Longitudinal patterns of fish assemblages in mountain streams from tropical forest biome / Padroes longitudinais das assembleias de peixes em riachos de montanha pertencentes ao bioma de floresta tropical

The aim of this study was to verify structure patterns in fish assemblages in mountain streams of the Rio Tibagi basin through the characterization of spatial and temporal variations in the composition of fish species. Samples were collected in three segments of the Varanal, João Pinheiro and Rio Preto streams. We collected 1154 specimens belonging to 21 species. The most abundant orders were Characiformes (59.01 ± 2.84%) and Siluriformes (39.34 ± 2.82%). Phalloceros harpagos was the most abundant species with 433 individuals, followed by Trichomycterus aff. davisi, with 292 individuals. No temporal variations (between seasons) were detected, but the cluster analysis suggests a separation of species composition between the segments closer to the headwaters and those more distant. The first two axes of the Canonical Correspondence Analysis (CCA) explained 80.09% of the variation in species abundance, and the variables that structured the fish assemblages in those streams were the stream width, depth, water speed, flow rate, conductivity and pH.

O objetivo deste trabalho foi verificar padrões na estrutura de assembleias de peixes nos riachos de montanha da bacia do rio Tibagi através da caracterização de variações espaciais e temporais na composição de espécies de peixes. Foram realizadas coletas em três trechos dos riachos Varanal, João Pinheiro e Rio Preto. No total foram coletadas 21 espécies, em um total de 1154 indivíduos. As ordens mais abundantes foram Characiformes (59,01 ± 2,84%) e Siluriformes (39,34 ± 2,82%). Phalloceros harpagos foi a espécie mais abundante, com 433 indivíduos, seguida por Trichomycterus aff.davisi com 292 indivíduos. Não foi verificada variação temporal (entre estações), mas a análise de agrupamento sugere uma separação na composição de espécies entre os trechos mais próximos das nascentes dos trechos mais afastados. Os dois primeiros eixos da Análise de Correspondência Canônica (CCA) explicaram 80,09% da variação na distribuição em abundância das espécies de peixes, sendo que as variáveis que estruturam a assembleia de peixes nos riachos estudados foram a largura, a profundidade, a velocidade da água, a vazão, a condutividade e o pH dos riachos.

A ictiofauna da bacia do rio Tibagi e o projeto de construção da UHE Mauá, Paraná, Brasil / The fish fauna of Tibagi river basin and the construction project of Mauá hydroelectric plant, Paraná, Brazil

A construção da hidrelétrica Mauá foi projetada no médio rio Tibagi, Paraná, local identificado pelo Ministério do Meio Ambiente (MMA) como área prioritária para a conservação. Os estudos de impactos ambientais, para as espécies de peixes, foram considerados incompletos, inconsistentes e inválidos pelos pesquisadores da Universidade Estadual de Londrina. Assim, com o objetivo de verificar quais espécies de peixes ocorrem em trechos do rio Tibagi e em um afluente ameaçado pelo projeto, o rio Barra Grande, comparou-se a lista de espécies que constam nos relatórios (EIA/RIMA) com espécies coletadas neste estudo e com a literatura. Nos relatórios EIA/RIMA foram registradas 125 espécies de peixes. Este estudo acrescentou mais 26 espécies, além das registradas no EIA/RIMA, totalizando 151 espécies, para a bacia do rio Tibagi. Dentre as que não constavam no EIA, cinco foram coletadas em trechos do rio Tibagi e duas no rio Barra Grande. As demais são provenientes de estudos atuais realizados na região média e alta do rio Tibagi. Estes resultados confirmaram as falhas apresentadas no EIA, destacando ainda, que várias espécies podem ser novas para a ciência. Portanto, os estudos apresentados pela CNEC S.A., aprovados pelo Instituto Ambiental do Paraná (IAP), não servem de base para propor ações mitigadoras para as espécies de peixes que poderão ser afetadas pelo projeto de construção da barragem da usina hidrelétrica Mauá na bacia do rio Tibagi.

The middle stretch of Tibagi river basin in the State of Paraná, where the hydroelectric plant of Mauá is planned to be constructed, was considered by the Ministério do Meio Ambiente (MMA) as an area of priority for conservation. The environmental impacts studies for the species of fish were considered incomplete, inconsistent and not valid by researchers from the Universidade Estadual de Londrina. Thus, with the purpose of verifying which species of fish occur in stretches of Tibagi river and an affluent threatened by the project, Barra Grande river, a list of species that appear on the reports (EIA/RIMA) with species collected in this study and in literature, were compared. In the EIA/RIMA reports 125 fish species were registered. This study added 26 species than those recorded in the EIA, totaling 151 species, for the Tibagi river basin. Among those who did not appear in the EIA, five were collected in stretches of Tibagi river and two in Barra Grande river. The others are from current studies carried out in the middle and upper regions of Tibagi river. These results confirmed the errors presented in the EIA, emphasizing that several species can be new for science. Therefore, the studies presented in the by the CNEC S.A., and approved by Instituto Ambiental do Paraná (IAP), do not support propositions drawn to weaken the effects of the Mauá dam over the fish species that could be attained.

Diversidade e similaridade entre populações de insetos aquáticos em riachos de primeira e segunda ordem, sul do Brasil / Similarity and diversity between aquatic insect populations in streams of first and second order, south of Brazil

A estrutura das comunidades de macroinvertebrados aquáticos é influenciada pela velocidade da correnteza do curso d’água e da heterogeneidade de habitats entre outras características. Este trabalho verificou a relação da diversidade de insetos aquáticos com a ordem hidrológica de dois riachos. Para isso, foi testada a seguinte hipótese: a diversidade de insetos associados ao mesmo substrato em trechos equivalentes de riachos classificados em diferentes ordens é semelhante. Amostras de folhiço foram coletas nos trechos médios do riacho Cascatinha (primeira ordem) e do riacho João Pinheiro (segunda ordem), pertencentes à bacia do rio Tibagi, Telêmaco Borba, Paraná, Brasil. A diversidade de cada riacho foi obtida pelo índice de Shannon. Os valores do índice de diversidade foram baixos para ambos os riachos (0,8 no riacho de primeira ordem e 0,89 para o riacho de segunda ordem), não havendo diferença estatística (t= -1,12; p= 0,27). A similaridade entre os riachos foi de 0,51. Esses resultados permitiram verificar que, nos riachos estudados, não há efeito da ordem hidrológica sobre a diversidade de insetos aquáticos (F= 0,14; p=0,71), assim, a hipótese testada foi aceita. O táxon mais abundante, em ambos os riachos, foi Chironomidae (Diptera), representando 82,7% do total de indivíduos coletados. No entanto, ao retirar-se Chironomidae das análises, a hipótese passa a ser rejeitada. A elevada abundância de indivíduos de Chironomidae influenciou os valores da diversidade local..

Aquatic communities of macroinvertebrates are influencied by rapid velocity, habitat heterogeneity and other characteristics. This study examined a relationship between aquatic insects diversity with hydrologic order of two streams. We tested following hypothesis: diversity of insects associated with the same substrate in equal parts of streams, classified in different orders, are similar. Samples of litter were collected in middle stretches of stream Cascatinha (first order) and stream João Pinheiro (second order), Tibagi river basin, Telêmaco Borba, Paraná, Brazil. Diversity of each stream was obtained by Shannon index. Diversity values were low for both streams (0.8 for the first order stream and 0.89 for the second order stream) with no statistical difference (t = -1.12; p = 0. 27). Similarity between the streams was 0.51. These results allowed us to verify that, to studied streams, hydrological order has no effect on aquatic insects diversity (F= 0.14, p= 0.71), so the hypothesis was accepted. The most abundant taxon in both streams was Chironomidae (Diptera), representing 82.7% of total collected. However when Chironomidae was removed from analysis, the hypotesis was refused. An high abundance of Chironomidae individuals had influenced values of local diversity..

Recursos alimentares utilizados pelos peixes e estrutura trófica de quatro trechos no reservatório Capivara (Rio Paranapanema) / Food resources used by fishes and trophic structure of four stretches in Capivara reservoir (Paranapanema River)

Foi avaliada a dieta das principais espécies de peixes e a estrutura trófica de três trechos no reservatório de Capivara, no Rio Paranapanema, localizados em Porecatu, Cruzália e Cinzas e de um trecho que sofre sua influência, no Rio Tibagi. A dieta destas espécies, pela composição percentual, com os itens alimentares agrupados foi: detritos e insetos aquáticos em três trechos (Cinzas, Cruzália e Porecatu) e crustáceos e insetos aquáticos no trecho Tibagi. Pelo Índice Alimentar (IAi) determinou-se os alimentos principais para cada espécie, e de acordo com eles, as espécies foram classificadas em seis categorias tróficas: carcinófaga, detritívora, herbívora, insetívora, onívora e piscívora. No trecho Tibagi foram verificadas seis categorias; no trecho Cinzas cinco e em Cruzália e Porecatu, quatro. As espécies generalistas/oportunistas: Astyanax altiparanae, Moenkhausia intermedia e Pimelodus maculatus mudaram de categoria trófica conforme o trecho. Plagioscion squamosissimus, piscívora em Porecatu e Cruzália, mudou para carcinófaga nos trechos Tibagi e Cinzas. A estrutura trófica, assim como a composição das principais espécies em abundância de exemplares, foi distinta em cada trecho, onde ocorreu o predomínio de três espécies, tendo sempre entre elas uma das espécies introduzidas.

The diet of the main fish species was evaluated from three stretches located in the Capivara reservoir, Paranapanema River and from one stretch on Tibagi River, the latter under the reservoir influence. The diet of these species, by the percentage composition, with the food items grouped was distinct: detritus and aquatic insects in three stretches (Cinzas, Cruzália and Porecatu); crustaceans and aquatic insects in Tibagi stretch. The fish species were grouped in six trophic groups, according to the main food items consumed determined by the Alimentary Index (IAi): carcinophagous, detritivore, herbivore, insectivore, omnivore and piscivore. All the six trophic categories have been identified among the fishes from the Tibagi stretch, five in Cinzas stretch, whereas four categories among fishes from Cruzália and Porecatu. The generalist/oportunist species Astyanax altiparanae, Moenkhausia intermedia and Pimelodus maculatus were included in diferent trophic categories according to the stretch. Plagioscion squamosissimus, piscivore in Porecatu and Cruzália, shifted to carcinophagy in the Tibagi and Cinzas stretches. The trophic structure and the abundance of the main fish species were different in each stretch, with the predominance of three species in each one, and always one of the introduced species figured among the three.

Ecomorfologia refletindo a dieta dos peixes em um reservatório no sul do Brasil / Ecomorphology reflect the fish diet in a reservoir in South Brazil

O Reservatório de Capivara está localizado no Médio Paranapanema, entre os estados do Paraná e São Paulo, sendo formado em 1977. Coletas realizadas entre 2001 e 2002 resultaram na captura de 62 espécies, sendo 31 no trecho estudado. Destas, as nove mais abundantes foram utilizadas para análise ecomorfológica. Oito atributos ecomorfológicos relacionados ao uso do habitat e alimentação foram usados com objetivo de distinguir padrões ecomorfológicos entre as espécies e relacioná-los ao principal alimento consumido. Um dendrograma de similaridade alimentar foi construído a partir dos resultados do Índice Alimentar (IAi), agrupando as espécies conforme os principais alimentos consumidos. Pela análise de componentes principais piscívoros foram relacionados a cabeças, nadadeiras caudais e bocas terminais grandes com dentes pungentes; peixes bentófagos foram relacionados a bocas pequenas e subterminais e dentição pouco desenvolvida ou ausente; peixes onívoros revelaram atributos relacionados mais à afinidade taxonômica que a adaptações ecomorfológicas; peixes herbívoros foram relacionados a boca pequena e dentes multicuspidados. Os resultados mostraram que as abundâncias relativas dos grupos tróficos estiveram de acordo com o padrão geral observado em reservatórios, com predomínio de piscívoros, detritívoros e onívoros. Cichla monoculus (Spix & Agassiz, 1831) e Plagioscion squamosissimus (Heckel, 1840) apresentaram grande semelhança ecomorfológica e trófica entre si, permitindo concluir que o uso dos recursos por ambas as espécies é também bastante semelhante. A ecomorfologia se mostrou uma ferramenta adequada na descrição das preferências de habitat das espécies e de aspectos de comportamento de captura de presas entre os piscívoros.

The Capivara Reservoir is located at the Medium Paranapanema river, between the states of Paraná and São Paulo and was formed in 1977. Samples made in 2001 and 2002 yielded 62 fish species, 31 of which occurred in the studied stretch. The nine most abundant species were chosen for the ecomorphological analysis. Eight ecomorphological attributes related to habitat use and foraging were employed in order to identify existing ecomorphological patterns among the species as well as relating them to the main food item consumed by each one. A cluster analysis based on the alimentary index (IAi) data grouped the species according to the main food items consumed. Principal component analysis related piscivores to large heads, caudal fins and terminal mouth with pungent teeth; benthic-dwelling fishes were related to small, subterminal mouths and reduced or absent dentition; omnivores attributes reflected taxonomic relatedness rather than any ecomorphological adaptation; herbivores were related to small mouths and multicuspidated dentition. The resulting trophic groups relative abundances agreed to the general pattern observed in reservoirs, showing a predominance of piscivores, detritivores and omnivores. Cichla monoculus (Spix & Agassiz, 1831) and Plagioscion squamosissimus (Heckel, 1840) showed large trophic and ecomorphological overlaps meaning that resource use by both species is probably highly similar. Thus ecomorphology seemed to be a suitable tool for describing habitat preferences as well as the prey capture behavior of piscivore species.

Ictiofauna dos trechos alto e médio da bacia do rio Tibagi, Paraná, Brasil / Ichthyofauna from the middle and upper stretches of rio Tibagi basin, Paraná, Brazil

A ictiofauna de quatro trechos da bacia hidrográfica do rio Tibagi foi amostrada mensalmente de maio de 2001 a abril de 2002, com redes de espera (totalizando 1.000 m²) para analisar a dominância, constância e similaridade. Um total de 68 espécies (32 Characiformes, 32 Siluriformes, 2 Gymnotiformes e 2 Perciformes) e 2.758 exemplares foram capturados. O trecho com maior riqueza de espécies foi Tibagi abaixo (50 espécies), seguido por Tibagi acima (40 espécies), Iapó (35) e Fortaleza (14). No Fortaleza ocorreu o menor número de espécies, mas foi verificada a maior abundância, com 508 dos 877 exemplares capturados pertencentes à espécie Astyanax paranae, o que elevou o índice de dominância desse local para 37,9 por cento. As dez espécies mais abundantes corresponderam a 65,5 por cento do total de exemplares coletados, apresentando uma proporção que variou de 3,9 a 18,6 por cento. Do maior para o menor percentual, as espécies foram A. paranae, Astyanax fasciatus, Prochilodus lineatus, Hypostomus sp. I, Hypostomus regani, Rhamdia quelen, Astyanax eigenmanniorum, Apareiodon ibitiensis, Apareiodon affinis e Leporinus amblyrhynchus. Quanto à freqüência de ocorrência, 25 espécies foram capturadas em apenas um dos trechos; 11 em dois trechos; 25 em três; e apenas R. quelen, A. ibitiensis e A. affinis foram capturadas em todos os trechos. Muitas espécies migratórias foram capturadas, destacando-se P. lineatus e Salminus brasiliensis. A ictiofauna de Fortaleza, Iapó, Tibagi acima e Tibagi abaixo diferiu significativamente em riqueza de espécies, indicando que as assembléias de peixes são diferentes entre os trechos. Da análise de similaridade de Bray-Curtis, verificou-se maior similaridade entre Tibagi acima e Tibagi abaixo, seguido por Iapó e, finalmente, Fortaleza. Já pela análise de similaridade de Jaccard, a maior similaridade foi entre Iapó e Tibagi acima, depois Tibagi abaixo e Fortaleza.

The ichthyofauna of four stretches of rio Tibagi hydrographic basin was monthly sampled from May 2001 to April 2002, with gillnets (totalling 1,000 m²) in order to analyze the dominance, constancy and similarity indexes. A total of 68 species (32 Characiformes, 32 Siluriformes, 2 Gymnotiformes and 2 Perciformes) and 2,758 individuals were captured. The stretch with greatest richness of species was Tibagi abaixo (50 species), followed by Tibagi acima (40 species), Iapó (35) and Fortaleza (14). In Fortaleza occurred the smallest number of species, but the greatest abundance was verified with 508 of 877 captured individuals of Astyanax paranae, what elevated the place's dominance index to 37.9 percent. The ten more abundant species corresponded to 65.5 percent of the total specimens collected, presenting a proportion that varied from 3.9 to 18.6 percent. From the greatest to smallest percentage, the species were A. paranae, Astyanax fasciatus, Prochilodus lineatus, Hypostomus sp. I, Hypostomus regani, Rhamdia quelen, Astyanax eigenmanniorum, Apareiodon ibitiensis, Apareiodon affinis and Leporinus amblyrhynchus. In frequency of occurrence, 25 species were captured in only one of the stretches; 11 in two stretches; 25 in three; and only R. quelen, A. ibitiensis and A. affinis were captured in all of the stretches. Many migratory species were captured, with highlight to P. lineatus and Salminus brasiliensis. The ichthyofauna of Fortaleza, Iapó, Tibagi acima and Tibagi abaixo differed significantly in richness of species, indicating that the fish assemblages are different among stretches. From similarity analysis of Bray-Curtis among stretches, the greatest similarity was verified among Tibagi acima and Tibagi abaixo, followed by Iapó and, finally, Fortaleza. On the other hand, in similarity analyses of Jaccard, the greatest similarity was among Iapó and Tibagi acima, followed by Tibagi abaixo and Fortaleza.

Alimentação de peixes: proposta para análise de itens registrados em conteúdos gástricos / Fish feeding: a proposal for analysis of the stomach content

Este estudo teve o objetivo de testar um protocolo simplificado para análise da alimentação de peixes. Para tal, os itens alimentares encontrados nos conteúdos gástricos de seis espécies de peixes de água doce (Astyanax paranae, Phalloceros caudimaculatus, Loricariichthys platymetopon, Moenkhausia intermedia, Schizodon intermedius e Plagioscion squamosissimus) foram quantificados através do peso ( por cento) e da dominância ( por cento). Utilizando a quantificação de cada item através do peso, foi calculado o IAi (índice alimentar), posteriormente comparado com a dominância (D) através do coeficiente de similaridade de Morisita-Horn. Os itens alimentares com maiores valores de IAi também foram aqueles com os maiores valores de dominância, sendo que em uma análise geral a semelhança entre ambos foi alta, variando de 87 por cento (A. paranae) a 99 por cento (P. caudimaculatus, L. platymetopon, S. intermedius e P. squamosissimus), mostrando que a dominância pode substituir os cálculos de índices compostos. Através da representação gráfica do peso e da dominância em função da freqüência de ocorrência, fica claro que ambos são adequados para identificar os itens alimentares mais importantes e que a dominância pode ser utilizada como alternativa à pesagem das presas, simplificando a etapa de coleta e análise de dados. Assim, se o objetivo do estudo trófico for identificar o item alimentar que se destaca em termos quantitativos ou investigar tendências de especialização/generalização trófica, recomendamos o emprego da dominância em associação com métodos gráficos.

This study aimed to test a simplified protocol for feeding fish analysis. For this, the food items found in the gastric contents of six freshwater fish species (Astyanax paranae, Phalloceros caudimaculatus, Loricariichthys platymetopon, Moenkhausia intermedia, Schizodon intermedius, and Plagioscion squamosissimus) were quantified by weight ( percent) and dominance ( percent). Using the quantification by weight for each food item, the IAi (Feeding Index) was calculated and further compared with the dominance (D) using the Morisita-Horn similarity coefficient. The food items with higher values of IAi were also those with the largest dominance values. The general similarity between IAi and dominance (D) was high, varying of 87 percent (A. paranae) to 99 percent (P. caudimaculatus, L. platymetopon, S. intermedius, and P. squamosissimus), showing that dominance can replace composed indexes calculation. The graphic representation of weight and dominance against the frequency of occurrence showed that both are adequate to identify the most important food items, revealing that dominance may alternatively be used instead of prey items weighting, simplifying the data collection and analysis. When the objective of the trophic study is to identify the food items that stand out in quantitative terms or investigate specialization/generalization tendencies, we recommend the use of the dominance in combination to graphic methods.

Ictiofauna, recursos alimentares e relações com as interferências antrópicas em um riacho urbano no sul do Brasil / x

Esta pesquisa foi desenvolvida na porção superior do ribeirão Cambé, subafluente do rio Tibagi, área urbana de Londrina, Paraná. O objetivo foi verificar as variações qualitativas e quantitativas das espécies de peixes e dos recursos alimentares consumidos pelas mesmas e suas relações com as alterações ambientais. Foram realizadas quatro coletas em cada um dos cinco trechos (P1 a P5), durante o período de novembro de 2001 a agosto 2002. Os resultados foram distintos em cada ponto em número de espécies e diversidade de itens alimentares, havendo correspondência entre ambos. Um menor número de espécies de peixes foi encontrado onde a diversidade de itens alimentares foi menor. Detrito foi o item alimentar mais abundante utilizado pelos peixes em todos os pontos, exceto em P1, onde insetos e vegetais terrestres estiveram também entre os alimentos abundantes. Em P2, P3 e P4 o alto valor percentual do peso de detrito consumido está relacionado com a abundância de Poecilia reticulata que é altamente tolerante às alterações antrópicas. Em P5, P. reticulata e Phalloceros caudimaculatus foram responsáveis pela quantidade de detrito consumido, enquanto restos de insetos e vegetais foram utilizados pelas quatro espécies de Tetragonopterinae, que se comportaram como generalistas. No ribeirão Cambé, ficou evidente o efeito de alterações antrópicas típicas de ambiente urbano, como a remoção da mata ciliar, lançamento de efluentes na água, mudança do canal e a introdução de espécies exóticas ou alóctones, entre as principais. Além disso, muitas espécies se comportaram como especialistas utilizando um alimento abundante (detrito) e, não uma variedade de recursos como seria esperado em riachos menos degradados.

This research was performed in the upper portion of ribeirão Cambé, a Tibagi river subafluent, located at the urban area of Londrina, Paraná. The goals of this research were assessing qualitative and quantitative variations of fish species and of the food resources consumed by them related to environmental alterations. Four samples were taken in each of the five points (P1 to P5) selected along the stream, from November 2001 to August 2002. The number of species and diversity of food resources were different in each sampling point, with a direct relation between diversity of food resources and fish species. Detritus was the most abundant resource used by fishes in all sampling points except in P1, where insects and terrestrial plants were among the abundant food item. In P2, P3, and P4, the abundance of detritus consumed by fishes is related to the abundance of Poecilia reticulata, highly tolerant to antropic impacts. In P5, P. reticulata e Phalloceros caudimaculatus foraged basically on detritus, whereas four species of Tetragonopterinae that preyed mainly upon insects and plants behaved as generalists. Along the studied portion of ribeirão Cambé, the effects of antropic impacts typical of urbanized areas such as removal of riparian forest, effluent discharges, channel alteration, and introduction of exotic or allochothonus species were evident. Furthermore, many species behaved as specialists consuming an abundant item (detritus) instead of a wider array of food resources as expected in undegraded streams.