ABSTRACT
Benthic macroinvertebrates are used as environmental bioindicators in the assessment of water quality in rivers and lakes, due to the sensitivity of some taxa to pollution. The objective of this research was to evaluate the consequences of industrial effluent discharge on the structure of the benthic community present in a river in the subtropical region of Brazil. The organisms were collected at three points of the Coutinho River, in 2013 (September and November) and 2014 (January and March). To characterize the community were calculated density, Shannon diversity index (H ́), Pielou equitability (J), taxa richness, Biotic Indices (Biological Monitoring Working Party - BMWP, Average Score Per Taxon - BMWP-ASPT, Family Biotic Index FBI) and Canonical Correspondence Analysis (CCA) between sampling points and biotic and abiotic variables. Fifteen taxa were identified and among the collected organisms, the family Chironomidae was the most representative, followed by Oligochaeta, Hirudinea, Bivalvia, Gastropoda. According to the results of the biological indices, point 1 indicated moderate pollution and the following points (2 and 3) showed severe pollution. These indices showed poor waters with a high degree of pollution. The results were efficient in detecting the environmental impacts suffered by the river and suggest the necessity of a continuous monitoring of the same.
Subject(s)
Environmental Biomarkers/genetics , Benthic FaunaABSTRACT
Abstract Brazilian floodplains have suffered great changes in their natural characteristics in recent decades, mainly in the flood pulse. The Upper Paraná River floodplain is one of the few places where are found remained areas in which such peculiar characteristics keep reflecting on its high biodiversity. Ephemeroptera nymphs are one of the higher density groups among benthic community, occurring in many water bodies like large rivers and secondary channels. We sought to understand which factors are needed for the species establishment and how much important is the species colonization, especially in environments with anthropogenic changes. The marginal areas, which are more structured with presence of macrophytes, showed the highest density and richness even in the Paraná River that has great human impact. We verified dominance of Americabaetis alphus, Tricorythopsis araponga, Tricorythopsis artigas on the Parana River, correlated with transparency, depth and electric conductivity, while the dominance of Traverella sp. was correlated with water temperature, especially in marginal areas. Consequently, the increasing transparency and electric conductivity due to the Porto Primavera dam in Parana River can be favoring those Ephemeroptera species. We demonstrated the importance of preserving the wetlands of Ivinhema River State Park mainly for Guajirolus sp., which was only registered in this region. Therefore, our study provides support for understanding gaps from previously studies using artificial substrates in three large rivers which are of great importance to the upper Paraná River floodplain.
Resumo Muitas planícies de inundação brasileiras vêm sofrendo enormes alterações em suas características naturais nas últimas décadas, principalmente no pulso de inundação. A planície de inundação do alto rio Paraná é um dos poucos lugares onde ainda há áreas nas quais essas características peculiares se mantêm, o que reflete em sua alta biodiversidade. Dentre a comunidade zoobentônica, Ephemeroptera é um dos grupos com maior densidade, ocorrendo em diversos corpos aquáticos como rios de grande porte e canais secundários. Nós buscamos compreender quais fatores são necessários para o estabelecimento das espécies e o quão importante é a colonização dessas espécies, principalmente em ambientes com modificações antrópicas. As áreas marginais mais estruturadas com presença de macrófitas apresentaram altas densidade e riqueza mesmo no rio Paraná que apresenta grande impacto antrópico. Verificamos que as dominâncias de Americabaetis alphus, Tricorythopsis araponga e Tricorythopsis artigas no rio Paraná foram correlacionadas com maiores valores de transparência, profundidade e condutividade, enquanto que a dominância de Traverella sp. foi correlacionada com temperatura, principalmente em áreas marginais. Consequentemente, o aumento da transparência e da condutividade devido à barragem de Porto Primavera no rio Paraná pode estar favorecendo essas espécies de Ephemeroptera. Nossos resultados demonstram a importância da preservação do Parque nacional das várzeas do rio Ivinhema, principalmente para o gênero Guajirolus sp., o qual apenas foi registrado nessa região. Portanto, nosso estudo vem trazer subsídios para compreensão de lacunas verificadas em estudos anteriores utilizando substratos artificiais em três rios de enorme influência na planície de inundação do alto rio Paraná.
Subject(s)
Animals , Ecosystem , Rivers , Ephemeroptera/classification , Seasons , Brazil , Population Dynamics , Population Density , Biodiversity , Wetlands , FoodABSTRACT
Abstract Brazilian floodplains have suffered great changes in their natural characteristics in recent decades, mainly in the flood pulse. The Upper Paraná River floodplain is one of the few places where are found remained areas in which such peculiar characteristics keep reflecting on its high biodiversity. Ephemeroptera nymphs are one of the higher density groups among benthic community, occurring in many water bodies like large rivers and secondary channels. We sought to understand which factors are needed for the species establishment and how much important is the species colonization, especially in environments with anthropogenic changes. The marginal areas, which are more structured with presence of macrophytes, showed the highest density and richness even in the Paraná River that has great human impact. We verified dominance of Americabaetis alphus, Tricorythopsis araponga, Tricorythopsis artigas on the Parana River, correlated with transparency, depth and electric conductivity, while the dominance of Traverella sp. was correlated with water temperature, especially in marginal areas. Consequently, the increasing transparency and electric conductivity due to the Porto Primavera dam in Parana River can be favoring those Ephemeroptera species. We demonstrated the importance of preserving the wetlands of Ivinhema River State Park mainly for Guajirolus sp., which was only registered in this region. Therefore, our study provides support for understanding gaps from previously studies using artificial substrates in three large rivers which are of great importance to the upper Paraná River floodplain.
Resumo Muitas planícies de inundação brasileiras vêm sofrendo enormes alterações em suas características naturais nas últimas décadas, principalmente no pulso de inundação. A planície de inundação do alto rio Paraná é um dos poucos lugares onde ainda há áreas nas quais essas características peculiares se mantêm, o que reflete em sua alta biodiversidade. Dentre a comunidade zoobentônica, Ephemeroptera é um dos grupos com maior densidade, ocorrendo em diversos corpos aquáticos como rios de grande porte e canais secundários. Nós buscamos compreender quais fatores são necessários para o estabelecimento das espécies e o quão importante é a colonização dessas espécies, principalmente em ambientes com modificações antrópicas. As áreas marginais mais estruturadas com presença de macrófitas apresentaram altas densidade e riqueza mesmo no rio Paraná que apresenta grande impacto antrópico. Verificamos que as dominâncias de Americabaetis alphus, Tricorythopsis araponga e Tricorythopsis artigas no rio Paraná foram correlacionadas com maiores valores de transparência, profundidade e condutividade, enquanto que a dominância de Traverella sp. foi correlacionada com temperatura, principalmente em áreas marginais. Consequentemente, o aumento da transparência e da condutividade devido à barragem de Porto Primavera no rio Paraná pode estar favorecendo essas espécies de Ephemeroptera. Nossos resultados demonstram a importância da preservação do Parque nacional das várzeas do rio Ivinhema, principalmente para o gênero Guajirolus sp., o qual apenas foi registrado nessa região. Portanto, nosso estudo vem trazer subsídios para compreensão de lacunas verificadas em estudos anteriores utilizando substratos artificiais em três rios de enorme influência na planície de inundação do alto rio Paraná.
ABSTRACT
This study is part of the limnological monitoring undertaken by the Energy Company of the State of São Paulo (CESP) during the filling up process of the Porto Primavera Reservoir (Hydroelectric Power Plant Engenheiro Sérgio Motta). This reservoir, located in the high Paraná River between the States of São Paulo and Mato Grosso do Sul, is the fourth largest in the country. The first filling up phase started in December 1998 and the second phase in March 2001. Samples for benthic community and sediment characteristics analysis were quarterly collected between August of 1999 and November 2001 and also in August of 2002 (11 sampling campaigns). Samplings were carried out at 13 stations distributed in the reservoir, and at one point located downstream of the dam. 128 invertebrate taxa were identified, being Mollusca, Annelida, Insecta and Nematoda the dominant groups during almost the whole study period. Insecta was the best represented class (9 different orders), and Diptera contributed with higher number of taxa, 63. The exotic species of bivalve Corbicula fluminea was recorded in all sampling stations showing its great capacity to colonize new habitats in the neotropical region. Noticeable variations in the fauna density were observed, considering both different periods and locations. The maximum density of organisms (mean value of 7812 ind.m-2) was recorded in the center of the reservoir, and the minimum (mean value 9 ind.m-2) in the more lacustrine area near the dam. The greatest species richness per sample (24 taxa) was observed in the reservoir upstream (fluvial zone). The maximum diversity (Shannon-Wiener Index) per station/period, 3.82 and 3.86 bits.ind-1, were calculated in the transitional river/reservoir zone during the beginning (August 1999) and in the reservoir central zones in the end (August 2002) of the filling up period, respectively. There was no clear relation between the distribution of the different faunistic groups ...
Este estudo é parte do monitoramento limnológico empreendido pela Companhia Energética do Estado de São Paulo (CESP) durante o processo de enchimento do reservatório de Porto Primavera (Usina Hidrelétrica Engenheiro Sérgio Motta). Este reservatório, localizado no alto rio Paraná, entre os Estados de São Paulo e Mato Grosso, é o quarto maior do país. A primeira etapa de enchimento do lago começou em dezembro de 1998 e a segunda em março de 2001. Amostras para a análise da comunidade bentônica e das características sedimentológicas foram coletadas trimestralmente entre agosto de 1999 e novembro de 2001 e também em agosto de 2002 (11 campanhas). As coletas foram feitas em 13 estações de amostragem distribuídas no reservatório e em uma localizada a jusante da barragem. 128 táxons de invertebrados foram encontrados, sendo Mollusca, Annelida, Insecta e Nematoda os grupos dominantes durante praticamente todos os meses analisados. A classe Insecta foi a melhor representada, com 9 diferentes ordens, dentro das quais os Diptera contribuíram com a ocorrência de 63 táxons. A espécie exótica de bivalve Corbicula fluminea foi registrada em todas as estações de amostragem mostrando sua grande capacidade para colonizar novos habitats em regiões neotropicais. Variações consideráveis na densidade da fauna foram observadas para os diferentes períodos e locais analisados. A densidade máxima (média de 7812 ind.m-2) foi registrada no centro do reservatório enquanto que as densidades mínimas foram registradas na zona lacustre próxima à barragem (média de 9 ind.m-2). A maior riqueza de espécies por local/período (24 táxons) foi encontrada no trecho superior do reservatório (trecho fluvial). A diversidade máxima foi observada nas zonas superior e central do reservatório, com valores de 3.82 e 3.86 (bits.ind-1) no início (agosto/1999) e final (agosto/2002) do processo de enchimento, respectivamente. Não foi encontrado um padrão de distribuição dos grupos faunísticos ...
Subject(s)
Animals , Biodiversity , Environmental Monitoring , Invertebrates/classification , Brazil , Population Density , Population Dynamics , Rivers , Water MovementsABSTRACT
We evaluated the feeding of fish species of the Nova Avanhandava Reservoir, low Tietê River, São Paulo State, Brazil. Fishes were collected in two stretches of the reservoir: Santa Bárbara (14 samples) and Bonito (two samples) between September 2002 and March 2004, using gill and seining nets. The results of stomach contents analysis were expressed with the frequency of occurrence and gravimetric method, combined in the Alimentary Index (AI). The 20 species studied consumed 52 food items, grouped in 10 food categories: aquatic insects, terrestrial insects, crustaceans, fish, macroinvertebrates, microcrustaceans, algae, vegetal matter, detritus/sediment and scales. The aquatic insects (mainly Chironomidae, Odonata and Ephemeroptera) were the most common food resources, consumed by 18 species. The diet composition of the community (species grouped) indicated that the dominant food category in the diet of fishes was aquatic insects (AI = 77.6 percent), followed by crustaceans (AI = 7.1 percent). Four trophic guilds were identified according a cluster analysis (Pearson distance): insectivorous (10 species), omnivorous (4 species), detritivorous (3 species) and piscivorous/carcinophagous (3 species). Despite the highest number of species, the insectivorous guild was responsible for more than 80 percent in captures in number and biomass (CPUEn and CPUEb). The low values of niche breadth presented by all species, along with the low values of diet overlap between species pairs indicate a high degree of food resources partitioning among species. The aquatic insects, despite being the main food resource of insectivorous fishes, also complemented the diet of other species, which demonstrate the importance of this food resource for the fish community, sustaining a high diversity, abundance and biomass of fishes.(AU)
Neste estudo foi avaliada a dieta das espécies de peixes do reservatório de Nova Avanhandava, baixo rio Tietê, Estado de São Paulo, Brasil. Os peixes foram coletados em dois trechos do reservatório: trecho Santa Bárbara (14 coletas) e trecho Bonito (duas coletas) entre setembro de 2002 e março de 2004, utilizando-se de redes de espera e arrasto. Os resultados das análisesde conteúdo estomacal foram expressos em frequência de ocorrência e método gravimétrico, combinados no Índice Alimentar (IAi). As 20 espécies analisadas consumiram um total de 52 itens, agrupados em 10 categorias alimentares: insetos aquáticos, insetos terrestres, crustáceos, peixes, macroinvertebrados, microcrustáceos, algas, material vegetal, detrito/sedimento e escamas. Os insetos aquáticos (principalmente Chironomidae, Odonata e Ephemeroptera) foram o recurso alimentar mais comum na dieta, consumido por 18 espécies. A análise da dieta da comunidade (espécies agrupadas) revelou que a categoria alimentar dominante foi insetos aquáticos (IAi = 77.6 por cento), seguida pelos crustáceos (IAi = 7.1 por cento). Quatro guildas tróficas foram identificadas pela análise de agrupamento (distância de Pearson): insetívoros (10 espécies), onívoros (4 espécies), detritívoros (3 espécies) e piscívoros/carcinófagos (3 espécies). Além do maior número de espécies, os insetívoros também foram responsáveis por mais de 80 por cento das capturas em número de exemplares e biomassa (CPUEn e CPUEb). Os baixos valores de amplitude de nicho trófico apresentados por todas as espécies, juntamente com os baixos valores de sobreposição alimentar demonstram uma ampla partilha de recursos alimentares entre as espécies. Apesar de ser o principal recurso alimentar dos peixes insetívoros, os insetos aquáticos também foram um recurso complementar na dieta de outras espécies, o que demonstra a importância destes para a comunidade de peixes, sustentando uma alta diversidade, abundância e biomassa de peixes ...(AU)
Subject(s)
Animals , Fishes/classification , Trophic Levels/classification , Animal FeedABSTRACT
In this study, the composition, specific richness and abundance of benthic macroinvertebrates ( 250 µm) from sediments of eight reservoirs of the Paranapanema River (southeast Brazil), as well as from the main tributaries (Taquari, Pardo and Tibagi) and the mouth zone into the Paraná River were analyzed. Nineteen points distributed along 700 km were sampled quarterly (8 campaigns) during a two-year period (2000 and 2001). The zoobenthos was characterized by a high species richness, (c.a. 100 taxa), with the predominance of Diptera Chironomidae (c.a. 50 taxa). There was a great spatial variation in the assemblage structure, mainly when compared the lacustrine zones of the reservoirs in relation to the fluvial stretches. The Oligochaeta Narapa bonettoi was dominant in sampling stations with sandy sediments and high water velocity, mainly in the Pardo River and in the upstream and downstream of the Paranapanema river mouth (Paraná River). Branchiura sowerbyi, other numerically important Oligochaeta, was abundant in regions of the upper and middle Paranapanema basin. The mollusk bivalve Corbicula fluminea was widely distributed, occurring in most stations and sampling periods. A certain increment in richness and abundance of taxa occurred in the middle Paranapanema. Lower depth, higher flow and increase in the trophic conditions seem to favor the benthic fauna development in this region. A seasonal variation pattern during the two years of study could not be detected, especially concerning the zoobenthos abundance.
Neste estudo, foi analisada a composição, riqueza específica e abundância de macroinvertebrados bentônicos de oito reservatórios do rio Paranapanema, assim como nos principais tributários (Taquari, Pardo e Tibagi) e zona de desembocadura no rio Paraná. Dezenove pontos distribuídos ao longo de 700 km foram amostrados trimestralmente (oito campanhas) durante dois anos consecutivos (2000 e 2001). O zoobentos foi caracterizado por uma alta riqueza de espécies (c.a. 100 taxa), com a predominância de Diptera Chironomidae (c.a. 50 taxa). Foi observada uma grande variação espacial na estrutura das assembléias, principalmente quando comparadas às zonas lacustres dos reservatórios e aos trechos fluviais. O Oligochaeta Narapa bonettoi foi dominante em estações de amostragem com sedimento arenoso e elevada velocidade de correnteza, principalmente no rio Pardo e na montante e jusante da zona de desembocadura do rio Paranapanema no rio Paraná. Branchiura sowerbyi, outro Oligochaeta numericamente importante, foi abundante no trecho superior da bacia. O molusco bivalve Corbicula fluminea mostrou-se amplamente distribuído, ocorrendo na maioria dos locais e períodos amostrados. Uma elevação da riqueza e abundância ocorreu no médio Paranapanema. Menor profundidade, maior fluxo e aumento da trofia parecem favorecer o desenvolvimento da fauna bentônica nesta região. Um padrão de variação sazonal durante os dois anos de estudo não pôde ser detectado, principalmente relacionado à abundância de organismos.
ABSTRACT
In this study, the composition, specific richness and abundance of benthic macroinvertebrates (<250 µm) from sediments of eight reservoirs of the Paranapanema River (southeast Brazil), as well as from the main tributaries (Taquari, Pardo and Tibagi) and the mouth zone into the Paraná River were analyzed. Nineteen points distributed along 700 km were sampled quarterly (8 campaigns) during a two-year period (2000 and 2001). The zoobenthos was characterized by a high species richness, (c.a. 100 taxa), with the predominance of Diptera Chironomidae (c.a. 50 taxa). There was a great spatial variation in the assemblage structure, mainly when compared the lacustrine zones of the reservoirs in relation to the fluvial stretches. The Oligochaeta Narapa bonettoi was dominant in sampling stations with sandy sediments and high water velocity, mainly in the Pardo River and in the upstream and downstream of the Paranapanema river mouth (Paraná River). Branchiura sowerbyi, other numerically important Oligochaeta, was abundant in regions of the upper and middle Paranapanema basin. The mollusk bivalve Corbicula fluminea was widely distributed, occurring in most stations and sampling periods. A certain increment in richness and abundance of taxa occurred in the middle Paranapanema. Lower depth, higher flow and increase in the trophic conditions seem to favor the benthic fauna development in this region. A seasonal variation pattern during the two years of study could not be detected, especially concerning the zoobenthos abundance.
Neste estudo, foi analisada a composição, riqueza específica e abundância de macroinvertebrados bentônicos de oito reservatórios do rio Paranapanema, assim como nos principais tributários (Taquari, Pardo e Tibagi) e zona de desembocadura no rio Paraná. Dezenove pontos distribuídos ao longo de 700 km foram amostrados trimestralmente (oito campanhas) durante dois anos consecutivos (2000 e 2001). O zoobentos foi caracterizado por uma alta riqueza de espécies (c.a. 100 taxa), com a predominância de Diptera Chironomidae (c.a. 50 taxa). Foi observada uma grande variação espacial na estrutura das assembléias, principalmente quando comparadas às zonas lacustres dos reservatórios e aos trechos fluviais. O Oligochaeta Narapa bonettoi foi dominante em estações de amostragem com sedimento arenoso e elevada velocidade de correnteza, principalmente no rio Pardo e na montante e jusante da zona de desembocadura do rio Paranapanema no rio Paraná. Branchiura sowerbyi, outro Oligochaeta numericamente importante, foi abundante no trecho superior da bacia. O molusco bivalve Corbicula fluminea mostrou-se amplamente distribuído, ocorrendo na maioria dos locais e períodos amostrados. Uma elevação da riqueza e abundância ocorreu no médio Paranapanema. Menor profundidade, maior fluxo e aumento da trofia parecem favorecer o desenvolvimento da fauna bentônica nesta região. Um padrão de variação sazonal durante os dois anos de estudo não pôde ser detectado, principalmente relacionado à abundância de organismos.
Subject(s)
Animals , Biodiversity , Ecosystem , Geologic Sediments , Invertebrates/classification , Rivers , Biomass , Brazil , Demography , Population Density , Population Dynamics , Seasons , Time FactorsABSTRACT
Chironomid larvae were collected and abiotic variables measured at monthly intervals at 21 sampling stations in two lagoons (Guaraná and Patos) and two tributaries (Baía and Ivinheima) of the Upper Paraná River floodplain. The genera Procladius, Chironomus, Goeldichironomus, and Polypedilum were dominant in the lagoons and in the Baía River, while Cryptochironomus and Lopescladius were more dominant in the Ivinheima River. The similarity in the generic composition of the chironomids of the lagoons and the Baía River is probably due to the fact that this river presents hydrodynamic characteristics similar to those of the lagoons. The results obtained suggest that the hydrodynamics of these environments are the main factor determining spatial variation in the chironomid fauna. This is intuitively clear, as this factor itself determines sediment type, quantity of organic matter and presence or absence of aquatic macrophytes. However, on a seasonal scale, the flood pulse seems to be the main controlling factor of the temporal variation in densities and dominance of chironomid larvae. Given that this factor has a large influence on the temporal dynamics of several limnological variables, this is again a logical correlation. Our results suggest a strong relationship between the variations in the chironomid community and fluctuations in limnological characteristics.
Foram coletadas larvas de quironomídeos e medidas as variáveis abióticas, mensalmente, em 21 pontos distribuídos em duas lagoas (Guaraná e Patos) e dois tributários (Baía e Ivinheima) da planície de inundação do alto rio Paraná. Os gêneros Procladius, Chironomus, Goeldichironomus e Polypedilum foram dominantes nas lagoas e no rio Baía, enquanto Cryptochironomus e Lopescladius dominaram no rio Ivinheima. Essa semelhança na composição genérica de quironomídeos nas lagoas e no rio Baía provavelmente se deve ao fato de esse rio apresentar características hidrodinâmicas mais similares às das lagoas. Os resultados obtidos sugerem que a hidrodinâmica desses ambientes é o principal fator determinante na variação espacial da fauna de quironomídeos. Obviamente, esse fator determina o tipo de sedimento, teor de matéria orgânica e presença ou ausência de macrófitas aquáticas. No entanto, sazonalmente, o pulso de inundação parece ser o principal fator controlador da variação temporal da densidade e da dominância das larvas de quironomídeos. Tendo em vista que esse fator tem grande influência na dinâmica temporal das variáveis limnológicas, isso é novamente uma correlação lógica. Os resultados sugerem forte relação entre as variações na comunidade de quironomídeos e as flutuações nas características limnológicas.