Effects of urbanization and environmental heterogeneity on fish assemblages in small streams

The structure of freshwater assemblages may be driven directly by urbanization or indirectly by a reduction in environmental heterogeneity (EH). Disentangling the effects of urbanization and EH requires uncorrelated proxies of each of these factors. We assessed the effects of the degree of urbanization and EH on the structure of fish assemblages. We sampled fish in 45 streams located in the urban area of Cuiabá. We assessed the effects of urbanization and EH on rarefied fish species richness (Srarefied), the local contribution to beta diversity (LCBD), and composition with linear models and distance-based redundancy analysis. Our indexes of urbanization and EH were not correlated. We found that both Srarefied and the LCBD decreased with an increasing degree of urbanization, but were not associated with EH. We also noted that few native fish species abundances were associated with the EH. Serrapinnus microdon, S. calliurus, Hemigrammus tridens, and Astyanax lacustris were abundant in streams with a lower degree of urbanization. The non-native Poecilia reticulata was more abundant in streams with a higher degree of urbanization. Our results highlight that urbanization leads in negative impacts on fish assemblages, such as decreases in diversity and the dominance of non-native species.(AU)

A estrutura de assembleias de água doce pode ser influenciada diretamente pela urbanização ou indiretamente por reduções em heterogeneidade ambiental (HA). Para separar os efeitos da urbanização dos da HA, variáveis substitutas a esses processos precisam ser não-correlacionadas. Avaliamos os efeitos do grau de urbanização e HA na estrutura das assembleias de peixes. Amostramos peixes em 45 riachos localizados na área urbana de Cuiabá. Avaliamos os efeitos da urbanização e HA na riqueza rarefeita de espécies de peixes (Srarefeita), contribuição local para a diversidade beta (LCBD) e composição de espécies utilizando modelos lineares e análise de redundância baseada em distância. Nossos índices de urbanização e HA não foram correlacionados. Observamos que tanto a Srarefeita e a LCBD diminuíram com aumentos no grau de urbanização, mas não foram correlacionadas com a HA. Também observamos que as abundâncias de poucas espécies de peixes nativos correlacionaram-se com HA. Serrapinnus microdon, S. calliurus, Hemigrammus tridens e Astyanax lacustris foram mais abundantes em riachos com menor grau de urbanização. A não-nativa Poecilia reticulata foi mais abundante em riachos com maior grau de urbanização. Nossos resultados destacam que a urbanização resulta em impactos negativos nas assembleias de peixes, tais como reduções da diversidade e a dominância de espécies não-nativas.(AU)

Spatial-temporal variation of the distribution and abundance of Moenkhausia sanctaefilomenae at lagoons of the Cuiaba river floodplain, Pantanal, Brazil - doi: 10.4025/actascibiolsci.v34i1.6809 / Variação espaço-temporal na distribuição e abundância de Moenkhausia sanctaefilomenae (Characiformes: Characidae) em lagoas da planície de inundação do rio Cuiabá, Pantanal, Brasil - doi: 10.4025/actascibiolsci.v34i1.6809

Identifying the biotic and abiotic factors that determine the variation in the distribution and abundance of populations has become a great challenge for the field of ecology in recent years. Thus, in this study we evaluated the effect of abiotic variables and the abundance of predators on the abundance of Moenkhausia sanctaefilomenae, the variation in the average length of the individuals between lakes and periods, and the effect of the abiotic variables and abundance of predators on the structure in length of that species. Sixteen lakes of the Cuiabá river flood plain were sampled in June (drying period), September (dry period) and December (flooding period) 2005 and March (flood period) 2006. For M. sanctaefilomenae, the distribution is ampler and the abundance is greater at the end of the drying period, beginning of dry season, reducing gradually over the periods of dry, drying and flood season. Additionally, the period affects the structure in size of the populations that are spatially homogeneous. Smaller individuals were captured at the end of the drying period and the larger individuals at the start of flooding. During the end of the drying period and in the beginning of the dry season, the spatial variation in the abundance of the population was positively related with pH, dissolved oxygen and macrophyte cover and area of the lake, but not with the local abundance of p

Identificar os fatores bióticos e abióticos que determinam a variação na distribuição e abundância das populações, tornou-se nos últimos anos um grande desafio para os ecologistas. Assim neste estudo foram avaliados o efeito das variáveis abióticas e a abundância de predadores sobre a abundância de Moenkhausia sanctaefilomenae, a variação no comprimento médio dos indivíduos entre lagoas e períodos e o efeito das variáveis abióticas e da abundância de predadores sobre a estrutura em comprimento. Foram amostradas 16 lagoas da planície de inundação do rio Cuiabá, no período de junho (vazante), setembro (seca) e dezembro (enchente) de 2005 e março (cheia) de 2006. Para M. sanctaefilomenae,a distribuição é mais ampla e a abundância é maior no final da vazante, início da seca, reduzindo-se gradualmente ao longo dos períodos de seca, enchente e cheia. Adicionalmente, o período afeta a estrutura em tamanho das populações, que são espacialmente homogêneas. Indivíduos menores foram capturados no final do período de vazante e os maiores ao início da enchente. Durante o final da vazante/início da seca, a variação espacial na abundância da população foi relacionada positivamente com o pH, o oxigênio dissolvido e cobertura de macrófitas e área da lagoa, mas, não com a abundância local de predadores na zona litorânea das lagoas.

Variação espaço-temporal na distribuição e abundância de Moenkhausia sanctaefilomenae (Characiformes: Characidae) em lagoas da planície de inundação do rio Cuiabá, Pantanal, Brasil / Spatial-temporal variation of the distribution and abundance of Moenkhausia sanctaefilomenae at lagoons of the Cuiaba river floodplain, Pantanal, Brazil

Identificar os fatores bióticos e abióticos que determinam a variação na distribuição e abundância das populações, tornou-se nos últimos anos um grande desafio para os ecologistas. Assim neste estudo foram avaliados o efeito das variáveis abióticas e a abundância de predadores sobre a abundância de Moenkhausia sanctaefilomenae, a variação no comprimento médio dos indivíduos entre lagoas e períodos e o efeito das variáveis abióticas e da abundância de predadores sobre a estrutura em comprimento. Foram amostradas 16 lagoas da planície de inundação do rio Cuiabá, no período de junho (vazante), setembro (seca) e dezembro (enchente) de 2005 e março (cheia) de 2006. Para M. sanctaefilomenae, a distribuição é mais ampla e a abundância é maior no final da vazante, início da seca, reduzindo-se gradualmente ao longo dos períodos de seca, enchente e cheia. Adicionalmente, o período afeta a estrutura em tamanho das populações, que são espacialmente homogêneas. Indivíduos menores foram capturados no final do período de vazante e os maiores ao início da enchente. Durante o final da vazante/início da seca, a variação espacial na abundância da população foi relacionada positivamente com o pH, o oxigênio dissolvido e cobertura de macrófitas e área da lagoa, mas, não com a abundância local de predadores na zona litorânea das lagoas.

Identifying the biotic and abiotic factors that determine the variation in the distribution and abundance of populations has become a great challenge for the field of ecology in recent years. Thus, in this study we evaluated the effect of abiotic variables and the abundance of predators on the abundance of Moenkhausia sanctaefilomenae, the variation in the average length of the individuals between lakes and periods, and the effect of the abiotic variables and abundance of predators on the structure in length of that species. Sixteen lakes of the Cuiabá river flood plain were sampled in June (drying period), September (dry period) and December (flooding period) 2005 and March (flood period) 2006. For M. sanctaefilomenae, the distribution is ampler and the abundance is greater at the end of the drying period, beginning of dry season, reducing gradually over the periods of dry, drying and flood season. Additionally, the period affects the structure in size of the populations that are spatially homogeneous. Smaller individuals were captured at the end of the drying period and the larger individuals at the start of flooding. During the end of the drying period and in the beginning of the dry season, the spatial variation in the abundance of the population was positively related with pH, dissolved oxygen and macrophyte cover and area of the lake, but not with the local abundance of predators in the littoral zone of the lakes.

Variação temporal e espacial na composição de guildas alimentares da ictiofauna em lagoas marginais do Rio Cuiabá, Pantanal Norte / Temporal and Spatial variation in composition of feeding guilds of the fish fauna of oxbow lakes of the Cuiabá River, Northern Pantanal

O presente trabalho teve como objetivo avaliar a variação espacial e temporal das guildas alimentares das comunidades de peixes em 10 lagoas marginais do Rio Cuiabá no Pantanal. As lagoas foram amostradas em três períodos do ciclo hidrológico (início e final da seca e início da enchente de 2005). As guildas alimentares foram determinadas através da análise do conteúdo estomacal das espécies mais abundantes da comunidade. Foram analisadas 37 espécies pertencentes a oito guildas alimentares (insetívora, herbívora, onívora, zooplanctívora, planctívora, detritívora, bentívora e iliófaga), as quais variaram espacial e temporalmente. Observamos uma mudança na composição das guildas tróficas entre os períodos e locais analisados, porém o número de guildas não variou espaço-temporalmente. Nossos resultados sugerem que as mudanças espaciais e temporais na composição das guildas podem estar relacionadas com diversos fatores, como as alterações na composição da comunidade onde novas espécies podem compor as diferentes guildas; a exploração de recursos mais abundantes em determinadas épocas do ano favorecendo a presença de algumas guildas somente em alguns períodos.

This study aimed to evaluate the spatial and temporal variation of the feeding guilds of fish communities of 10 oxbow lakes of the Cuiabá River in the Pantanal. The lagoons were sampled in three periods of the hydrological cycle (beginning and ending of the dry and flooding season of 2005). The feeding guilds were determined through analysis of stomach contents of the most abundant species in the community. Were analyzed 37 species belonging to eight trophic guilds (insectivore, herbivore, omnivore, zooplanktivore, planktivore, detritivore, benthivore and iliophage), whitch varied spatially and temporally. A change in the composition of trophic guilds between the periods and locations was observed, but the number of guilds did not vary for either of them. Our results suggest that spatial and temporal variation in the composition of the guilds can be related to many factors, such as alterations in the composition of the community where new species can contribute to the different trophic guilds; and the exploration of more abundant resources in certain periods of the year favoring the presence of some guilds only in some periods.

Fatores abióticos que afetam a distribuição do gênero Astyanax Baird & Girard, 1854 em riachos de cabeceiras de Chapada dos Guimarães, bacia do rio Cuiabá, Mato Grosso / Abiotic factor affect the distribution of the genus Astyanax baird & Girard, 1854 in chapada dos guimarães headstreams, Cuiabá river basin, Mato Grosso

Os principais fatores que influenciam a distribuição de uma espécie estão relacionados principalmente com a capacidade de dispersão, o comportamento, a presença de outras espécies e aos fatores físico­ químicos. Foram avaliados fatores ecológicos que afetam a distribuição do gênero Astyanax em riachos de cabeceira de Chapada dos Guimarães, bacia do Rio Cuiabá, Mato Grosso, Brasil. Foram amostrados 27 riachos de cabeceira de Chapada dos Guimarães, e os peixes foram coletados através do método de pesca elétrica, e os dados ambientais foram analisados pela Análise de Componentes Principais (PCA). Foram capturados 250 indivíduos pertencentes ao gênero Astyanax, sendo 95 A. asuncionensis, 62 A. abramis, 36 A. lineatus e 57 indivíduos identificados como A. scabripinnis (Jenyns, 1842) sensu Eigenmann, 1927. Em relação as características ambientais, as variações obtidas permitiram a formação de dois eixos da PCA explanaram 53,114 % da variância das sete variáveis analisadas. O Eixo 1, Componente Principal 1, explicou 31,147 % e o Eixo 2, Componente Principal 2, explicou 21,967 % da variação dos dados ambientais.A formação do eixo 1 foi influenciada positivamente pela profundidade e negativamente pela condutividade e pH. A formação do eixo 2 foi influenciada positivamente pela turbidez e negativamente pelo Oxigênio dissolvido. A ordenação das espécies ao longo dos eixos formados corroborou para a compreensão da distribuição dos espécimes.

The main factors that influence the species distribution are related mainly with the dispersion capacity, behavior, presence of other species and to the factors physicist-chemistries. Had been evaluated ecological factors that affect the distribution of the genus Astyanax in Chapada dos Guimarães headstreams, Cuiabá River basin, Mato Grosso, Brazil. Samples in 27 streams had been made in Chapada dos Guimarães, and the fish had been collected through the method of electric fish, and the ambient data had been analyzed with one technique of called ordinance of Principal Components Analysis (PCA). 250 individuals had been collect, being 95 A. asuncionensis, 62 A. abramis, 36 A. lineatus and 57 individuals had been captured identified like A. scabripinnis (Jenyns, 1842) sensu Eigenmann, 1927. In relation the ambient characteristics, the variables gotten allowed two axes of the PCA, who explain 53,114 % of the variance of the seven variables analyzed. Axle 1, Main Component 1, explained 31,147 % and Axle 2, Main Component 2, explained 21,967 % of the variation of the ambient data. The formation of axle 1 was influenced positively by the depth and negative by the conductivity and pH. The formation of axle 2 was influenced positively by the Turbidity and negative to the Dissolved Oxygen. The ordinance of the species throughout for the axes corroborated for the understanding of the distribution of specimens

Spatial pattern of a fish assemblage in a seasonal tropical wetland: effects of habitat, herbaceous plant biomass, water depth, and distance from species sources

The influence of habitat, biomass of herbaceous vegetation, depth and distance from permanent water bodies on the structure of fish assemblages of a seasonal floodplain was evaluated using data collected along 22 transects in an area of 25 km² in the floodplain of Cuiabá River, Pantanal, Brazil. Each transect was sampled for fish using throw traps and gillnets during the flood period of 2006. Multivariate multiple regression analysis and multivariate analysis of covariance indicated that depth was the only variable that affected the structure of the fish assemblage, both for quantitative data (abundance) and qualitative data (presence-absence). Species such as Neofundulus parvipinnis and Laetacara dorsigera were more abundant in shallower sites (below 25 cm), while Serrasalmus maculatus and Metynnis mola were found mostly in the deepest areas (over 55 cm). However, species such as Hoplias malabaricus and Hoplerythrinus unitaeniatus occurred at all sampled depths. Although the distribution of most species was restricted to a few sites, there was a positive relationship between species richness and depth of the water body. Surprisingly, the replacement of native vegetation by exotic pasture did not affect the fish assemblage in the area, at the probability level considered.

A influência do habitat, biomassa de vegetação herbácea, da profundidade e da distância de corpos d'água permanentes sobre a estrutura da assembleia de peixes da planície sazonalmente inundada foi avaliada com dados coletados em 22 transectos em uma área de 25 km²; na planície de inundação do rio Cuiabá, Pantanal. Cada transecto foi amostrado para peixes usando "throw trap" e rede de espera no período de cheia de 2006. Análises de regressão múltipla multivariada e análises de covariância multivariada indicaram que a profundidade foi a única das variáveis consideradas no estudo que afetou a estrutura da assembleia de peixes, tanto para os dados quantitativos (abundância) quanto para os dados qualitativos (presença-ausência). Espécies como Neofundulus parvipinnis e Laetacara dorsigera foram mais abundantes em locais mais rasos (abaixo de 25 cm), enquanto as espécies Serrasalmus maculatus e Metynnis mola foram encontradas principalmente nos locais mais profundos (acima de 55 cm). Entretanto espécies como Hoplias malabaricus e Hoplerythrinus unitaeniatus ocorreram em todas as profundidades amostradas. Apesar de grande parte das espécies apresentarem distribuição restrita a poucos locais, houve uma relação positiva entre a riqueza de espécies e a profundidade do corpo d'água. Surpreendentemente, no nível de probabilidade considerado, a substituição da vegetação nativa por pastagens exóticas não afetou a assembleia de peixes na área estudada.

Population Structure of Mesoclemmys vanderhaegei (Bour, 1973) (Testudines:Chelidae) in the Cerrado of Chapada dos Guimarães, Mato Grosso, Brazil / Estrutura de população de Mesoclemmys vanderhaegei (Bour, 1973) (Testudines: Chelidae) no Cerrado de Chapada dos Guimarães, Mato Grosso, Brasil

Studies on population structure of freshwater turtles belonging to the family Chelidae are scarce in Brazil. Herein we describe the structure of a population of the chelid Mesoclemmys vanderhaegei in a Cerrado area in the municipality of Chapada dos Guimarães, Mato Grosso, Brazil. A total of 80 individuals were captured in five collecting sites, from January to March 2007: 42 adult females, 27 adult males, and 11 juveniles with undetermined sex. Among 80 individuals, 24 percent were recaptured, at least once. This is the first attempt to estimate the size of a population of Mesoclemmys vanderhaegei. Our results suggest that additional sampling efforts are needed for more accurate estimates of population structure. Nevertheless, they surely provide minimum values of the number of individuals of M. vanderhaegei living in the locality sampled.

Estudos sobre estrutura de populações de quelônios da família Chelidae são escassos no Brasil. Nós descrevemos a estrutura de uma população de Mesoclemmys vanderhaegei de uma área de Cerrado, no município de Chapada dos Guimarães, Mato Grosso, Brasil. Os indivíduos foram capturados entre os meses de janeiro e março de 2007, em cinco sítios de coleta. Foram capturados 80 indivíduos: 42 fêmeas, 27 machos e 11 indivíduos com sexo não determinado (jovens). Dos 80 indivíduos capturados, 24 por cento foram recapturados pelo menos uma vez. Esta é a primeira tentativa de estimar o tamanho de uma população de Mesoclemmys vanderhaegei. Embora nossas estimativas sugiram a necessidade de maior esforço de captura, nossos dados permitem apontar números mínimos de indivíduos para a localidade amostrada.

Cost of territorial maintenance by Parodon nasus (Osteichthyes: Parodontidae) in a Neotropical stream

The combined demand over a certain resource may exceed its immediate supply, which can then lead to competition between individuals. This competition may result in territorial behavior. In this study we determine the density and spatial distribution, describe the interactions arising from territorial behavior and evaluate the costs of keeping the territories defended by adults of Parodon nasus. The study was conducted in Camarinha Stream located in the Serra das Araras Ecological Station, Porto Estrela, State of Mato Grosso, Brazil. The density was constant throughout the length of the stream, with a mean (± standard deviation) of 1.01 ind./m² (± 0.14). Our results show that the spatial distribution of individuals in the area ranged between uniform and random. The territories were defended more often against intraspecific than interspecific intruders. The time that the owners of the territories devoted to defending them was not influenced by the size of the territories. However, owners of larger territories spent more time foraging than owners of smaller territories. As a result, owners of larger territories had less time to rest than owners of smaller territories. The results of this study show behavioral patterns relevant to understanding the relationship between size and territorial maintenance cost of P. nasus and other species of fish with territorial behavior.(AU)

A demanda combinada por um recurso pode exceder a sua oferta imediata, levando os indivíduos a competirem. Essa competição pode resultar no comportamento de territorialidade. Neste trabalho nós determinamos a densidade e a distribuição espacial, descrevemos as interações decorrentes do comportamento territorial e avaliamos os custos de manutenção dos territórios defendidos por indivíduos adultos de Parodon nasus. O estudo foi realizado no córrego Camarinha localizado na Estação Ecológica Serra das Araras no município de Porto Estrela, Mato Grosso, Brasil. A densidade foi constante ao longo de todos os trechos, com média (± desvio padrão) de 1,01 ind./m² (± 0,14). Nossos resultados mostram que a distribuição espacial dos indivíduos na área variou entre uniforme e aleatória. Os territórios foram defendidos mais frequentemente contra invasores intra do que interespecíficos. O tempo que os detentores de território dedicaram a sua defesa não foi influenciado pelo tamanho dos territórios. Todavia, donos de territórios maiores passaram mais tempo em atividade de forrageamento que donos de territórios menores. Como consequência, donos de territórios maiores tiveram menos tempo para descansar que donos de territórios menores. Os resultados deste trabalho mostram padrões comportamentais importantes para o entendimento da relação entre tamanho e custo de manutenção dos territórios de P. nasus e de outras espécies de peixes com comportamento territorial(AU)

A dimensão espacial e temporal da diversidade de peixes da zona litoral vegetada de lagoas marginais da planície de inundação do rio Cuiabá, Pantanal, Brasil / The spatial and temporal dimension of fish diversity of the vegetated littoral zone of marginal lagoons of the Cuiabá river floodplain, Pantanal, Brazil

O presente trabalho avaliou a distribuição espacial e temporal da riqueza de espécies de peixes da zona litoral vegetada de 15 lagoas marginais da planície de inundação do Rio Cuiabá, Pantanal. As lagoas foram amostradas em três períodos ao longo da sessão seca (junho, setembro e dezembro de 2005), por meio de nove lances de peneira, distribuídos sistematicamente a uma distância mínima de cinco metros um do outro. Capturamos 12.784 indivíduos pertencentes a sete ordens, 21 famílias e 98 espécies. A maioria das espécies capturadas foi rara e apresentou distribuição geográfica restrita. A intensificação da seca não afetou a distribuição espacial das espécies e a perda de espécies nas diferentes ordens, ao longo da seca, foi proporcional. Tanto a abundância total de indivíduos quanto a riqueza variou no tempo. As curvas de rarefação indicaram que a redução na riqueza foi um artefato da redução na abundância de indivíduos. Quando comparamos as riquezas estimadas sob um mesmo nível de abundância não encontramos diferença entre a riqueza de espécies no início e no final da seca. Os estimadores de riqueza de espécies indicaram que distribuir as amostras no tempo foi uma estratégia adequada para reduzir o problema das falsas ausências e melhorar a eficiência da amostragem. Assim, nossos resultados sugerem que para o delineamento de reservas no Pantanal, áreas com um grande número de lagoas com diferentes formas e tamanhos conservaria um maior contingente da diversidade regional de peixes, pois a maioria das espécies de pequeno porte apresenta distribuição restrita a poucas lagoas.

The present work has evaluated the spatial and temporal distribution of fish species richness of the vegetated littoral zone of 15 marginal lagoons in the floodplain of the Cuiabá River, Pantanal. The lagoons were sampled in three periods along of the dry season (June, September and December of 2005), through nine sieve throws distributed systematically at a minimum distance of five meters from each other. We caught 12,784 individuals belonging to seven orders, 21 families and 98 species of fish. Most of the captured species were rare and presented restricted geographical distribution. Drought intensification did not affect the spatial species distribution and the loss of species as dry season proceeded was proportional in the different orders. The total abundance of individuals as well as the richness varied with time. Rarefaction curves indicated that the reduction in richness was an artifact of the reduction in the abundance of individuals. When we compared the estimated richness under a same abundance level we did not find difference among the richness of species in the beginning and at the end of the dry season. Richness estimators indicated that to distribute the samples in the time was an appropriate strategy to reduce the problem of the false absences and to improve the efficiency of the sampling. Thus, our results suggest that for the design of reserves in the Pantanal, areas with a large number of lagoons of different forms and sizes would conserve the regional fish diversity, as the distribution of most small size species is restricted to a few lagoons.