The effect of macroinvertebrate exclusion on leaf breakdown rates in two upland Colombian streams / Efecto de la exclusión de macroinvertebrados sobre las tasas de descomposición de la hojarasca en dos ríos de alta montaña en Colombia

Abstract Macroinvertebrate shredders have been widely recognized as an important functional feeding group that contributes to leaf decomposition in temperate streams, but little is known about their role in upland Neotropical streams. In this study, we investigated the effect of macroinvertebrate exclusion on leaf breakdown rates in two upland streams in Colombia. The study was carried out between January and April of 2009, including the dry season and the beginning of the wet season. We measured leaf mass loss using coarse- (15 mm; accessible to macroinvertebrates) and fine- (200 µm; macroinvertebrates excluded) mesh litter bags that were anchored with wood stakes to the bottom of each stream and recovered after 7, 14, 21, 28, and 56 days. We selected leaves from two dominant plant species and used three leaf treatments: two single species (Palicourea cuatrecasasii and Critoniopsis ursicola) and mixed-species (P. cuatrecasasii and C. ursicola). We compared leaf breakdown rates between the Peña Bonita and Marianela stream, mesh-sizes, and leaf treatments. Macroinvertebrates that colonized the litter bags were measured for density and biomass and categorized in functional feeding groups. In general, there were no significant differences in breakdown rates between the streams and the mesh-sizes. In contrast, leaf breakdown rates had significant differences between all leaf species, where C. ursicola had higher breakdown rates than mixed-species, and P. cuatrecasasii. Macroinvertebrate exclusion did not affect leaf breakdown rates and their assemblages were composed by high densities of collectors (mainly Chironomidae) and few shredders with a large body size. The similar macroinvertebrate colonization between leaf species, the relatively slow breakdown rates, and the shredder scarcity, suggest that leaves were a refractory substrate. Further studies should include leaf species with different nutritional qualities and larger spatial-temporal scales to test the hypothesis of shredder presence and its role on leaf decomposition in upland Colombian streams. Rev. Biol. Trop. 66(1): 457-467. Epub 2018 March 01.

Resumen Los macroinvertebrados fragmentadores han sido ampliamente reconocidos como un importante grupo funcional alimenticio que contribuye a la descomposición de la hojarasca en quebradas del hemisferio norte, pero poco se sabe sobre su papel en quebradas de montaña neotropicales. En el presente estudio investigamos el efecto de la exclusión de los macroinvertebrados sobre las tasas de fragmentación de la hojarasca en dos quebradas de montaña en Colombia. Nuestra hipótesis es que la fragmentación de la hojarasca es mediada principalmente por macroinvertebrados fragmentadores en quebradas de montaña en Colombia. Este estudio fue llevado a cabo entre enero y abril 2009, incluyendo la época seca y el comienzo de la época de lluvias. Se midieron las pérdidas de masa de hojarasca usando bolsas de malla gruesa (15 mm; accesible a macroinvertebrados) y fina (200 µm; macroinvertebrados excluidos); estas fueron atadas con estacas de madera al fondo de cada quebrada y recuperadas transcurridos 7, 14, 21, 28 y 56 días. Se seleccionó hojarasca de dos especies dominantes en los sitios de estudio y se usaron tres tratamientos para las bolsas de hojarasca: Critoniopsis ursicola, Palicourea cuatrecasasii y una mezcla de estas dos especies. Se compararon las tasas de fragmentación de la hojarasca entre las dos quebradas, los dos tipos de malla y las especies de hojarasca. Los macroinvertebrados que colonizaron las bolsas de hojarasca fueron medidos en términos de densidad, biomasa y categorizados en grupos funcionales alimenticios. En general, nuestros resultados no mostraron diferencias significativas en las tasas de fragmentación de la hojarasca entre las quebradas y entre los tipos de malla. En contraste, las tasas de fragmentación presentaron diferencias significativas entre las especies de hojarasca; específicamente, C. ursicola tuvo tasas más altas de fragmentación que las especies mezcladas y que P. cuatrecasasii. Con respecto a los macroinvertebrados, el presente estudio encontró que su exclusión no tuvo un efecto sobre las tasas de fragmentación y los ensamblajes estuvieron compuestos por una alta densidad de recolectores (principalmente de la familia Chironomidae) y pocos fragmentadores con gran tamaño corporal. La colonización similar de macroinvertebrados entre las especies de hojarasca, las relativamente lentas tasas de fragmentación, sugieren que las hojas fueron un sustrato refractario. Futuros estudios deberían incluir especies de hojarasca con diferentes calidades nutricionales y una mayor escala espacio-temporal para estudiar la hipótesis de la presencia de fragmentadores en quebradas de montaña en Colombia.

Índice de calidad ecológica con base en macroinvertebrados acuáticos para la cuenca del río Negro (ICE RN-MAE), Colombia

Aquatic Ecological Index based on freshwater (ICE RN-MAE) for the Río Negro watershed, Colombia. Available indices to assess the ecological status of rivers in Colombia are mostly based on subjective hypotheses about macroinvertebrate tolerance to pollution, which have important limitations. Here we present the application of a method to establish an index of ecological quality for lotic systems in Colombia. The index, based on macroinvertebrate abundance and physicochemical variables, was developed as an alternative to the BMWP-Col index. The method consists on determining an environmental gradient from correlations between physicochemical variables and abundance. The scores obtained in each sampling point are used in a standardized correlation for a model of weighted averages (WA). In the WA model abundances are also weighted to estimate the optimum and tolerance values of each taxon; using this information we estimated the index of ecological quality based also on macroinvertebrate (ICE RN-MAE) abundance in each sampling site. Subsequently, we classified all sites using the index and concentrations of total phosphorus (TP) in a cluster analysis. Using TP and ICE RN-MAE, mean, maximum, minimum and standard deviation, we defined threshold values corresponding to three categories of ecological status: good, fair and critical. Rev. Biol. Trop. 62 (Suppl. 2): 233-247. Epub 2014 April 01.

Los índices disponibles para la evaluación del estado ecológico de los ríos en Colombia están basados principalmente en hipótesis subjetivas generalizadas acerca de la toleración de los macroinvertebrados, un proceso que presenta limitaciones. En este estudio se presenta la aplicación de un método para establecer un índice de calidad ecológica para sistemas lóticos, basado en abundancia de macroinvertebrados y variables fisicoquímicas. Se tomó como caso de estudio la cuenca del rio Negro (Colombia). Este nuevo índice se ha formulado como alternativa al BMWP-Col y consiste en la determinación de un gradiente ambiental a partir de un Análisis de Correspondencia Canónica de correlaciones entre abundancias y registros fisicoquímicos. Los puntajes de las estaciones -obtenidos en las correlaciones- son estandarizados y usados en un modelo de Promedios Ponderados (WA); en el modelo se ponderan también las abundancias para estimar los valores óptimos y de tolerancia de cada taxón. Con ellos y la abundancia se calcula los valores del Índice de Calidad Ecológica con base en macroinvertebrados acuáticos para la cuenca del rio Negro (ICE RN-MAE). Se utilizan los valores del índice junto con las concentraciones de fósforo total (FT) en un análisis de agrupamiento, para así clasificar los sitios de estudio. De ahí se obtienen finalmente los valores medios, máximos, mínimos y de desviación estándar del ICE RN-MAE y FT. Con ellos se definen los umbrales que corresponden a diferentes categorías de calidad ecológica (buena, regular y crítica).

Retención de maeeria orgánica particulada grues en una quebrada de montaña troopical. bogotá, Colomiaa / Retention of Coarse Particulate Organic Matter in a Stream Tropical Mountain. Bogotá, Colombia

Se determinó el porcentaje de retención de tres fracciones de materia orgánica particulada gruesa (MOPG) y el efecto de la magnitud del caudal sobre la retención de la materia orgánica particulada (MOP), durante un período de cinco meses en tres sectores de una quebrada tropical de montaña ubicada en los Cerros Orientales de Bogotá Colombia. La condición tropical del sistema, mostró un patrón de caudal constante aunque pudo diferenciarse un período de alta y baja descarga. Los resultados mostraron que el valor promedio del porcentaje de retención fue relativamente alto, presentándose una asociación negativa entre la magnitud del caudal y el porcentaje de retención de las fracciones MOPG, siendo más evidente en partículas pequeñas (rs=0,74; p.

Retention percentage of three fractions of coarse particulate organic matter (MOPG) and discharge effect over retention of particulate organic matter (MOP) were studied during five months in three sectors of a tropical mountain stream, at Eastern hills of Bogotá Colombia. The tropical condition of the system, showed a pattern of constant discharge although could be a different period from low and high discharge. Results showed as average value of retention percentage was high, with a negative association between flow magnitude and percentage of retention for each MOPG fraction, being more evident in small particles (rs=0.74, p.