Short-term response of fish assemblages to instream habitat restoration in heavily impacted streams

Habitat homogenization has been a major impact in stream ecosystems, and it is considered one of the main drivers of biotic homogenization as well, leading to the loss of water quality and fish diversity. In this study, we added artificial woody structures and leaf packs in physically impacted streams to test if the additions can improve habitat complexity and change the taxonomic and functional structure of fish communities. The experiment was done in eight streams impacted by siltation, deforestation, and habitat homogeneization, inserted in an agricultural landscape from the Upper Paraná River Basin, and lasted 112 days. The provision of artificial microhabitats increased instream habitat diversity by creating patches of organic matter deposits, changing flow, and providing substrate for grass colonization of the instream habitat. The experimental manipulation also changed fish species abundance. Nine species contributed to these changes, five decreased and four increased in abundance, indicating species responded differently to the experimental manipulation. However, overall species richness, diversity, and community functional traits remained unaltered. These results indicate that short-term habitat restoration on a local scale may not be enough to promote changes in fish community attributes of streams that are heavily impacted.(AU)

A homogeneização de habitats tem sido um importante impacto nos ecossistemas de riachos e também é considerada um dos principais fatores de homogeneização biótica, levando à perda da qualidade da água e da diversidade de peixes. Neste estudo, adicionamos estruturas artificiais de madeira e pacotes de folhas em riachos fisicamente impactados para testar se as adições podem aumentar a heterogeneidade do habitat e alterar a estrutura taxonômica e funcional das comunidades de peixes. O experimento foi realizado em oito riachos impactados por assoreamento, desmatamento e homogeneização de hábitat, inseridos em uma paisagem agrícola da bacia do Alto Paraná, com duração de 112 dias. O fornecimento de microhabitats artificiais aumentou a diversidade de hábitat criando manchas de depósitos de matéria orgânica, alterando o fluxo e fornecendo substrato para a colonização de grama no interior do canal. A manipulação experimental também alterou a abundância de espécies de peixes. Dentre as nove espécies que contribuíram para essas alterações, cinco diminuíram e quatro aumentaram em abundância, indicando que as espécies responderam diferentemente à manipulação experimental. No entanto, a riqueza geral de espécies, a diversidade e as características funcionais da comunidade permaneceram inalteradas. Esses resultados indicam que a restauração de habitat a curto prazo em escala local pode não ser suficiente para promover mudanças nos atributos da comunidade de córregos que são fortemente impactados.(AU)

Co-occurring morphologically distinct algae support a diverse associated fauna in the intertidal zone of Araçá Bay, Brazil / Algas co-ocorrentes e morfologicamente distintas suportam uma diversa fauna associada na zona entremarés na Baía do Araçá, Brasil

Abstract Species diversity is regulated by historical, neutral and niche processes, with species tolerance, dispersal and productivity guiding diversity at larger scales, while habitat heterogeneity and biotic interactions acts in smaller scales. In rocky shores, several organisms provide secondary substrates for mobile fauna, with macroalgae being the most abundant and diverse ones. The patchiness promoted by different macroalgae hosts enhances small-scale heterogeneity and may increase and maintain the diversity of the mobile organisms, since there is a close relationship between the associated fauna and its hosts. In this study we selected three morphologically different macroalgae that coexist in the same rocky shore height in the Araçá Bay, an area under the threat of the nearby harbor expansion, and evaluated the fauna associated to each algal host. Even under similar abiotic pressure (same rocky shore height), the associated fauna of each algal host varied in number and composition, revealing a close relationship. The poorly branched foliose Ulva lactuca sustained a lower density of organisms and was dominated by isopods, while the heavily branched turf and Bostrychietum community showed a high density of organisms, with a dominance of peracarid crustaceans and annelids on the turf and more resistant groups, such as bivalves, acaris and terrestrial insects on the Bostrychietum. Previous studies in the Araçá Bay already revealed a large spatial heterogeneity in the processes and sessile organisms distribution, and here we highlight that this heterogeneity can be observed in an even smaller scale, with different algal hosts mediating the turnover of species in a scale of centimeters and meters, resulting in diversity maintenance of the associated fauna. Since the harbor expansion may prevent the occurrence of macroalgae as a result of light limitation by suspended platforms, we may expect not only a decrease in algal cover but also in the total diversity of the associated fauna in the Araçá Bay.

Resumo A diversidade de espécies é regulada por processos históricos, neutros e de nicho, com a tolerância das espécies, dispersão e produtividade do sistema guiando a diversidade em grandes escalas, enquanto a heterogeneidade do habitat e as interações bióticas atuam em escalas menores. Em costões rochosos uma série de organismos funciona como substrato secundário para a fauna móvel, sendo macroalgas o tipo mais abundante e diverso de substrato. O mosaico formado pelas diferentes macroalgas hospedeiras aumenta a heterogeneidade em pequena escala e pode aumentar e manter a diversidade dos organismos móveis, uma vez que existe uma relação próxima entre a fauna associada e seus hospedeiros. Neste estudo nós selecionamos três macroalgas diferentes morfologicamente e que coexistem na mesma altura no costão rochoso na Baía do Araçá, uma área sob a ameaça de expansão do porto que fica nas proximidades, e analisamos a fauna associada a cada alga hospedeira. Mesmo sob pressões abióticas similares (mesma altura no costão rochoso), a fauna associada a cada alga variou em número e composição, revelando de fato uma relação próxima entre fauna e alga. Ulva lactuca, uma alga foliosa com pouca ramificação, apresentou uma baixa densidade de organismos e foi dominada por isópodes, enquanto que o turf e o Bostrychietum, algas altamente ramificadas e mais complexas, apresentaram uma alta densidade de organismos, com uma dominância de crustáceos peracáridos e anelídeos no turf e grupos mais resistentes como bivalves, ácaros e insetos terrestres no Bostrychietum. Estudos anteriores conduzidos na Baía do Araçá já mostraram uma grande heterogeneidade espacial nos processos ecológicos e na distribuição dos organismos sésseis, e aqui nós ressaltamos que esta heterogeneidade pode ser observada numa escala ainda menor, com as diferentes algas mediando o turnover de espécies numa escala de centímetros a metros, resultando na manutenção da diversidade da fauna associada. Como a expansão do porto pode impedir a ocorrência das macroalgas devido à limitação de luz que será imposta pelas plataformas flutuantes, nós podemos esperar não apenas uma diminuição da cobertura de macroalgas mas também da diversidade total da fauna associada na Baía do Araçá.

Does the habitat structure control the distribution and diversity of the Odonatofauna? / A estrutura do habitat controla a distribuição e diversidade da Odonatofauna?

AbstractThe statement that the habitat complexity and structure govern the abundance and diversity of biological communities has been widely investigated. In this context, we assumed the hypothesis of habitat heterogeneity, that is, the higher habitat complexity leads to greater diversity of Odonata. In addition, we analyzed the influence of habitat structure on the distribution of this community, and evaluated the effects of abiotic variables. Odonata larvae were collected with sieves and by electrofishing in ten neotropical streams belonging to the Pirapó River basin. Forty species of Odonata were registered, which were distributed in eight families, Libellulidae stood out with the highest richness. The high gamma diversity and distribution of Odonata were associated with habitat heterogeneity in these streams. However, the abiotic variables also seem to affect the distribution of Odonata species, in view of the impact of the land use in the vicinity of streams.

ResumoO fato de que a complexidade e estrutura de habitat são reguladores da abundância e diversidade de comunidades biológicas tem sido amplamente investigada. Neste contexto, assumimos a hipótese da heterogeneidade de habitat, ou seja, maior complexidade de habitat conduz a maior diversidade de Odonata. Além disso, foi analisada a influência da estrutura do habitat sobre a distribuição desta comunidade, além de avaliar os efeitos das variáveis abióticas. As larvas de Odonata foram coletadas com peneiras e através da pesca elétrica em dez riachos neotropicais pertencentes à bacia hidrográfica do rio Pirapó. Foram registradas quarenta espécies de Odonata, distribuídas em oito famílias, Libellulidae destacou-se com maior riqueza. A elevada diversidade gama e distribuição de Odonata foram associadas à heterogeneidade de habitat presentes nestes riachos. No entanto, as variáveis abióticas da água parece também ter efeito sobre a distribuição de espécies de Odonata, tendo em vista o impacto do uso do solo dos riachos.

Efeitos da sazonalidade e do tamanho da planta hospedeira na abundância de galhas de Cecidomyiidae (Diptera) em Piper arboreum (Piperaceae) / Effects of seasonality and the size of host plants on abundance of Cecidomyiidae (Diptera) galls on Piper arboreum (Piperaceae)

Este trabalho teve por objetivo verificar se existem efeitos da sazonalidade e do tamanho da planta hospedeira na ocorrência de galhas de Cecidomyiidae (Diptera) em Piper arboreum (Piperaceae). O estudo foi conduzido mensalmente de setembro/2006 a agosto/2007, em uma área remanescente de Mata Mesófila Semidecídua em Goiânia, Goiás, Brasil. Em cada coleta, 10 indivíduos da planta hospedeira foram escolhidos aleatoriamente, e a altura, o número total de folhas, o número de folhas com galhas e o número de galhas por folhas foram estimados. A abundância de galhas variou significativamente durante o período de estudo, sendo que a maior abundância foi encontrada no início da estação chuvosa. A altura da planta hospedeira e o número de folhas por indivíduo também estiveram positivamente e significativamente relacionados com a abundância de galhas, uma vez que, plantas maiores oferecem maior disponibilidade de recursos e sítios de oviposição. Os resultados do presente estudo apontam que a sazonalidade pode ser tão determinante na abundância de galhas quanto os padrões arquitetônicos da planta hospedeira. As mudanças sazonais podem influenciar diretamente o desenvolvimento da planta hospedeira e assim, alterar a quantidade e a qualidade dos nutrientes oferecidos aos insetos galhadores.

The objective of this work was to verify the effects of seasonality and the size of host plants on occurrence of Cecidomyiidae (Diptera) galls on Piper arboreum (Piperaceae). This study was carried out monthly, from September, 2006 to August, 2007, in a remnant area of Semidecidual Forest in Goiânia, Goiás, Brazil. In each survey, 10 individuals of the host plant were chosen randomly, and the height, the total number of leaves, the number of leaves with galls and the number of galls per leaves were estimated. The abundance of galls varied significantly during the study period, being the greatest abundance found at the beginning of the rainy season. The height of the host plant and number of leaves per individual were also positively and significantly related to the abundance of galls, since larger plants offer greater availability of resources and sites of breeding. The results of this study suggest that the seasonality may be decisive in the abundance of galls as well as the architectural patterns of the host plant. The seasonal changes can directly influence the development of the host plant and thus alter the quantity and quality of nutrients offered to insects galling.

Relationships between host plant architecture and gall abundance and survival

The plant architecture hypothesis predicts that variation in host plant architecture influences insect herbivore community structure, dynamics and performance. In this study we evaluated the effects of Macairea radula (Melastomataceae) architecture on the abundance of galls induced by a moth (Lepidoptera: Gelechiidae). Plant architecture and gall abundance were directly recorded on 58 arbitrarily chosen M. radula host plants in the rainy season of 2006 in an area of Cerrado vegetation, southeastern Brazil. Plant height, dry biomass, number of branches, number of shoots and leaf abundance were used as predicting variables of gall abundance and larval survival. Gall abundance correlated positively with host plant biomass and branch number. Otherwise, no correlation (p > 0.05) was found between gall abundance with shoot number or with the number of leaves/plant. From a total of 124 galls analyzed, 67.7 percent survived, 14.5 percent were attacked by parasitoids, while 17.7 percent died due to unknown causes. Larvae that survived or were parasitized were not influenced by architectural complexity of the host plant. Our results partially corroborate the plant architecture hypothesis, but since parasitism was not related to plant architecture it is argued that bottom-up effects may be more important than top-down effects in controlling the population dynamics of the galling lepidopteran. Because galling insects often decrease plant fitness, the potential of galling insects in selecting for less architectural complex plants is discussed.

A hipótese da arquitetura de planta prediz que variações na arquitetura da planta hospedeira influenciam a comunidade de insetos herbívoros, sua dinâmica e performance. Neste estudo o efeito da arquitetura de Macairea radula (Melastomataceae) na abundância de galhas induzidas por uma mariposa (Lepidoptera: Gelechiidae) foi avaliado. A arquitetura da planta e a abundância de galhas foram diretamente registradas em 58 indivíduos de M. radula arbitrariamente selecionados durante a estação chuvosa de 2006 em uma área de Cerrado no sudeste brasileiro. A altura da planta, biomassa seca, número de ramos e abundância de galhas foram utilizados como variáveis para prever a abundância de galhas e sobrevivência das larvas. A abundância das galhas foi positivamente correlacionada com a biomasssa seca e o número de ramos secundários. Por outro lado, nenhuma correlação (p > 0.05) foi encontrada entre a abundância de galhas e ramos terciários e número de folhas por planta. De um total de 124 galhas analisadas, 67,7 por cento sobreviveram, 14,5 por cento foram parasitadas e 17,7 por cento morreram por causas indeterminadas. No entanto, o parasitismo e sobrevivência das larvas não foram influenciados pela complexidade arquitetônica da planta hospedeira. Os resultados corroboram parcialmente a hipótese de arquitetura da planta, mas como o parasitismo não foi relacionado com a arquitetura da planta, os efeitos reguladores de níveis inferiores da cadeia alimentar possivelmente são mais importantes do que os efeitos de níveis superiores da cadeia alimentar na dinâmica populacional do galhador.