ABSTRACT
Introduction: Chironomids (Diptera: Chironomidae) are the most globally diverse and widely distributed aquatic insects. Despite their prevalence in lotic systems, little is known about the ecology and diversity of tropical species relative to other aquatic insect taxa, particularly at the immature stages. Objective: Characterize chironomid diversity across an elevational gradient in Southwestern Ecuador and water quality parameters associated with their composition. Methods: Samples were collected using a Surber net in forty rivers within four watersheds in the Ecuadorian Andes comprised of montane and dry lowland forest and spanning an elevational gradient of 3 120 m.a.s.l. Various physic chemical variables were measured including oxygen, conductivity, total dissolved solids, temperature, and pH. Results: Generally, environmental variables were strongly correlated with the composition of chironomid communities. Variation in the chriomid communities was most strongly associated with oxygen, conductivity and pH. The presence of Parametriocnemus, Cricotopus f4, Cricotopus sp3., Cricotopus (Isocladius), Oliveiriella, Onconeura, Alotanypus and Pentaneura was associated with lower temperatures, high dissolved oxygen and low conductivity while assemblages of Cricotopus sp., Rheotanytarsus, Tanytarsus, and Chironomus were associated with high conductivity and low concentrations of dissolved oxygen. The RELATE analysis showed that local environmental characteristics are determine the composition of the chironomid community. Conclusions: Similarity among local environmental factors was strongly correlated to similarity among Chironomidae assemblages, especially with variables such as oxygen concentration, pH and conductivity, whose variables are highly correlated to land use and dominant vegetation in the watersheds sampled.
Introducción: Los quironómidos (Diptera: Chironomidae) son los insectos acuáticos de mayor diversidad y distribución mundial. A pesar de su prevalencia en los sistemas lóticos, se sabe poco acerca de su ecología y diversidad, especialmente de especies tropicales en relación con otros taxones de insectos acuáticos, particularmente en etapas inmaduras. Objetivo: Caracterizar la diversidad de quironómidos a través de un gradiente altitudinal en el suroeste de Ecuador, además de identificar los parámetros fisicoquímicos asociados con su composición. Métodos: Las muestras se recolectaron utilizando una red Surber en cuarenta ríos dentro de cuatro cuencas hidrográficas en los Andes Sur del Ecuador, en ecosistemas de bosques montanos y secos de tierras bajas abarcando un gradiente altitudinal de 3 120 m.s.n.m. Se midieron las variables fisicoquímicas: oxígeno, conductividad, sólidos disueltos totales, temperatura y pH. Resultados: En general, las variables ambientales se correlacionaron fuertemente con la composición de las comunidades de quironómidos. La variación en la comunidad de quironómidos se asoció fuertemente con el oxígeno, la conductividad y el pH. La presencia de los géneros Parametriocnemus, Cricotopus f4, Cricotopus sp3, Cricotopus (Isocladius), Oliveiriella, Onconeura, Alotanypus y Pentaneura se asoció a temperaturas bajas, alto oxígeno disuelto y baja conductividad, mientras que Cricotopus sp., Rheotanytarsus, Tanytarsus y Chironomus se asociaron con alta conductividad y bajas concentraciones de oxígeno disuelto. El análisis RELATE mostró que las características ambientales locales determinan la composición de la comunidad de quironómidos. Conclusiones: La similitud entre los factores ambientales locales se correlacionó fuertemente con la similitud entre los conjuntos de Chironomidae, especialmente con variables como la concentración de oxígeno, el pH y la conductividad, cuyas variables están altamente correlacionadas con el uso de la tierra y la vegetación dominante en las cuencas hidrográficas muestreadas.
Subject(s)
Animals , Aquatic Fauna , Chironomidae/anatomy & histology , Diptera , EcuadorABSTRACT
Score-based biotic indices are widely used to evaluate the water quality of streams and rivers. Few adaptations of these indices have been done for South America because there is a lack of knowledge on macroinvertebrate taxonomy, distribution and tolerance to pollution in the region. Several areas in the Andes are densely populated and there is need for methods to assess the impact of increasing human pressures on aquatic ecosystems. Considering the unique ecological and geographical features of the Andes, macroinvertebrate indices used in other regions must be adapted with caution. Here we present a review of the literature on macroinvertebrate distribution and tolerance to pollution in Andean areas above 2 000masl. Using these data, we propose an Andean Biotic Index (ABI), which is based on the BMWP index. In general, ABI includes fewer macroinvertebrate families than in other regions of the world where the BMWP index has been applied because altitude restricts the distribution of several families. Our review shows that in the high Andes, the tolerance of several macroinvertebrate families to pollution differs from those reported in other areas. We tested the ABI index in two basins in Ecuador and Peru, and compared it to other BMWP adaptations using the reference condition approach. The ABI index is extremely useful for detecting the general impairment of rivers but class quality boundaries should be defined independently for each basin because reference conditions may be different. The ABI is widely used in Ecuador and Peru, with high correlations with land-use pressures in several studies. The ABI index is an integral part of the new multimetric index designed for high Andean streams (IMEERA). Rev. Biol. Trop. 62 (Suppl. 2): 249-273. Epub 2014 April 01.
Los índices bióticos basados en puntuación son ampliamente utilizados para evaluar la calidad del agua de los arroyos y ríos. Varias áreas de los Andes están densamente pobladas y hay necesidad de métodos para evaluar el impacto de la creciente presión humana sobre los ecosistemas acuáticos. Dadas las características ecológicas y geográficas únicas de los Andes, los índices de macroinvertebrados utilizados en otras regiones deben adaptarse con cautela. Aquí se presenta una revisión de la literatura sobre distribución de macroinvertebrados y la tolerancia a la contaminación en las zonas andinas por encima de 2 000msnm. Usando estos datos, se propone un Índice Biolótico Andino (ABI), que se basa en el índice de BMWP. En general, ABI incluye un menor número de familias de macroinvertebrados que en otras regiones del mundo donde se ha aplicado el índice BMWP porque la altitud restringe la distribución de varias de ellas. Nuestra revisión muestra que la tolerancia de varias familias a la contaminación en los ríos altoandinos difiere de lo reportado en otras áreas. Probamos el índice ABI en dos cuencas en Ecuador y Perú, y comparamos con otras adaptaciones BMWP utilizando el enfoque de condición de referencia. Nuestros resultados muestran que el índice de ABI es extremadamente útil para detectar el deterioro general de los ríos, pero que los límites entre las clases de calidad deben ser definidos independientemente para cada cuenca debido a que las condiciones de referencia pueden ser diferentes. El ABI es ampliamente utilizado en Ecuador y Perú, y es parte integral del nuevo índice multimétrico diseñado para corrientes altas andinas (IMEERA).