic information that may help the management of ornamental fishes in the Amanã Sustainable Reserve, State of Amazonas, Brazi. A study of the reproductive biology of Heros efasciatus, a cichlid fish with ornamental potential, was performed using specimens collected bi-monthly between February 2006 and January 2007 in ten creeks contributing to Lakes Amanã and Urini. The sample collection gear included hand net, seine and traps. In addition, artificial tree branches were used for sampling near the lakes. A total of 140 specimens of H. efasciatus were captured, which corresponded to only 0.07% of all specimens collected. Of this total, 50 were male, 42 were female, and 46 individuals could not be sexed due to their small size. The type of growth founded was isometric; with individuals' sizes varying from 14 mm to 174 mm. Average fecundity was estimated at 2,502 oocytes. The results of this study will help in implementing several sustainable management measures, such as establishing a minimum size for capture (higher than 97 mm) and imposing a no-fishing restriction during the spawning season of this species (from October till January). To ensure stock continuity due to the low density and low fecundity of H. efasciatus, we suggest that exploitation of this species for ornamental trade be kept to a small number of individuals per year.

Evaluation of the effects of pressure gradients on four Brazilian freshwater fish species

This work aimed to experimentally evaluate the behavior of Brazilian freshwater fish species when submitted to a gradual increase in pressure, as well as sudden decompression's effects simulating the passage through a hydroelectric turbine. Four species from the São Francisco river basin were tested: Astyanax bimaculatus, Hypostomus sp., Leporinus reinhardti and Prochilodus costatus. For all of them mortality rates due to decompression were extremely low. However, the symptoms related to decompression, such as bulged eyes and hemorrhage, were not observed only in Hypostomus sp., and were more frequent the larger the pressure values were, considering the values from which decompression was performed. All these symptoms decreased significantly after 24 h of observation. With the increase in pressure inside the apparatus, the four tested species moved towards the upper levels. This behavior could make possoble the implementation of bypass downstream fish passages in dams constructed in Brazil.

Este trabalho teve como objetivo avaliar experimentalmente o comportamento de espécies brasileiras quando submetidas a um aumento gradual na pressão, bem como os efeitos de uma descompressão rápida simulando a passagem por uma turbina hidrelétrica. Quatro espécies da bacia do rio São Francisco foram testadas: Astyanax bimaculatus, Hypostomus sp., Leporinus reinhardti e Prochilodus costatus. Para todas elas as taxas de mortalidade devido à descompressão foram extremamente baixas. No entanto, sintomas relacionados à descompressão, como exoftalmia e hemorragia só não foram observados em Hypostomus sp., sendo mais freqüentes quanto maior o valor de pressão a partir do qual realizou-se a descompressão. Todos estes sintomas diminuíram significativamente após 24 horas de observação. Com o aumento da pressão no aparato, as espécies testadas se movimentaram em direção aos níveis superiores. Este comportamento sugere a possibilidade de se utilizar passagens de peixes para jusante do tipo bypass em barragens a serem implantadas no Brasil.

The ichthyofauna of upper rio Capivari: defining conservation strategies based on the composition and distribution of fish species

Although the rio Capivari basin is recognized as an area of great importance for the ichthyofauna, it lacks virtually every basic requirement for the definition of appropriate conservation strategies, since not even its species composition is known. The objective of this work is to determine the composition and distribution of fish species in the upper rio Capivari basin, relating them to the local physical features, and to evaluate the effectiveness of proposed conservations units, delimited based on areas of native vegetation remains, on the conservation of local ichthyofauna. During 2007, 50 different watercourses were sampled with gillnets, cast nets and kick nets. A total of 1308 individuals belonging to 41 species were captured. Degree of conservation, altitude and width were the parameters that best explained fish species richness. Considering the recently proposed boundaries for potential conservation units in the region only 15 or 20 out of 41 species would be found in the State Park and Environmental Protection Area respectively. In practice, the proposed conservation units would not be effective tools for fish conservation, since it would be located in mountainous areas of high altitude, of headwaters streams and where few species are found. In such context, the conservation of specific stretches of larger rivers is critical.(AU)

Embora o alto rio Capivari seja reconhecido como área de grande importância para a fauna de peixes, faltam praticamente todos os requisitos básicos para a definição de estratégias de conservação adequadas, já que nem mesmo sua composição em espécies é conhecida. O presente trabalho teve como objetivo geral determinar a composição e distribuição das espécies de peixes do alto rio Capivari e relacioná-las com as características físicas locais. Adicionalmente, avaliou-se a efetividade da implantação de unidades de conservação, que tiveram seus limites propostos com base na presença de remanescentes de vegetação nativa, para a conservação da ictiofauna local. Durante o ano de 2007 foram amostrados 50 diferentes cursos d'água na bacia com redes de emalhar, tarrafas e peneiras. Foram capturados 1308 indivíduos pertencentes a 41 espécies. O grau de conservação, a altitude e a largura foram os parâmetros que melhor explicaram a riqueza de espécies de peixes. Caso os limites de uma futura unidade de conservação fossem baseados nas manchas de vegetação remanescentes, apenas 15 ou 20 das 41espécies seriam encontradas na área do Parque Estadual ou da Área de Proteção Ambiental, respectivamente. Na prática, as áreas protegidas propostas não constituiriam ferramentas eficazes para a conservação de peixes, principalmente porque se situariam em áreas montanhosas, de grande altitude, abrigando apenas cabeceiras de rios, onde poucas espécies são encontradas. Dentro deste contexto, a conservação de trechos específicos de rios de maior porte é fundamental.(AU)

Swimming performance of the migratory Neotropical fish Leporinus reinhardti (Characiformes: Anostomidae)

The fishways built in Latin America were mainly based on those used in the northern hemisphere for passing salmonids upstream. However, the swimming capacity in terms of speed and endurance is a major factor concerning the design of a fishway, and this information is not available for migratory neotropical fish species. Therefore, studies on swimming performance of neotropical species is fundamental. The aim of this study was to estimate the critical, sustained and prolonged speeds for the piau-três-pintas Leporinus reinhardti, and to evaluate the influence of water temperature on the swimming performance of the species. Variable (increasing) and fixed velocity tests were performed in a respirometer. When compared to other species whose critical speed data are available, the piau showed higher speeds, for a given total length. Fatigue times per prolonged speed class were estimated as well as prolonged speed per fatigue time class. The changing point from sustained to prolonged swimming was estimated to occur approximately at a speed of seven body-lengths per second (1.12 m/s for an individual with 16 cm total length: the first maturation length). In spite of the great swimming performance of piau, the adoption of efficient directives in fishway projects to allow the passage of neotropical ichthyofauna, will depend on a more detailed analysis of the swimming capacity of different species

As passagens para peixes construídas na América Latina são principalmente baseadas nos dispositivos existentes no hemisfério norte que, por sua vez, foram dimensionados para salmonídeos. Entretanto, a capacidade natatória das espécies migradoras, em termos de resistência e velocidade, é o principal fator a ser considerado no dimensionamento de uma passagem para peixes e estas informações ainda não são conhecidas para as espécies migradoras neotropicais. Dessa forma, o estudo da capacidade natatória das espécies neotropicais tornou-se uma necessidade. Este estudo tem como objetivo estimar as velocidades crítica, sustentável e prolongada do piau-três-pintas, Leporinus reinhardti, bem como avaliar a influência da temperatura da água na capacidade natatória. Testes de velocidade variável e fixa foram desenvolvidos em um aparato experimental do tipo respirômetro. Quando comparado a outras espécies, cujos dados de velocidade crítica são disponíveis, observa-se que o piau apresenta velocidades superiores para um mesmo comprimento total. Tempo de fadiga por classe de velocidade prolongada foram obtidos bem como a velocidade prolongada por classes de tempo de fadiga. O ponto de mudança do modo sustentável para o modo prolongado de natação foi estimado ocorrer em, aproximadamente, sete comprimentos por segundo (1.12 m/s para indivíduos com 16 cm de comprimento total: comprimento de primeira maturação). Apesar da grande capacidade natatória do piau, a adoção de critérios eficientes para o projeto de mecanismos de transposição para peixes neotropicais dependerá de análise detalhada da capacidade natatória de diferentes espécies

Efficiency and selectivity of a trap and truck fish passage system in Brazil

The construction of fish passages has been one of the strategies adopted by the Brazilian energy sector in order to diminish the effects of barriers on fish communities. However, studies of the efficiency of these mechanisms are scarce. The present study evaluated the efficiency and selectivity of the first trap and truck fish passage system in Brazil, installed in Santa Clara Dam, Mucuri River. The species composition in the Santa Clara Dam fish lift was compared to the original composition of Mucuri River fish fauna and with the populations that gather downstream of the dam during the reproductive season. The proportion of previously tagged individuals translocated by the lift was used to estimate its efficiency. During the 2003/2004 reproductive period, 67,841 individuals of 32 species passed through the lift, which corresponds to 66 percent of the lower Mucuri river fish richness. Less than 0.5 percent died or were injured during the passage. When compared to the river's population, less representative captures of smaller individuals and marine species were observed. However, the composition and structure of the community in the fish lift was quite similar to those downstream of the dam during the reproductive season. The estimated efficiency of the fish lift ranged from 0.2 percent for Pogonopoma wertheimeri to 16.1 percent for Leporinus conirostris reaching an average of 7 percent for all migratory species

A construção de passagens para peixes tem sido uma das estratégias adotadas pelo setor elétrico como forma de diminuir os efeitos de barramentos sobre as comunidades de peixes. No entanto, trabalhos de avaliação da eficiência destes mecanismos são escassos. Neste trabalho são avaliadas a eficiência e seletividade do primeiro elevador com caminhão tanque instalado no Brasil, na Usina Hidrelétrica de Santa Clara. A composição de espécies no elevador foi comparada com aquela original do rio, e com a das populações que se aglomeram a jusante da barragem, durante a estação reprodutiva. A proporção de indivíduos previamente marcados transpostos pelo elevador foi utilizada como forma de estimar sua eficiência. Durante o período reprodutivo (2003/2004) 67841 indivíduos de 32 espécies de peixes passaram pelo elevador, o que corresponde a 66 por cento da riqueza do baixo curso do rio Mucuri. Destes, menos de 0,5 por cento morreram ou foram feridos durante a passagem. Quando comparado com as populações do rio, foram observadas no elevador capturas menos representativas de indivíduos de pequeno porte e de espécies marinhas. No entanto, a composição e estrutura da comunidade no elevador foram bastante similares àquela observada a jusante da barragem durante o período reprodutivo. A eficiência estimada para o elevador variou de 0,2 por cento para Pogonopoma wertheimeri até 16,1 por cento para Leporinus conirostris, sendo de 7 por cento para o conjunto de espécies migradoras

Effects of extended absence of flooding on the fish assemblages of three floodplain lagoons in the middle São Francisco River, Brazil

In the Neotropics, a large proportion of fish communities of large rivers use floodplain as habitats for feeding, reproduction, and refuge. An evaluation was made of the effects of extended dry periods on the species richness, abundance and local extinction of fish species in three marginal lagoons in the middle São Francisco River, southeastern Brazil. The studied lagoons fail to receive river floods during the study period (1994-1996). A gradual reduction in richness and abundance was observed in all lagoons. Migratory fish species had the highest probability to become extinct in the two lagoons that remained with large water volume. Species tolerant to low levels of dissolved oxygen had the lowest probability of local extinction in the lagoon showing an abrupt reduction in water volume. Similar changes to those observed in the current study are likely to occur in the floodplains if dams would be constructed in this segment of the river. Adequate water releases from Três Marias reservoir, located upstream, should be considered as a management tool for producing episodic flooding on the marginal lagoons of the region.

Na região neotropical uma grande porção da comunidade de peixes utiliza a planície de inundação como habitat de alimentação, reprodução e refúgio. Neste trabalho, foi avaliado o efeito de um período de seca prolongado sobre a diversidade, abundância e extinção local de peixes de três lagoas marginais do médio curso do rio São Francisco. As lagoas estudadas não receberam água proveniente da cheia do rio durante o período de estudos (1994-1996). Redução gradual na abundância e riqueza de peixes foi abservada em todas as lagoas. Nas lagoas que permaneceram com grande volume de água, espécies migradoras foram as que apresentaram maior probabilidade de extinção. Já na lagoa que apresentou abrupta redução no volume de água, espécies tolerantes a baixos níveis de oxigênio dissolvido apresentaram menor probabilidade de extinção local. Caso barragens venham a ser construídas no médio curso do rio São Francisco, mudanças similares às observadas neste estudo poderão ocorrer com maior freqüência na sua planície de inundação. Vertimentos controlados através do reservatório de Três Marias, localizado a montante, devem ser avaliados como ferramenta de manejo para produzir inundações periódicas nas lagoas marginais da região.