Phytoplankton scenario and microcystin in water during extreme drought in semiarid tropical water supplies, Northeastern Brazil / Cenário de fitoplanctônico e microcistinas na água durante extrema estiagem em reservatórios tropical semiárido de abastecimento de água, nordeste do Brasil

Abstract The objective of this study was to characterize the limnological, microystin and phytoplankton community of five tropical eutrophic reservoirs located in the Brazilian northeastern semi-arid region, used for domestic use at the time of extreme drought and reduction of water volume. The study was conducted in July and August 2015, and an integrated sample of the water column was collected at three points near the dam in each reservoir. Analysis of limnological parameters, identification and quantification of phytoplankton, with emphasis on cyanobacteria were performed, as well as detection of microcystin by means of immunoassay (ELISA). The reservoirs presented ~ 90% water volume reduction. High turbidity and concentrations of nitrogen and phosphorus, as well as high cyanobacterial densities, revealed an increase in the eutrophic state for hypereutrophy. The total biovolume of phytoplankton and cyanobacterial density is high, plus an average increase in relation to previous studies of 350% and 150%, respectively. The density of cyanobacteria and microcystin concentration presented values ​​above acceptable levels for drinking water according to Brazilian legislation. A phytoplankton community was represented by 17 functional groups, including potentially toxic cyanobacteria species such as Planktothrix agardhii (S1), Microcystis aeruginosa (M), Anabaena planktonica e Anabaena spp. (H1), Cylindrospermopsis raciborskii (Sn). Our results confirm that conditions of extreme drought and reduction of the volume of the reservoirs influence the composition, biovolume of phytoplankton and water quality, but not the increase of total microcystin in the analysed, although above 1μg-1 registered a significant decrease of water quality in used for human consumption.

Resumo O objetivo deste trabalho foi caracterizar a comunidade limnológica, microistalina e fitoplanctônica de cinco reservatórios eutróficos tropicais localizados no semi-árido nordestino brasileiro, utilizados para uso doméstico no período de seca extrema e redução do volume de água. O estudo foi realizado em julho e agosto de 2015, e uma amostra integrada da coluna de água foi coletada em três pontos próximos à barragem em cada reservatório. Análises de parâmetros limnológicos, identificação e quantificação do fitoplâncton, com ênfase em cianobactérias, foram realizadas, assim como a detecção de microcistina por meio de imunoensaio (ELISA). Os reservatórios apresentaram ~ 90% de redução do volume de água. A alta turbidez e as concentrações de nitrogênio e fósforo, bem como as altas densidades de cianobactérias, revelaram um aumento no estado eutrófico da hipereutrofia. O biovolume total de fitoplâncton e densidade de cianobactérias é alto, além de um aumento médio em relação a estudos anteriores de 350% e 150%, respectivamente. A densidade de cianobactérias e a concentração de microcistina apresentaram valores acima dos níveis aceitáveis ​​para água de consumo, de acordo com a legislação brasileira. Uma comunidade fitoplanctônica foi representada por 17 grupos funcionais, incluindo espécies de cianobactérias potencialmente tóxicas, como Planktothrix agardhii (S1), Microcystis aeruginosa (M), Anabaena planktonica e Anabaena spp. (H1), Cylindrospermopsis raciborskii (Sn). Nossos resultados confirmam que condições de seca extrema e redução do volume dos reservatórios influenciam a composição, o biovolume de fitoplâncton e a qualidade da água, mas não o aumento do total de microcistina no analisado, embora acima de 1μg-1 tenha registrado uma diminuição significativa da qualidade da água usado para consumo humano.

Ecological studies of mayflies (Insecta, Ephemeroptera): Can sampling effort be reduced without losing essential taxonomic and ecological information? / Estudos ecológicos com Ephemeroptera (Insecta): O esforço amostral pode ser reduzido sem perder informações ecológicas e taxonômicas?

ABSTRACT The present study evaluated the potential for the reduction of sampling effort in studies of ephemeropteran nymphs in Brazilian Amazon streams, Pará State, Brazil, without the loss of ecological information (species composition, abundance, and richness), and the congruence of different levels of taxonomic resolution (morphospecies, genus, family and functional group). Test groups of 15, 10 and five subsamples were selected from the 20 subsamples collected per stream (40 streams sampled), and were compared in terms of their species richness and abundance (ANOVA), and composition (Procrustes). Taxonomic resolution was also analyzed in Procrustes. Species abundance (F(3, 156) = 25.426; p < 0.001) and richness (F(3, 156) = 13.866, p < 0.001) varied significantly among sample groups, while the results of the 15-S group were statistically similar, in both cases, to those of the 20-S group. A similar pattern was found for species composition. The genus-level taxonomic resolution produced results 99% similar to those found for the species-level data. The results indicate that the reduction in sampling effort from 20 to 15 subsamples per site and a genus-level taxonomic resolution would not affect the reliability of analyses significantly. A reduction of five samples per site would result in a decrease of effort in the field and the amount of material to be processed, reducing laboratory time. In addition to a reduction in the time and resources needed to identify specimens, the adoption of a genus-level taxonomic resolution could help minimize errors of under- or over-estimation in the processing of the results.

RESUMO O presente estudo avaliou o potencial para redução do esforço amostral em estudos com ninfas de Ephemeroptera em igarapés amazônicos, no estado do Pará, Brasil, sem perder informações ecológicas (composição de espécies, abundância e riqueza), além de verificar se existe congruência entre diferentes níveis de resolução taxonômica (morfoespécie, gênero, família e grupo funcional). Grupos reduzidos de 15, 10 e cinco subamostras de um controle de 20 amostras de cada um dos 40 igarapés amostrados, foram comparados quanto a riqueza de táxons e abundância (ANOVA) e composição (Procrustes). A resolução taxonômica também foi avaliada através do Procrustes. A abundância (F(3, 156) = 25,426; p < 0,001) e riqueza (F(3, 156) = 13,866, p < 0,001) variaram significativamente entre os grupos de amostras, porém, os resultados tanto de riqueza quanto de abundância dos grupos 15-S foram estatisticamente similares aos de 20-S. O mesmo padrão foi encontrado para riqueza de espécies. A resolução taxonômica a nível de gênero obteve 99% de congruência com a de morfoespécie. Esses resultados indicam que a diminuição de 20 subamostras para 15, e a redução da identificação de morfoespécie para gênero não afetaria a significância das análises. A redução de cinco amostras por local de coleta poderia resultar em uma diminuição do esforço em campo e do material para ser processado em laboratório, reduzindo o tempo de triagem e identificação. Ainda, para reduzir tempo e recursos financeiros gastos para coleta e identificação dos organismos, a identificação apenas a nível genérico poderia minimizar erros de sub ou super estimativa no processamento dos resultados.

Phytoplankton scenario and microcystin in water during extreme drought in semiarid tropical water supplies, Northeastern Brazil

Abstract The objective of this study was to characterize the limnological, microystin and phytoplankton community of five tropical eutrophic reservoirs located in the Brazilian northeastern semi-arid region, used for domestic use at the time of extreme drought and reduction of water volume. The study was conducted in July and August 2015, and an integrated sample of the water column was collected at three points near the dam in each reservoir. Analysis of limnological parameters, identification and quantification of phytoplankton, with emphasis on cyanobacteria were performed, as well as detection of microcystin by means of immunoassay (ELISA). The reservoirs presented ~ 90% water volume reduction. High turbidity and concentrations of nitrogen and phosphorus, as well as high cyanobacterial densities, revealed an increase in the eutrophic state for hypereutrophy. The total biovolume of phytoplankton and cyanobacterial density is high, plus an average increase in relation to previous studies of 350% and 150%, respectively. The density of cyanobacteria and microcystin concentration presented values above acceptable levels for drinking water according to Brazilian legislation. A phytoplankton community was represented by 17 functional groups, including potentially toxic cyanobacteria species such as Planktothrix agardhii (S1), Microcystis aeruginosa (M), Anabaena planktonica e Anabaena spp. (H1), Cylindrospermopsis raciborskii (Sn). Our results confirm that conditions of extreme drought and reduction of the volume of the reservoirs influence the composition, biovolume of phytoplankton and water quality, but not the increase of total microcystin in the analysed, although above 1g-1 registered a significant decrease of water quality in used for human consumption.

Resumo O objetivo deste trabalho foi caracterizar a comunidade limnológica, microistalina e fitoplanctônica de cinco reservatórios eutróficos tropicais localizados no semi-árido nordestino brasileiro, utilizados para uso doméstico no período de seca extrema e redução do volume de água. O estudo foi realizado em julho e agosto de 2015, e uma amostra integrada da coluna de água foi coletada em três pontos próximos à barragem em cada reservatório. Análises de parâmetros limnológicos, identificação e quantificação do fitoplâncton, com ênfase em cianobactérias, foram realizadas, assim como a detecção de microcistina por meio de imunoensaio (ELISA). Os reservatórios apresentaram ~ 90% de redução do volume de água. A alta turbidez e as concentrações de nitrogênio e fósforo, bem como as altas densidades de cianobactérias, revelaram um aumento no estado eutrófico da hipereutrofia. O biovolume total de fitoplâncton e densidade de cianobactérias é alto, além de um aumento médio em relação a estudos anteriores de 350% e 150%, respectivamente. A densidade de cianobactérias e a concentração de microcistina apresentaram valores acima dos níveis aceitáveis para água de consumo, de acordo com a legislação brasileira. Uma comunidade fitoplanctônica foi representada por 17 grupos funcionais, incluindo espécies de cianobactérias potencialmente tóxicas, como Planktothrix agardhii (S1), Microcystis aeruginosa (M), Anabaena planktonica e Anabaena spp. (H1), Cylindrospermopsis raciborskii (Sn). Nossos resultados confirmam que condições de seca extrema e redução do volume dos reservatórios influenciam a composição, o biovolume de fitoplâncton e a qualidade da água, mas não o aumento do total de microcistina no analisado, embora acima de 1g-1 tenha registrado uma diminuição significativa da qualidade da água usado para consumo humano.

Response of phytoplankton to an experimental fish culture in net cages in a subtropical reservoir / Resposta do fitoplâncton ao cultivo experimental de peixes em tanques-rede em um reservatório subtropical

Abstract This study aimed to evaluate nutrients concentration and spatial-temporal changes in phytoplankton biovolume during an experimental fish culture in net cages in a lateral arm of Salto Caxias reservoir, Brazil. Two sampling stations were placed in the affected lateral arm and other two in a cageless lateral arm. Neither abiotic variables nor phytoplankton biovolume presented significant differences between the treatments. Only temporal changes were confirmed by the analysis performed. Both lateral arms were classified as oligotrophic, reflecting low influence of the net cages. Phytoplankton growth seems to be limited by nitrogen. Biovolume values were, in general, low and five major functional groups were recognized (E, F, G, K and P). In summer higher biovolume values were observed and representatives of Chlorophyceae and Cyanobacteria belonging to the functional groups F and K, respectively, were the most important. In winter phytoplankton was mainly composed by Bacillariophyceae taxa from P group. G group was also restricted to winter and E group occurred in winter and summer. The variations recorded in phytoplankton structure appear to have been mainly influenced by seasonal changes in temperature, precipitation and nutrients availability. The effects of net cages on the abiotic variables and phytoplankton biovolume appear to have been small, probably due to the small number of net cages employed and the system dilution capacity. However, a permanent monitoring of phytoplankton is recommended, since this environment has a carrying capacity, from which the trophic state may increase.

Resumo Este estudo objetivou avaliar alterações nas variáveis abióticas e no biovolume fitoplanctônico durante o cultivo experimental de peixes em tanques-rede em um braço lateral do reservatório de Salto Caxias, Brasil. Foram selecionadas duas estações de amostragem no braço com tanques-rede e outras duas em um braço sem tanques. As variáveis abióticas e o biovolume fitoplanctônico não apresentaram diferenças significativas entre os locais estudados. Apenas mudanças temporais foram confirmadas pelas análises utilizadas. Os dois braços laterais foram classificados como oligotróficos, refletindo a baixa influência dos tanques-rede. O crescimento do fitoplâncton parece ter sido limitado principalmente por nitrogênio. Os valores de biovolume foram, em geral, baixos e cinco principais grupos funcionais foram observados (E, F, G, K e P). No verão, os maiores valores de biovolume foram observados e representantes de Chlorophyceae e Cyanobacteria dos grupos funcionais F e K, respectivamente, se destacaram. No inverno, o fitoplâncton foi composto principalmente por táxons de Bacillariophyceae do grupo P. O grupo G também foi restrito ao inverno e o grupo E ocorreu no inverno e verão. As variações registradas na estrutura do fitoplâncton parecem ter sido principalmente influenciadas pelas mudanças sazonais de temperatura, precipitação e disponibilidade de nutrientes. Os efeitos dos tanques-rede sobre as variáveis abióticas e biovolume fitoplanctônico parecem ter sido pequenos, provavelmente devido ao pequeno número de tanques utilizados e a capacidade de diluição do sistema. Entretanto, o monitoramento permanente do fitoplâncton é recomendado, uma vez que este ambiente possui uma capacidade de suporte, a partir da qual o estado trófico pode aumentar.

Spatial and temporal variation of phytoplankton in a tropical eutrophic river / Variação espacial e temporal do fitoplâncton em um rio eutrófico tropical

Abstract This study aims to evaluate the environmental factors determining of the changes in phytoplankton structure in spatial (upper, middle and lower course) and seasonal (dry and rainy period) scales in a eutrophic river (Almada River, northeastern Brazil). In the study period, total accumulated rainfall was below of the historic average, resulting in flow reduction, mainly in rainy period. High orthophosphate concentration was found at the sampling sites. Phytoplankton chlorophyll a increased from upstream to downstream. Geitlerinema splendidum (S1) and Chlamydomonas sp. (X2) were the most abundant species in the upper course and several species of diatoms (D), Euglenophyceae (W1, W2) and Chlorophyceae (X1) in the middle and lower course. The functional groups were found to be characteristic of lotic ecosystem, shallow, with low light availability, rich in organic matter and eutrophic environments. We conclude that phytoplankton community structure was sensitive to change of the river flow and nutrient availability in spatial and seasonal scale in a tropical river.

Resumo O objetivo deste estudo foi avaliar os fatores ambientais determinantes das mudanças na estrutura do fitoplâncton em escala espacial (alto, médio e baixo curso) e temporal (seca e chuva) em um rio eutrófico tropical (rio Almada, nordeste do Brasil). No período de estudo, a precipitação acumulada mensal foi abaixo da média histórica, resultando na redução da vazão, principalmente no período chuvoso. A concentração de ortofosfato foi elevada nos pontos de amostragem. A clorofila a do fitoplâncton aumentou de montante para jusante. Geitlerinema splendidum (S1) e Chlamydomomas sp. (X2) foram as espécies mais abundantes no alto curso e várias espécies de diatomáceas (D), Euglenophyceae (W1, W2) e Chlorophyceae (X1) no médio e/ou baixo curso. Os grupos funcionais foram característicos de ambientes lóticos, rasos, com baixa disponibilidade de luz, rico em matéria orgânica e eutrófico. Concluímos que a estrutura da comunidade fitoplanctônica foi sensível às mudanças na vazão e na disponibilidade de nutrientes em escala espacial e temporal em um rio tropical.

Espécies potenciais para recuperação de áreas de floresta estacional semidecidual com exploração de minério de ferro na serra do espinhaço / Potential species for recovery areas semideciduous forest in iron exploration in the serra espinhaço

O objetivo deste trabalho foi avaliar a flora arbustiva-arbórea em um fragmento de floresta estacional semidecidual na região da Serra do Espinhaço para propor espécies para recuperação das áreas degradadas pela exploração de minério de ferro em ecossistemas congêneres. O levantamento florístico e estrutural da vegetação arbustivo-arbórea foi realizado em setembro de 2007 por meio do método dos pontos quadrantes, tendo como critério de inclusão altura do fuste superior a 1,3 m. Os indivíduos foram estratificados entre adulto (DAP ≥ 5,0 cm) e juvenil (DAP < 5,0 cm). Foram amostrados 90 pontos, onde foram identificadas 94 espécies, 70 gêneros e 32 famílias botânicas. Para o índice de diversidade de Shannon, os valores apresentados para cada compartimento foram 3,96 nat.ind-1 e 3,94 nat.ind-1; e a equabilidade de Pielou foi de 0,896 e 0,938, respectivamente, para os estrados juvenil e adulto. As famílias que mais se destacaram quanto ao número de espécies foram Myrtacea (17), Fabaceae (12), Rubiaceae (8), Euphrobiaceae (6), Sapindaceae (5) e Lauraceae (5). Para a recuperação da área foram selecionados sete grupos de espécies que serão utilizados. As características das espécies foram suficientes para a definição de grupos funcionais que poderão ser utilizados na recuperação de áreas degradadas.

The objective of this study was to evaluate the tree flora in a fragment of semi deciduous forest in the region of the Espinhaço, with aim to propose species for restoration of areas degraded by mining exploitation of iron in similar ecosystems. The inventory floristic and structural of vegetation of shrubs and trees was conducted in September 2007, by the quadrants-point method according to the method of minimum distances, whose inclusion criterion of the stem above the height 1.3 m. The individual were stratified into adults (DBH ≥ 5.0 cm) and juvenile (DBH <5.0 cm). We sampled 90 points, which were identified 94 species, 70 genera and 32 families. For the diversity index of Shannon, values presented for each layer were 3.96 nats.ind-1 and 3.94 nats.ind-1, and equability of Pielou were 0.896 and 0.938, respectively for layer juvenile and adult. Families that stood out by the number of species were Myrtaceae (17), Fabaceae (12), Rubiaceae (8), Euphrobiaceae (6), Sapindaceae (5) and Lauraceae (5). For the recovery area were selected seven groups of species that will be used for recuperation of degraded areas. The characteristics of the species were sufficient for the definition of functional groups that can be used in recuperation of degraded areas.

Relações comprimento-massa seca para estimativa de biomassa de insetos aquáticos tropicais / Dry length-mass relations for estimating biomass of tropical aquatic insects

Para avaliar o funcionamento dos ecossistemas aquáticos, atributos biológicos e características ambientais devem ser analisados. Dentre os diversos atributos biológicos possíveis de serem medidos para este fim, os Grupos Funcionais Alimentares (GFAs) vem sendo usados por representar aspectos de vida dos invertebrados aquáticos – como distribuição entre níveis tróficos, escolha de habitat e comportamento. Para o uso dos GFAs são necessárias informações sobre a preferência alimentar dos animais e o cálculo da biomassa de cada grupo. No entanto, a maioria dos estudos vêm utilizando abundância dos organismos ao invés de biomassa. O uso de dados de abundância dos organismos não é adequado como indicador de produtividade do habitat, pois ao considerar a contagem de indivíduos, não se considera a energia acumulada em cada nível trófico. As regressões comprimento-massa seca são amplamente utilizadas em estudos ecológicos em todos o mundo para estimar a biomassa de macroinvertebrados de água doce. O objetivo desta dissertação foi calcular as relações de comprimento–massa seca de insetos aquáticos, que podem ser utilizadas para entender a distribuição de energia, o funcionamento e para a determinação da condição ecológica dos ecossistemas aquáticos. Foram realizadas coletas em diferentes épocas do ano, em locais com diferentes graus de impacto, substratos e altitudes, em todas as regiões hidrográficas do Estado do Rio de Janeiro. Esta variabilidade permitiu que as regressões comprimento-massa seca, pudessem ser aplicadas também em níveis taxonômicos mais altos, como família e ordem. Foram calculadas regressões de potência comprimento-massa seca para 18 gêneros, 13 famílias e 6 ordens...

Biological traits and environmental parameters can be used as a proxy to assess the functioning of aquatic ecosystems. Among the several possible biological attributes that can be measured for this purpose, the Functional Feeding Groups (FFGs) approach is widely used because it represents many aspects of a life cycle of the aquatic invertebrates, such as the distribution of energy among trophic levels, the choice for habitats and their behavior. In order to use FFG information, one must know organisms´ feeding preference and calculate the biomass allocated in each group. However, most studies have been using the abundance of organisms instead of data on biomass. The use of abundance of organisms to calculate the percentage of FFGs is not an adequate approach because it does not include an estimate of the energy stored in each trophic level. Estimating biomass through regressions length-dry mass is a good cost-effective method and have been used around the globe. The aim of the present study was to calculate the relationship length- dry mass of aquatic insects. This information is helpful to assess the functioning and the ecological condition of aquatic ecosystems. Aquatic insect samples were taken at different seasons, substrates and altitudes, in sites representing different degrees of impairment in all hydrographic regions of the Rio de Janeiro State...

Canopy stratification in tropical seasonal forests: how the functional traits of community change among the layers / Estratificação de dossel em florestas estacionais tropicais: como os traços funcionais da comunidade mudam ao longo dos estratos verticais

The discussion of the existence and measurement of layers in forests refers to one of the earliest and most controversial concepts of forest ecology, the stratification. Since there is no consensus on the most appropriate methodology to describe the vertical structure of forest communities, we chose for this paper to develop a methodology that was adequate to represent the stratification observed on site. The objective was to determine the species and functional traits characteristic of each vertical layer in the semideciduous seasonal forests (SSF). The study was conducted in ten fragments (10 ha) located in southeastern Brazil. Stratification was performed according to species using the median and the 3rd quartile (non-parametric statistical analysis) of tree heights were used for canopy stratification the (understory, midstory and canopy). This result shows the small range of the midstorey layer, highlighting the dichotomy between the canopy and understory. The variations found for the quartile and median values represent the history of successional stage of each fragment, allowing variations in the vertical occupation by species of certain layers. The analysis of SSF vertical structure allowed a visualization of the division of species and their respective functional traits performing different ecosystem functions in each layers.

A discussão sobre a existência e medição de camadas em florestas refere-se a um dos conceitos mais antigos e mais controversos em ecologia florestal: a estratificação. Como não há consenso sobre a metodologia mais adequada para descrever a estrutura vertical das comunidades florestais, optamos neste trabalho por desenvolver uma metodologia que se mostrou adequada para representar a estratificação observada no local. O objetivo foi determinar as espécies características e traços funcionais de cada camada vertical em florestas estacionais semideciduais (FES). O estudo foi realizado em 10 fragmentos (10 ha) localizadas no sudeste do Brasil. A estratificação foi realizada por espécie, utilizando a mediana e o terceiro quartil (análise estatística não-paramétrica) da altura das árvores, classificando-as em três categorias: dossel, sub-bosque e estrato intermediário. Os resultados mostram a pequena faixa do estrato intermediário, destacando a dicotomia entre o dossel e sub-bosque. As variações encontradas para os valores de quartis e mediana indicaram o estádio sucessional de cada fragmento, permitindo variações na ocupação vertical das espécies em determinadas camadas. A análise da estrutura vertical SSF permitiu uma visualização da divisão das espécies e das suas respectivas características funcionais, mostrando que cada estrato desempenha funções ecossistêmicas diferentes.

Habitats and trophic relationships of Chironomidae insect larvae from the Sepotuba River basin, Pantanal of Mato Grosso, Brazil / Hábitats e relações tróficas de insetos Chironomidae da bacia do Rio Sepotuba, Pantanal de Mato Grosso, Brasil

Benthic habitats are linked by physical processes and are essential elements in assessing of the distribution dynamics of Chironomidae dipteran insects and their role in aquatic ecosystems. This work presents results of distribution patterns of chironomids larvae in 38 sites that are abundant in the study site, inhabiting the substrate of the main river channel, rapids, tributary brook, floodplain lakes and reservoir along the Sepotuba River from its mouth at the Paraguay River to the headwater region. A total of 1,247 larvae was registered. The most abundant taxa were Polypedilum (Tripodura) sp. (25.2%), Cricotopus sp.3 (23.0%) and Tanytarsus sp. (15.0%). Fissimentum desiccatum were found only in the reservoir; Fissimentum sp.2 and Tanytarsus cf. T. obiriciae sp.2 in floodplain lakes, and Goeldichironomus sp. in the main channel. The low diversity of the sites S06 and S35 is caused by the near-exclusive presence of the species Cricotopus sp.3, alone or together with one or another taxon (Tanytarsus sp., Djalmabatista sp.3). Collectors-filterers represent 16%, collectors-gatherers 15%, predators 11% and scrapers only 1%. The predators dominated in the secondary channel (±88 ind/m2), corresponding to 40% of the total of this group. Cryptochironomus sp.2 (34%) and Ablasbemyia gr. annulata (26%) were the most abundant among the predators. The differences along the river course are decisive for the formation of distinct or discontinuous communities and the limits become obvious though the interrelations between the populations in the community, as for instance, competition for food and habitats.

Hábitats bênticos estão ligados por processos físicos e são elementos essenciais na avaliação da dinâmica de distribuição de insetos dípteros Chironomidae e seu papel em ecossistemas aquáticos. Este trabalho apresenta os resultados dos padrões de distribuição de larvas de Chironomidae em 38 locais que são abundantes na área de estudo, habitando o substrato do canal principal do rio, cachoeiras, córregos tributários, lagoas de planície de inundação, e reservatórios ao longo do Rio Sepotuba de sua desembocadura ao Rio Paraguai e na região de cabeceira. Um total de 1,247 larvas foi registrada. O táxons mais abundantes foram Polypedilum (Tripodura) sp. (25.2%), Cricotopus sp.3 (23.0%) e Tanytarsus sp. (15.0%). Fissimentum desiccatum foi encontrado somente no reservatório; Fissimentum sp.2 e Tanytarsus cf. T. obiriciae sp.2 nas lagoas de planície de inundação, e Goeldichironomus sp. no canal principal. A baixa diversidade dos locais S06 e S35 foi causada pela exclusiva presença da espécie Cricotopus sp.3, sozinha ou junta com um ou outro táxon (Tanytarsus sp., Djalmabatista sp.3). Coletores-filtradores representaram 16%, coletores-catadores 15%, predadores 11% e raspadores somente 1%. Os predadores dominaram no canal secundário (±88 ind/m2), correspondendo a 40% do total deste grupo. Cryptochironomus sp.2 (34%) e Ablasbemyia gr. annulata (26%) foram os mais abundantes entre os predadores. As diferenças ao longo do curso do rio foram decisivas para a formação de comunidades distintas e descontínuas e os limites tornam óbvios pertinentes às interrelações entre as populações na comunidade, como por exemplo, competição por alimento e hábitat.

The role of a cascade of reservoirs and seasonal variation in the phytoplankton structure in a tropical river / O papel da cascata de reservatorios e da sazonalidade na variacao da estrutura fitoplanctonica em um rio tropical

This study aims to analyse the influence of a cascade of reservoirs on the density, richness and functional groups of phytoplankton in the Contas River, a tropical river of Brazil. This river has two dams along its course, forming the Pedra and Funil reservoirs. Samples were collected over three consecutive years (Dec., 2007 to Dec., 2010) at 28 sampling stations along the river. We identified 198 species and the stretches downstream from the reservoirs showed greater richness. Chlorophyceae, followed by Bacillariophyceae and Cyanophyceae were the dominant groups and highest density was recorded during the rainy season. Overall, a longitudinal pattern in algal densities was found for both seasons, with the lowest values recorded in sections of the Pedra and Funil reservoirs and the highest densities in the downstream sections. Nine functional groups were identified (C, F, J, MP, S1, Sn, Td, Y, Ws); of these, F and J grouped the species with the highest relative abundance during the dry season, while the S1 group, represented by the cyanobacterium Planktothrix agardhii, was dominant in the rainy season. The present study showed a high longitudinal variation in the phytoplankton richness and density, attributed to the hydrological change between the lotic and lentic stretches. Furthermore, the effects of the cascade of reservoirs on phytoplankton, such as reduced density, increased richness and changes in algal associations, were strongly influenced by habitat heterogeneity found in this environment, as well as the rainfall in the region.

Este estudo tem como objetivo analisar a influência da cascata de reservatórios sobre a riqueza, a densidade e os grupos funcionais do fitoplâncton em um rio tropical, o Rio de Contas, Bahia, Brasil. Este rio apresenta dois barramentos ao longo do seu curso, os Reservatórios de Pedra e Funil. As coletas foram realizadas durante três anos consecutivos (2007 a 2010), compreendendo os períodos seco (dezembro e março) e chuvoso (junho e setembro), em 28 estações. Foram identificadas 198 espécies fitoplanctônicas, sendo observada maior riqueza nos trechos a jusante dos reservatórios. Chlorophyceae, seguida pelas Bacillariophyceae e Cyanophyceae, foram os grupos dominantes. Maior densidade foi registrada durante o período chuvoso, com 630.388 org.L−1, enquanto, no período seco, foi de 233.121 org.L−1. De maneira geral, foi verificado que houve um padrão longitudinal nas densidades das algas em ambos os períodos sazonais, tendo os menores valores sido registrados nos trechos que correspondem aos Reservatórios de Pedra e Funil e as maiores densidades, nos trechos a jusante. Nove grupos funcionais foram identificados (C, F, J, MP, S1, Sn, Td, Y, Ws); destes, os grupos F e J agruparam as espécies com maiores abundâncias relativas durante o período seco, enquanto o grupo S1, representado pela cianobactéria Planktothrix agardhii (Gomont) Anagnostidis & Komárek, foi dominante no período chuvoso. O presente estudo mostrou elevada variação longitudinal da riqueza e da densidade, variação esta atribuída à mudança hidrológica entre os trechos lóticos e lênticos. Além disso, os efeitos da cascata de reservatórios sobre o fitoplâncton – como a redução da densidade, o aumento da riqueza e a mudança das associações algais – foram fortemente influenciados pela heterogeneidade de habitats encontrada neste ambiente, assim como pelo regime pluviométrico da região.

Benthic macroinvertebrate community structure in a stream of the north-west region of Paraná State, Brazil / Estrutura da comunidade de macroinvertebrados bentônicos em um riacho da região noroeste do Paraná, Brasil

This study aimed to survey the benthic macroinvertebrate fauna of a first order stream located in an agricultural area, and to assess the environmental factors involved in the spatial distribution of this community. Invertebrates were gathered in November 2007 at three sampling sites distributed along the Itiz Stream, located in Marialva municipality, Paraná State. At each site, we measured the physical and chemical variables of the water, and then took four samples, using Surber sampler. In order to evaluate the differences in density, richness, diversity and evenness, we employed an ANOVA and a DCA to summarize biotic data. The invertebrates were categorized into functional groups and the BMWP score was applied to calculate the biological integrity of the environment. The faunal composition was represented by 103 taxa distributed across five phyla, of which the highest occurrence was of arthropods, especially insects. Higher density values were observed for Chironomidae, Ephemeroptera, Coleoptera and Trichoptera. The richness, diversity and density, as well as the density of gathering-collectors, were higher in the intermediate course of the stream. The distribution pattern of the taxa was mainly influenced by lentic or lotic characteristics of the sampled sites and microhabitats, as evidenced by the DCA. The BMWP indices indicated that the three sampling sites presented scores of excellent and good water quality. In the Itiz Stream, the presence of preserved marginal vegetation and the distance from urban centers that generate pollution, combined with peculiarities of each sampling site, influenced the structure of the benthic community.

O objetivo deste estudo foi inventariar a fauna de macroinvertebrados bentônicos de um riacho de primeira ordem, situado em uma área agrícola, e avaliar os fatores ambientais intervenientes na distribuição espacial dessa comunidade. Os invertebrados foram coletados em novembro de 2007 em três pontos de amostragem distribuídos ao longo do riacho Itiz, localizado no município de Marialva, Paraná. Em cada ponto, foram medidas as variáveis físicas e químicas da água e em seguida, quatro amostras foram retiradas usando o amostrador Surber. Para avaliar diferenças entre a densidade, a riqueza, a diversidade e a equitabilidade, utilizou-se a ANOVA e uma DCA para sumarizar os dados bióticos. Os invertebrados foram categorizados em grupos funcionais e o índice BMWP foi aplicado para calcular a integridade biológica desse ambiente. A composição faunística foi representada por 103 táxons distribuídos em cinco filos, dos quais a maior ocorrência foi de artrópodes, especialmente os insetos. Os maiores valores de densidades foram observados para Chironomidae, Ephemeroptera, Coleoptera e Trichoptera. A riqueza, diversidade e densidade foram maiores na região intermediária do riacho, assim como a maior densidade dos coletores. O padrão de distribuição dos táxons foi principalmente influenciado pelas características lênticas ou lóticas dos pontos de coleta e dos microhabitats amostrados, como evidenciado pela DCA. Os resultados do índice BMWP indicaram que os três pontos de amostragem, apresentaram qualidade de água variando de excelente a boa. No riacho Itiz a presença de vegetação marginal preservada e a sua distância de centros urbanos geradores de poluição, aliada às peculiaridades de cada ponto de amostragem influenciaram na estruturação da comunidade bentônica e também contribuíram para a elevada qualidade da água em todos os pontos amostrados.

Oxidación de lassuperficie de carbón activado mdiante hno3 y h2o2: efecto sobrre la remoción de níquel (ii) en solución acuosa / Activated carbon surface oxidatio by hno3 and h2o2: effect on the removal of nicckel (ii) from aqueous solution / Oxdação da superrfície de carvão aivado por meio de hno3 e h2o2: efeito na remoção de níquel (ii) em solução aquosa

Este trabajo analiza el efecto de la modificación de la química superficial de un carbón activado granular, CAG, por oxidación con ácido nítrico, CAG-N, y peróxido de hidrogeno, CAG-P en la adsorción de iones níquel desde solución acuosa. Las muestras obtenidas se caracterizaron a través de diferentes técnicas; la química superficial se evaluó por determinaciones de acidez y basicidad total, punto de carga cero y espectroscopia IR, que muestran el efecto del agente oxidante. Los parámetros texturales, como área superficial BET y volúmenes de poro, se evaluaron mediante adsorción de gases. Los valores de área superficial BET de los sólidos se encuentran entre 816 y 876 m²g-1, adicionalmente se determinaron entalpías de inmersión de los carbones activados en agua y benceno. Finalmente, los resultados experimentales de la adsorción desde solución se ajustaron a los modelos de Langmuir, Freundlich, Redlich-Peterson y Toth, y se encontró el mejor ajuste para este último. Los valores de la capacidad de adsorción determinadas por el modelo de Langmuir están entre 29,68 y 50,97 mg g-1, lo que indica que la capacidad de adsorción depende, en gran medida, de la química superficial del sólido.

In this work is studied the effect in the surface chemistry modification of a granular activated carbon, CAG, by oxidation with nitric acid, CAG-N, and hydrogen peroxide, CAG-P, in the nickel ions adsorption from aqueous solution. The samples were characterized by different techniques, surface chemistry was evaluated by acidity and basicity total determinations, point of zero charge and IR spectroscopy that show the effect of oxidant agent. The textural parameters such as BET surface area and pore volumes were evaluated by gas adsorption. The BET surface area values of the solids are between 816 and 876 m²g-1; additionally were determined immersion enthalpies in water and benzene. Finally, the experimental results of the adsorption from solution were adjusted to the Langmuir's, Freundlich's, Redlich-Peterson's and Toth's models, and were found the best adjustment for the latter. The capacity adsorption determined by Langmuir's model is between 29.68 50.97 mg g-1, which indicates that the adsorption capacity depends to a great extent on the solid surface chemistry.

Neste trabalho se estudou o efeito na da modificação da química superficial de um carvão ativado granular, CAG, por oxidação com ácido nítrico, CAG-N, e peróxido de hidrogênio, CAG-P na adsorção de íons níquel desde solução aquosa. As mostras obtidas foram caracterizadas por diferentes técnicas; a química superficial foi avaliada por determinações de acidez e basicidade total, ponto de ônuszero e espectroscopia IR, que mostram o efeito do agente oxidante. Os parâmetrostexturais, como área superficial BET e volumes de poro se avaliaram mediante adsorção de gases. Os valores de área superficial BET dos sólidos se encontram entre 816 e 876 m²g-1, adicionalmente se determinaram entalpias de imersão dos carvõesativados em água e benzeno. Finalmente, os resultados experimentais da adsorção desde soluçãoforam ajustados aos modelos de Langmuir, Freundlich, Redlich-Peterson e Toth, e se encontrou o melhor ajuste para esse último. Os valores da capacidade de adsorção determinados pelo modelo de Langmuir estão entre 29,68 e 50,97 mg g-1, o que indica que a capacidade de adsorção depende em grande parte da química superficial do sólido.

Population dynamics: seasonal variation of phytoplankton functional groups in brazilian reservoirs (Billings and Guarapiranga, São Paulo) / Dinâmica populacional: variação sazonal dos grupos funcionais fitoplanctônicos em reservatórios brasileiros (Billings e Guarapiranga, São Paulo)

Phytoplankton may function as a "sensor" of changes in aquatic environment and responds rapidly to such changes. In freshwaters, coexistence of species that have similar ecological requirements and show the same environmental requirements frequently occurs; such species groups are named functional groups. The use of phytoplankton functional groups to evaluate these changes has proven to be very useful and effective. Thus, the aim of this study was to evaluate the occurrence of functional groups of phytoplankton in two reservoirs (Billings and Guarapiranga) that supply water to millions of people in São Paulo city Metropolitan Area, southeastern Brazil. Surface water samples were collected monthly and physical, chemical and biological (quantitative and qualitative analyses of the phytoplankton) were performed. The highest biovolume (mm³.L-1) of the descriptor species and functional groups were represented respectively by Anabaena circinalis Rabenh. (H1), Microcystis aeruginosa (Kützing) Kützing (L M/M) and Mougeotia sp. (T) in the Guarapiranga reservoir and Cylindrospermopsis raciborskii (Wolosz.) Seen. and Subba Raju (S N), Microcystis aeruginosa and M. panniformis Komárek et al. (L M/M), Planktothrix agardhii (Gom.) Anagn. and Komárek and P. cf. clathrata (Skuja) Anagn. and Komárek (S1) in the Billings reservoir. The environmental factors that most influenced the phytoplankton dynamics were water temperature, euphotic zone, turbidity, conductivity, pH, dissolved oxygen, nitrate and total phosphorous.

A comunidade fitoplanctônica pode funcionar como sensor das variações do ambiente aquático respondendo rapidamente as essas alterações. Em sistemas aquáticos continentais é comum a coexistência de espécies que possuem as mesmas necessidades ecológicas e apresentam as mesmas tolerâncias ambientais, tais grupos de espécies fitoplanctônicas são denominados grupos funcionais. O uso de grupos funcionais fitoplanctônicos para avaliar tais alterações tem se mostrado muito útil e eficaz. Assim, o objetivo do estudo foi avaliar a ocorrência de grupos funcionais fitoplanctônicos em dois reservatórios (Billings e Guarapiranga) que suprem de água milhões de pessoas na Região Metropolitana de São Paulo, Sudeste do Brasil. As amostras foram coletadas mensalmente na superfície da coluna d'água e foram analisadas as variáveis físicas, químicas e biológicas (análises qualitativa e quantitativa do fitoplâncton). Os maiores valores de biovolume (mm³.L-1) das espécies descritoras e grupos funcionais foram representados por Anabaena circinalis (H1), Microcystis aeruginosa (L M/M) e Mougeotia sp. (T) no Reservatório Guarapiranga e por Cylindrospermopsis raciborskii (S N), Microcystis aeruginosa e M. panniformis (L M/M), Planktothrix agardhii e P. cf. clathrata (S1) no Reservatório Billings. Os principais fatores ambientais que interferiram na dinâmica do fitoplâncton foram: temperatura da água, zona eufótica, turbidez, condutividade, pH, oxigênio dissolvido, nitrato e fósforo total.

Driving forces of the diel distribution of phytoplankton functional groups in a shallow tropical lake (Lake Monte Alegre, Southeast Brazil) / Fatores direcionadores da distribuição nictemeral de grupos funcionais fitoplanctônicos de um lago brasileiro raso e tropical

Phytoplankton vertical and diel dynamics in a small shallow lake (Lake Monte Alegre, Ribeirão Preto, state of São Paulo) were investigated in two climatological periods: July 2001 (cool-dry season) and March 2002 (warm-rainy season). Monte Alegre is a eutrophic reservoir, with a warm polymictic discontinuous circulation pattern. The lake was thermally stratified in both periods, although dissolved oxygen varied less in the cool-dry period. Phytoplankton biomass was higher in the warm-rainy season and the vertical distribution was stratified in both seasons. Flagellate groups (Lm, Y, W1 and W2) and functional groups typical of shallow eutrophic environments (J, X1 and Sn) were important throughout the study period. The lake's thermal pattern strongly influenced the vertical distribution of the phytoplankton community in both periods. Biomass, functional groups and size classes of phytoplankton also were determined by the presence of more efficient herbivores in the lake, especially during the cool-dry period when phytoplankton biomass decreased.

As dinâmicas vertical e nictemeral do fitoplâncton de um lago pequeno e raso (Lago Monte Alegre, Ribeirão Preto, SP) foram investigadas em dois períodos climatológicos: julho/2001 (estação fria-seca) e março/2002 (estação quente-chuvosa). O lago esteve estratificado termicamente nos dois períodos de estudo, porém menores variações do oxigênio dissolvido foram observadas no período frio-seco. Maiores biomassas fitoplanctônicas foram registradas na estação quente-chuvosa e a distribuição vertical esteve estratificada nos dois períodos climatológicos. Grupos de flagelados (Lm, Y, W1 e W2), juntamente com grupos funcionais típicos de ambientes rasos e eutróficos (J, X1 e Sn), foram importantes em todo o estudo. O padrão térmico do lago teve influência na distribuição vertical da comunidade fitoplanctônica nos períodos estudados. Biomassa, grupos funcionais e classes de tamanho do fitoplâncton também foram influenciados pela presença de herbívoros mais eficientes, principalmente durante o período frio-seco, quando ocorreram menores biomassas do fitoplâncton.

Functional feeding groups of benthics macroinvertebrates communities of two lentic systems in the central west region of São Paulo State - DOI: 10.4025/actascibiolsci.v31i1.331 / Categorização funcional trófica das comunidades de macroinvertebrados de dois reservatórios na região Centro-Oeste do Estado de São Paulo, Brasil - DOI: 10.4025/actascibiolsci.v31i1.331

The aim of this study was analyze the functional feeding groups (collectors, shredders, predators and grazer-scrapers) of benthic macroinvertebrates communities in two lentic systems in the central west region of São Paulo State. The samples were realized in rainy (March/April - 2001) and dry (July/August - 2001) seasons. The results obtained contribute for the best knowledgement of benthic macroinvertebrate community on those two systems.

A utilização do conceito de guilda pode ser útil para a categorização funcional trófica de comunidades, pois não há obrigatoriedade da identificação dos organismos em nível de espécie, nem de tratar cada espécie como uma entidade separada. O objetivo deste estudo foi analisar os grupos funcionais tróficos (coletores-catadores, coletores-filtradores, fragmentadores, predadores e raspadores) das comunidades de macroinvertebrados de dois reservatórios da região Centro-Oeste do Estado de São Paulo, Brasil. As amostragens foram realizadas nos períodos chuvoso (março/abril - 2001) e de seca (julho/agosto - 2001) e os dados obtidos indicam que os coletores-catadores foram a guilda mais frequente. Este fato sugere grande importância da matéria orgânica como recurso alimentar na dieta dos macroinvertebrados analisados.

Diurnal and seasonal carbon balance of four tropical tree species differing in successional status / Balanço de carbono diurno e sazonal de quatro espécies tropicais arbóreas de diferentes grupos sucessionais

This study addressed some questions about how a suitable leaf carbon balance can be attained for different functional groups of tropical tree species under contrasting forest light environments. The study was carried out in a fragment of semi-deciduous seasonal forest in Narandiba county, São Paulo Estate, Brazil. 10-month-old seedlings of four tropical tree species, Bauhinia forficata Link (Caesalpinioideae) and Guazuma ulmifolia Lam. (Sterculiaceae) as light-demanding pioneer species, and Hymenaea courbaril L. (Caesalpinioideae) and Esenbeckia leiocarpa Engl. (Rutaceae) as late successional species, were grown under gap and understorey conditions. Diurnal courses of net photosynthesis (Pn) and transpiration were recorded with an open system portable infrared gas analyzer in two different seasons. Dark respiration and photorespiration were also evaluated in the same leaves used for Pn measurements after dark adaptation. Our results showed that diurnal-integrated dark respiration (Rdi) of late successional species were similar to pioneer species. On the other hand, photorespiration rates were often higher in pioneer than in late successional species in the gap. However, the relative contribution of these parameters to leaf carbon balance was similar in all species in both environmental conditions. Considering diurnal-integrated values, gross photosynthesis (Pgi) was dramatically higher in gap than in understorey, regardless of species. In both evaluated months, there were no differences among species of different functional groups under shade conditions. The same was observed in May (dry season) under gap conditions. In such light environment, pioneers were distinguished from late successional species in November (wet season), showing that ecophysiological performance can have a straightforward relation to seasonality.

Este estudo considerou algumas questões sobre como um adequado balanço de carbono foliar pode ser obtido por diferentes grupos funcionais de espécies tropicais arbóreas sob contrastantes ambientes luminosos em uma floresta. O estudo foi realizado em um fragmento de floresta estacional semidecidual localizada no município de Narandiba, Estado de São Paulo. Plântulas com dez meses de idade de quatro espécies, Bauhinia forficata Link (Caesalpinioideae) e Guazuma ulmifolia Lam. (Sterculiaceae) como espécies pioneiras, e Hymenaea courbaril L. (Caesalpinioideae) e Esenbeckia leiocarpa Engl. (Rutaceae) como espécies secundárias, cresceram em um ambiente de clareira e um de sub-bosque durante nove meses. Cursos diários da fotossíntese líquida (Pn) e transpiração foram medidos com um medidor portátil de trocas gasosas por infravermelho nas estações seca e chuvosa. A respiração no escuro (Rd) e a fotorrespiração (Pr) foram também avaliadas nas mesmas folhas utilizadas para as medidas de Pn após um período de adaptação ao escuro. Nossos resultados mostraram que a respiração integrada ao longo do dia foi similar entre as espécies dos dois grupos sucessionais. Por outro lado, a fotorrespiração das espécies pioneiras foi freqüentemente maior do que nas espécies secundárias em condições de clareira. Todavia, a contribuição relativa de Pr no balanço de carbono nas folhas foi similar em todas as espécies em ambos os ambientes. Independentemente da espécie, a fotossíntese bruta, considerando os valores integrados ao longo do dia, foi significativamente maior na clareira que no sub-bosque. Nas duas épocas avaliadas, não foram observadas diferenças significativas em nenhum dos parâmetros avaliados entre as espécies crescidas no ambiente de sub-bosque. O mesmo foi observado no mês de maio sob condições de clareira. No mês de novembro, as espécies pioneiras apresentaram uma performance ecofisiológica significativamente distinta das espécies secundárias no ...

The relation between Escherichia coli surface functional groups' composition and their physicochemical properties

Escherichia coli surface characteristics including hydrophobicity, electrophoretic mobility and surface functional groups' composition were investigated. These characteristics were determined respectively by water contact angle measurements, microelectrophoresis and x-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The relation between the physicochemical properties and functional groups' composition was also examined. The electrophoretic mobility at pH 7 appeared to be governed on the cell surface by the (O=C) functional groups. The cell surface's hydrophilicity was associated with high levels of (C-(O.N)) and (OH-(C-O-C)) functional groups, whereas the cell surface's hydrophobicity was associated with (C-(C,H)) functional groups.

Características de superfície de Escherichia coli, tais como hidrofobicidade, mobilidade eletroforética e composição dos grupos funcionais de superfície, foram estudadas. Essas características foram determinadas por medidas de angulo de contato com água, microeletroforese e espectroscopia fotoeletrônica de raio-X (XPS), respectivamente. A relação entre as propriedades fisicoquímicas e a composição dos grupos funcionais foi também examinada. Aparentemente, a mobilidade eletroforética em pH 7 é controlada na superfície celular pelos grupos funcionais (O=C). A hidrofilicidade da superfície celular estava associada com altos níveis dos grupos funcionais [C-(O.N)] e [OH-(C-O-C)], enquanto a hidrofobicidade estava associada com os grupos funcionais [C-(C,H)].

Functional groups of forest succession as dissipative structures: an applied study

This study tested the hypothesis that dissipative efficiency of tropical tree species could be an ecological advantage in the forest succession process. Daily leaf gas exchanges of a pioneer species (Guazuma ulmifolia) and a late successional species (Cariniana legalis) were evaluated under well-irrigated conditions and by withholding irrigation. Analyses of network connectance (Cg) and plant autonomy (At) were carried out in order to assess metabolic network changes in response to environmental perturbation. As a global estimation of latent heat dissipation, the capacity to both maintain and cool leaf temperature in response to air temperature changes (deltaT = TºCair - TºCleaf) was evaluated. The changes observed in both the systemic parameters (Cg and At) and the physiological ones brought about by water deficit, associated with discrepant growth rates between both species, suggested that the initial formation of gap canopies composed by pioneer species could simply be a result of the higher photosynthetic rates of these species, and not necessarily because late successional species cannot cope with such a heterogeneous environment as that of a gap. Our results indicate that, in the absence of water constraints, the highest CO2 assimilation rates of pioneer species are supported by the efficiency of the whole dissipative structure, involving both degradation and dissipative processes. As a practical result, our study suggests the deltaT analysis in order to evaluate the efficiency of dissipative structures and as a aid in characterizing functional groups.

Este estudo testou a hipótese de que maior eficiência dissipativa de espécies arbóreas tropicais poderia apresentar vantagem ecológica no processo de sucessão florestal. Medidas diárias de trocas gasosas de uma espécie pioneira (Guazuma ulmifolia) e de uma espécie secundária tardia (Cariniana legalis) foram realizadas em plantas irrigadas e com deficiência hídrica. Análises da conectância da rede de trocas gasosas (Cg) e da autonomia (At) da planta em relação ao ambiente foram realizadas com o objetivo de verificar mudanças metabólicas na rede em resposta à deficiência hídrica. Como estimativa global da dissipação de calor latente, foi avaliada a capacidade de manutenção e resfriamento da temperatura foliar diante das mudanças na temperatura do ar (deltaT = TºCar - TºCfolha). As mudanças observadas nos parâmetros sistêmicos (Cg e At) e fisiológicos em resposta à perturbação ambiental, associadas à discrepante taxa de crescimento entre as espécies, sugeriram que a formação inicial do dossel de uma clareira por espécies pioneiras poderia ser resultado das maiores taxas de fotossíntese dessas espécies, e não necessariamente decorrentes do fato de as espécies secundárias tardias não suportarem o ambiente heterogêneo da clareira. Nossos resultados indicam que os maiores valores de assimilação de CO2 das espécies pioneiras são conseqüência da maior eficiência da estrutura dissipativa como um todo, envolvendo os processos de degradação e dissipação de energia, desde que não haja restrição hídrica. Como resultado prático, nosso estudo sugere a análise de deltaT para avaliar a eficiência da estrutura dissipativa e auxiliar na caracterização dos grupos funcionais.