Periphytic diatoms from an oligotrophic lentic system, Piraquara I reservoir, Paraná state, Brazil / Diatomáceas perifíticas de um sistema lêntico oligotrófico, reservatório do Piraquara I, estado do Paraná, Brasil

Abstract: Knowledge of biodiversity in oligotrophic aquatic ecosystems is fundamental to plan conservation strategies for protected areas. This study assessed the diatom diversity from an urban reservoir with oligotrophic conditions. The Piraquara I reservoir is located in an Environmental Protection Area and is responsible for the public supply of Curitiba city and the metropolitan region. Samples were collected seasonally between October 2007 and August 2008. Periphytic samples were obtained by removing the biofilm attached to Polygonum hydropiperoides stems and to glass slides. The taxonomic study resulted in the identification of 87 diatom taxa. The most representative genera regarding the species richness were Pinnularia (15 species) and Eunotia (14 species). Five species were registered for the first time in Brazil and seven in the State of Paraná. Taxonomic and ecological comments of the species registered are provided.

Resumo: O conhecimento da biodiversidade em ecossistemas aquáticos oligotróficos é fundamental para planejar estratégias de conservação de áreas protegidas. Este estudo teve como objetivo conhecer a diversidade de diatomáceas em um reservatório urbano com condições oligotróficas. O reservatório do Piraquara I está inserido em uma Área de Proteção Ambiental em região de manancial e é responsável pelo abastecimento público de Curitiba e região metropolitana. Foram realizadas coletas estacionais entre os meses de outubro de 2007 e agosto de 2008. As amostras perifíticas foram obtidas pela remoção do biofilme aderido a caules de Polygonum hydropiperoides e de lâminas de vidro. O estudo taxonômico resultou na identificação de 87 táxons. Os gêneros mais representativos, considerando a riqueza de espécies, foram Pinnularia (15 espécies) e Eunotia (14 espécies). Cinco espécies de diatomáceas foram registradas pela primeira vez no Brasil e sete no estado do Paraná. Comentários taxonômicos e ecológicos também são apresentados para as espécies encontradas.

Assessment of benthic macroinvertebrates at Nile tilapia production using artificial substrate samplers / Avaliação da comunidade de macroinvertebrados bentônicos em produção de tilápia-do-Nilo com uso de coletores com substrato artificial

Abstract Biomonitoring is a cheap and effective tool for evaluation of water quality, and infer on the balance of aquatic ecosystems. The benthic macroinvertebrates are bioindicators sensitive to environmental changes, and can assist in detecting and preventing impacts such as organic enrichment and imbalance in the food chain. We compared the structure of benthic communities on artificial substrate samplers located in places near and far from net cages for production of Nile tilapia (Oreochromis niloticus). Samplers were manufactured with nylon net, using substrates such as crushed stone, gravel, loofah and cattail leaves. Samples were collected after 30 days of colonization, rinsed and then the specimens were identified and quantified. The following metrics were calculated: richness of Operational Taxonomic Units, Margalef richness, abundance of individuals, Shannon index and evenness index. The macrobenthic community structure was strongly modified according to the proximity of the net cages. Metrics showed significant differences (p < 0.05) between near and distant sites, for both periods (dry and rainy seasons). The position of the samplers significantly affected the structure of macroinvertebrate community, as near sites showed higher values for the community metrics, such as richness and diversity. Near sites presented a larger number of individuals, observed both in the dry and rainy seasons, with a predominance of Chironomidae (Diptera) in the dry season and Tubificidae (Oligochaeta) in the rainy season.

Resumo O biomonitoramento é uma ferramenta com custo relativamente baixo e eficaz para avaliação da qualidade da água, além de inferir sobre o equilíbrio dos ecossistemas aquáticos. Os macroinvertebrados bentônicos são bioindicadores sensíveis às mudanças ambientais, e podem auxiliar na detecção e prevenção de impactos como o enriquecimento orgânico e o desequilíbrio da cadeia alimentar. Como objetivo, foi comparada a estrutura das comunidades bentônicas em coletores com substrato artificial situados em locais próximos e distantes de tanques rede para produção de tilápia do Nilo (Oreochromis niloticus). Os coletores foram fabricados com rede de náilon, utilizando os substratos brita, cascalho, bucha vegetal e folhas de taboa. Foram realizadas coletas após 30 dias de colonização. As amostras foram lavadas e os espécimes identificados e quantificados. As métricas calculadas foram: riqueza de Unidades Taxonômicas Operacionais, riqueza de Margalef, abundância de indivíduos, índice de Shannon e índice de Pielou. A estrutura da comunidade macrobentônica foi fortemente modificada de acordo com a proximidade dos tanques-rede. As métricas apresentaram diferenças significativas (p < 0,05) entre os locais próximos e distantes, em ambos os períodos (estações seca e chuvosa). A posição dos amostradores afetou significativamente a estrutura da comunidade de macroinvertebrados, na medida em que locais próximos dos tanques rede apresentaram valores mais elevados para as métricas de comunidade, como riqueza e diversidade. Amostras próximas aos tanques rede apresentaram um maior número de indivíduos em ambas as estações do ano, com predomínio de Chironomidae (Diptera) na estação seca e Tubificidae (Oligochaeta) na estação chuvosa.

Effects of crevice size on the establishment of macroalgae in subtropical streams / Efeitos do tamanho de fendas no estabelecimento de macroalgas em riachos subtropicais

Considering that in previous studies, the surface roughness (micrometric dimension) showed a weak effect on the colonization of stream macroalgae, we investigated the effects of different crevice sizes (milimetric dimension, a scale slightly higher than previous investigations) on the macroalgal abundance in three streams exposed to full sunlight in southern Brazil. We used smooth sterile glass plates with different shapes: P – plane surface without crevices; S – sinuous surface (depth of crevices with 0.159 mm ± 0.03); N – non-unifom surface (0.498 mm ± 0.09); C – surfaces with convex structures (1.190 mm ± 0.12); and three additional surface types with different patterns of heterogeneity with combinations of glass pieces: P + S (H1); P + S + N (H2) and P + S + N + C (H3). The plates were placed into the streams and after 105 days the percent cover of macroalgal community was measured. No significant differences among treatments were recorded. However, we observed a trend of macroalgae occurs within the crevices in all treatments and this suggests that, for stream macroalgae, the crevice sizes used in this study was still not enough to provide an expressive algal growth, even in the treatment with bigger crevices.

Considerando que em estudos anteriores a rugosidade da superfície (dimensão micrométrica) mostrou um fraco efeito sobre a colonização de macroalgas lóticas, nós investigamos os efeitos de tamanhos diferentes (em dimensões milimétricas, uma escala ligeiramente maior do que as investigações anteriores) sobre a abundância de macroalgas em três riachos expostos a pleno sol no sul do Brasil. Utilizamos placas lisas de vidro estéreis com formas diferentes: P – superficie plana sem fendas; S - superfície sinuosa (profundidade de fendas com 0.159 mm ± 0.03), N - superfície não-unifome (0.498 mm ± 0.09), C – superficie com estruturas convexas (1.190 mm ± 0.12), e três tipos de superfície adicionais com diferentes padrões de heterogeneidade construídas apartir da combinação de peças de vidro: P + S (H1), P + S + N (H2) e P + S + N + C (H3). As placas foram instaladas nos riachos e após 105 dias a cobertura percentual da comunidade de macroalgas foi medida. Não houve diferenças significativas entre os tratamentos. Porém, observamos uma tendência das macroalgas ocorrerem dentro das fendas em todos os tratamentos e, isso sugere que, para macroalgas lóticas, os tamanhos das fendas utilizadas neste estudo ainda não foram suficientes para proporcionar um expressivo crescimento de algas, mesmo no tratamento com fendas maiores.

Responses of periphytic diatoms to mechanical removal of Pistia stratiotes L. in a hypereutrophic subtropical reservoir: dynamics and tolerance / Respostas das diatomáceas perifíticas à remoção mecânica de Pistia stratiotes L. num reservatório subtropical hipereurófico: dinâmica e tolerância

The Itaqui reservoir in Paraná state, southern Brazil, is dominated by the floating macrophyte Pistia stratiotes L. and is used for recreation and irrigation. The reservoir's excessive plant cover suggests an extreme trophic state and interferes with multiple uses. The aims of this study were to determine the trophic state of the reservoir water and to document the limnological conditions and the composition of the periphytic diatom community before and after the mechanical removal of macrophytes. As each diatom species has certain autoecological requirements in a given geographic area, another objective of the study was to identify diatoms that can be considered tolerant of the reservoir's trophic state in a substropical environment. Local water samples collected for physical and chemical analyses, including estimates of chlorophyll a, showed the hypereutrophic status of the reservoir before and after macrophyte removal. Environmental conditions exceeded acceptable values for fishing and irrigation, providing a clear example of how the inadequate management of water resources can directly reduce their usefulness. Trimestral sampling was carried out between May 2008 and February 2009. For quantitative analyses, biofilms were scrubbed off glass slides submerged for 30 days at a depth of approximately 40 cm. Diatom samples were cleaned with potassium permanganate and hydrochloric acid and mounted on permanent slides with Naphrax. All individuals found in random transects under three replicates were identified and counted up to a minimum of 600 valves. Thirteen species tolerant of eutrophication were selected. Four species mostly known from low-nutrient sites may be considered tolerant of eutrophic conditions. The composition of the diatom community was influenced by seasonal changes in temperature and rainfall. Canonical Correspondence Analyses confirmed a correlation between higher diatom densities and the increased photic zone following macrophyte removal.

A represa Itaqui, localizada no estado do Paraná, sul do Brasil, é dominada pela macrófita flutuante Pistia stratiotes L. e utilizada para recreação e irrigação. Esta excessiva massa vegetal sugere um elevado estado de trofía e interfere nos múltiplos usos do corpo d'água. Os objetivos deste estudo foram determinar o estado trófico da represa e documentar suas condições limnológicas e a composição da comunidade de diatomáceas perifíticas antes e após a remoção mecânica da massa de macrófitas. As espécies apresentam autoecologias específicas em diferentes áreas geográficas, desta forma outro objetivo foi identificar diatomáceas em ambiente subtropical que possam ser consideradas tolerantes ao estado trófico da represa. Amostras de água foram coletadas para analises físicas e químicas, incluindo estimativas de clorofila-a que evidenciou o estado hipereutrófico da represa antes e depois da remoção das macrófitas. As condições ambientais excederam os valores aceitáveis para pesca e irrigação evidenciando como o manejo inadequado dos recursos hídricos pode diretamente reduzir sua utilidade. Amostragem trimestral foi realizada entre maio de 2008 e fevereiro de 2009. O biofilme desenvolvido sobre lâminas de vidro submersas foram raspados para análise quantitativa, contando-se 600 valvas em triplicatas de material oxidado. Treze espécies tolerantes a eutrofização foram selecionadas. Quatro espécies comumente identificadas em ambientes com baixa disponibilidade de nutrientes mostraram-se tolerantes às condições eutróficas. As diatomáceas responderam qualitativamente à sazonalidade como temperatura e pluviosidade. Análise de Corresponência Canônica confirmou que densidades mais elevadas coincidiram com o aumento da zona fótica oriunda da remoção das macrófitas.

Effects of intensive fish-farming and domestic wastewater on the periphytic algal community in a tropical coastal lagoon (Juara, Brazil) / Efeitos da piscicultura intensiva e de efluentes domésticos na comunidade de algas perifíticas em uma lagoa costeira tropical (Juara, Brasil)

This study aimed at evaluating the effects of the intensive fish-farming and the domestic wastewater on the structure of the phycoperiphyton community. Three experimental supports containing artificial substrate were assembled in two sampling sites: IF ­ region with intensive fish-farming and DW ­ near the domestic wastewater discharge. Samplings were carried out after the 21st, 26th and 31st day of colonization. The abiotic variables evaluated were: transparency, electrical conductivity, pH, turbidity, total suspended solids, alkalinity, dissolved oxygen, water temperature and nutrients. Phycoperiphyton was examined with regard to density, richness, abundance, dominance, diversity and eveness. Nutrients (total nitrogen, nitrate, ammonia nitrogen, orthophosphate and silicate) were different among the sampling sites. Although the total density, richness, diversity and evenness of phycoperiphyton were not affected by the different impacts, the density by class had differences between the sampling sites, with Bacillariophyceae presenting higher density at IF and Cyanophyceae and Coscinodiscophyceae at DW. Four taxa have been associated with the impact by domestic wastewater, and four, to the intensive fish-farming. The density by class of phycoperiphyton was the best attribute to evaluate the effects of human activity.

A presente pesquisa visou avaliar o efeito da piscicultura intensiva e de esgoto doméstico na estrutura da comunidade ficoperifítica. Foram implantados três suportes experimentais contendo substratos artificiais em duas estações amostrais da lagoa Juara: IF - região de piscicultura intensiva e DW - próxima ao lançamento de efluentes domésticos. As coletas foram realizadas após 21, 26 e 31 dias de colonização. As variáveis abióticas avaliadas foram transparência, condutividade elétrica, pH, turbidez, sólidos totais em suspensão, alcalinidade, oxigênio dissolvido, temperatura da água e nutrientes. As algas perifíticas foram analisadas pelos atributos: densidade, riqueza, abundância, dominância, diversidade e equitabilidade. As concentrações de nutrientes (nitrogênio total, nitrato, nitrogênio amoniacal, ortofosfato e silicato) diferiram entre as duas estações amostrais. Apesar da densidade total, riqueza, diversidade e equitabilidade não diferirem em relação às estações amostrais, a densidade por classes apresentou diferenças com Bacillariophyceae, tendo maior densidade em IF e Cyanophyceae e Coscinodiscophyceae em DW. Quatro táxons estiveram relacionados com o impacto por efluente doméstico e quatro com a piscicultura intensiva. A densidade por classes do ficoperifíton mostrou ser o melhor atributo quando se deseja avaliar o efeito das atividades antrópicas.

Diatomáceas perifíticas da represa Itaqui, São José dos Pinhais, Paraná: Fragilariales, Eunotiales, Achnanthales e Gomphonema Ehrenberg / Periphytic diatoms from Itaqui reservoir, São José dos Pinhais, Paraná: Fragilariales, Eunotiales, Achnanthales and Gomphonema Ehrenberg

Realizou-se o levantamento florístico das espécies de diatomáceas perifíticas incluídas em Fragilariales, Eunotiales, Achnanthales e Gomphonema Ehrenberg, em uma represa do Rio Itaqui, localizada no município de São José dos Pinhais, PR. Lâminas de vidro foram utilizadas como substrato, as quais permaneceram submersas durante 30 dias no ambiente. Quatro coletas trimestrais, de maio de 2008 a fevereiro de 2009, foram realizadas para análise qualitativa. Amostras foram coletadas para estimar o estado trófico da represa, a qual foi classificada como hipereutrófica. Determinaram-se 49 táxons, sendo 44 em nível infragenérico. Doze novos registros foram adicionados à diatomoflórula paranaense: Fragilaria socia, Eunotia rabenhorstiana var. elongata, E. soleirolii, E. ventricosa var. brevis, Gomphonema parvulum f. saprophilum, G. pumilum, Achnanthes minuscula, Nupela wellneri, Planothidium frequentissimum, Ulnaria sp., Eunotia sp.2 e Gomphonema sp.2. Os táxons determinados em nível genérico, Ulnaria sp., Eunotia sp.1, Eunotia sp.2, Gomphonema sp.1 e Gomphonema sp.2 devem ser alvo de estudos posteriores, pois nenhuma forma semelhante foi registrada na literatura consultada.

Periphytic diatoms from Fragilariales, Eunotiales, Achnanthales and Gomphonema Ehrenberg taxa were studied from a reservoir of the Itaqui River, in São José dos Pinhais, PR. Glass slides were used as artificial substrate that was collected after 30 days of incubation. Sampling occurred quarterly from March 2008 to February 2009 for qualitative analysis. Samples were collected to estimate the trophic state of the reservoir, which was classified as hypereutrophic. Forty-nine taxa were identified, being 44 at infrageneric level. Twelve species were first recorded in the State of Paraná: Fragilaria socia, Eunotia rabenhorstiana var. elongata, E. soleirolii, E. ventricosa var. brevis, Gomphonema parvulum f. saprophilum, G. pumilum, Achnanthes minuscula, Nupela wellneri, Planothidium frequentissimum, Ulnaria sp., Eunotia sp.2 and Gomphonema sp.2. Ulnaria sp., Eunotia sp.1, Eunotia sp.2, Gomphonema sp.1 and Gomphonema sp.2, must be so far investigated because no similar form was catalogued on literature.

Proporção de material orgânico no substrato artificial paraa produção de mudas de cafeeiro em tubetes / Proportion of organic material in standard substrate for coffee seedlings production in tubetts

Com o objetivo de avaliar os efeitos da utilização de diferentes materiais orgânicos no substrato artificial para a produção de mudas de cafeeiro (Coffea arabica L.) em tubetes, foi instalado em um viveiro comercial de produção de mudas, um experimento na Escola Agrotécnica Federal de Uberlândia - EAFU, no período de julho de 2005 a janeiro de 2006. Utilizou-se o delineamento experimental de blocos ao acaso, em esquema fatorial 3 x 6, com quatro repetições, sendo os fatores: três fontes de material orgânico (esterco de curral bovino curtido, cama de peru curtida e resíduo de fumo curtido) e seis proporções destes materiais no substrato artificial (0, 20, 40, 60, 80 e 100 por cento). As parcelas foram constituídas por seis tubetes com capacidade volumétrica de 120 mL. Na fertilização dos substratos utilizou-se o fertilizante de liberação gradual (osmocote), fórmula NPK 15-09-12, aplicado em mistura homogênea na dose de 1 g do produto comercial por recipiente e como substrato artificial foi utilizado o produto comercial Bioplant-café. Foram avaliadas as características: altura da planta, diâmetro do caule, número de pares de folhas, área foliar, massa seca da parte aérea, do sistema radicular e total, além de relação raízes/parte aérea. Os dados obtidos foram submetidos à análise de variância, com aplicação do teste de F, considerando-se a significância nos níveis tradicionais de 5 e 1 por cento de probabilidade e, para comparação das médias das fontes de material orgânico, aplicou-se o teste de Tukey, a 5 por cento de probabilidade, enquanto que para as proporções do material orgânico procedeu-se à análise de regressão. Concluiu-se que a adição de 40 por cento de cama de peru ao substrato artificial favoreceu o desenvolvimento das mudas do cafeeiro; o esterco bovino adicionado ao substrato artificial, independente de sua proporção prejudicou o desenvolvimento das mudas; o resíduo de fumo também prejudicou o desenvolvimento das mudas e...

With the aim of evaluating the effect of the use of different organic materials on the standard substrate for the production of cofee seedlings (Coffea arabica L.) in small plastic tubes, an experiment was installed at a seedling production nursery at the Agrotechnical Federal School of Uberlândia, in the period of July of 2005 to January of 2006. The randomized block design was used, in a factorial scheme 3 x 6, with four replications, the factors being: three sources of organic material (mature bovine manure, mature turkey bed and mature tobacco residue) and six proportions of these materials in the original substrate (0, 20, 40, 60, 80 and 100 percent). The parcels were constituted by six small plastic tubes with volumetric capacity of 120 mL. In the fertilization of the substrate a slow-releasing fertilizer (osmocote) was used, with the formula NPK 15-09-12, applied in homogeneous mixture in the dose of 1 g of the commercial product per container and the commercial product Bioplant-coffee was used as standard substrate. The characteristics evaluated were: plant height, stem diameter, number of leaf pairs, leaf area, and root and shoot dry matter weight. All data were submitted to the analysis of variance, with application of the test of F, considering the significance in the traditional levels of 5 percent and 1 percent of probability and, for comparison of the averages of the sources of organic material, the test of Tukey was applied at 5 percent of probability, while the analysis of regression was performed to evaluate the proportions of the organic material. It was concluded that the addition of 40 percent of turkey bed to the standard substrate, regardless the mixture proportions, hindered seedling development; mature bovine manure added to the standard substrate, independently of its proportion, was prejudicial to the development of the seedlings; the tobacco residue was also prejudicial to the development of the seedlings and...