Taxonomic and phylogenetic beta diversity in headwater stream fish communities of the Paraná and Paraguai River basins

Patterns of species replacement and richness differences along environmental gradients or ecoregions shed light on different ecological and evolutionary mechanisms acting on community structure. Communities of aquatic ecosystems of different watersheds are supposed to host distinct species and lineages. Quantifying and understanding the degree to which these differences are affected by environmental and biogeographical factors remains an open question for these environments, particularly in the Neotropical region. We investigated patterns of taxonomic and phylogenetic composition of headwater streams of the Paraná and Paraguai River basins to understand how local and biogeographical factors affect the assembly of fish communities. We also quantified taxonomic and phylogenetic beta diversity by decomposing them into nestedness and turnover components. We found that local environmental factors are the main factors influencing the composition of stream fish communities. Whereas pH affected both taxonomic and phylogenetic turnover, water velocity was responsible for phylogenetic turnover and pH was the main driver of phylogenetic nestedness. Our results indicate an effect of local environmental factors in determining the structure of headwater stream fish communities through a combination of a species sorting mechanism (water velocity and pH) and phylogenetic habitat filtering (pH).(AU)

Padrões de substituição de espécies ou diferenças de riqueza ao longo de gradientes ambientais ou ecoregiões lançam luz sobre diferentes processos e mecanismos ecológicos atuando na estruturação das comunidades. Supõe-se que comunidades aquáticas pertencentes a diferentes bacias pertençam a linhagens evolutivas distintas. Quantificar e entender o grau em que tais diferenças são resultado de fatores ambientais locais e/ou processos biogeográficos ainda é uma questão pouco explorada. Neste estudo nós investigamos os padrões de composição taxonômica e filogenética em riachos de cabeceira das bacias dos Rios Paraná e Paraguai, para entender como fatores locais e biogeográficos afetam a estruturação das comunidades de peixes. Nós quantificamos a diversidade beta taxonômica e filogenética decompondo estas em aninhamento e substituição. Encontramos que os fatores ambientais locais são os principais determinantes da composição das comunidades de peixes destes riachos. Enquanto o pH afetou tanto a substituição de linhagens e de espécies, a velocidade da água foi responsável por uma substituição de linhagens, enquanto o pH foi o principal responsável pelo aninhamento de linhagens. Nossos resultados indicam a importância dos fatores locais através da combinação entre mecanismos de preferência de nicho (velocidade da água e pH) e filtragem ambiental de linhagens (pH).(AU)

Organization of fish assemblages in blackwater Atlantic Forest streams

This study aimed to determine whether fish species occupy different mesohabitats, as defined by specific criteria of substrate types in Atlantic Forest blackwater streams. We sampled fourteen coastal blackwater rivers along the coast of São Paulo State, Brazil, during the low-flow season (June-September/2016). For each stream, we selected three mesohabitat types (sand, leaf-litter and trunks) in a 100 m river stretch. We sampled 41 mesohabitats, 31 of which contained fish, resulting in 15 species. When multivariate analysis of variance (MANOVA) was applied to the mesohabitat abiotic variables, no significant differences were indicated between them. ANOSIM for species density and biomass and Redundancy Analyses (RDAs) for species density, biomass and fish community indexes showed similar patterns of community structure among mesohabitats. Nevertheless, fish biomass, diversity and richness were associated with such unique environmental features as low shading and shallow habitats. The observed dispersion among mesohabitats suggests that these communities are subject to some level of disturbance, which may affect the value of patches as refugia. Thus, the sharing of these mesohabitat patches among species may represent an opportunistic strategy to maximize the use of available resources for these low density populations living in these unique environments.(AU)

O objetivo do estudo foi testar se espécies de peixes ocupam diferentes mesohabitats definidos por critérios específicos de tipos de substrato em riachos de águas pretas de Mata Atlântica. Durante a estação de baixa vazão (junho-setembro/2016), foram amostrados quatorze riachos costeiros de águas pretas no litoral de São Paulo, Brasil. Para cada riacho, selecionamos três tipos de mesohabitats (areia, folhiço e troncos) em um trecho de rio de 100 m. Amostramos 41 mesohabitats, dos quais 31 com peixes, resultando em 15 espécies. A análise de variância multivariada (MANOVA) aplicada às variáveis abióticas dos mesohabitats, não indicou diferenças significativas entre estes. A ANOSIM para densidade de espécies e biomassa e as Análises de Redundância (RDAs) para densidade de espécies, biomassa e índices da comunidade indicaram padrões semelhantes da estrutura da comunidade entre mesohabitats. No entanto, a biomassa, a diversidade e a riqueza de peixes estiveram associadas a características ambientais específicas tais como habitats rasos e sombreados. Os resultados sugerem que estas comunidades estejam sujeitas a certo nível de perturbação, o que afeta o valor dos mesohabitats como refúgios. Assim, a utilização dos diferentes mesohabitats entre as espécies pode representar uma estratégia oportunista para maximizar o uso de recursos por essas populações de baixa densidade que vivem nestes ambientes peculiares.(AU)

Avifauna associada a um trecho urbano do rio Sorocaba, Sudeste do Brasil / Avifauna associated to an urban extend of the Sorocaba river, Southeastern Brazil

Este estudo teve como objetivo caracterizar a avifauna associada ao rio Sorocaba, um típico rio urbano, do sudeste do Brasil. Ele atravessa a cidade com o mesmo nome, ao longo do qual, várias atividades humanas são realizadas como recreação e pesca. Lá, várias espécies de aves devem encontrar locais para descanso, alimentação e nidificação. As aves foram observadas semanalmente, de setembro de 2008 a setembro de 2009 por meio de 16 pontos fixos (A1 a A16). O levantamento quantitativo registrou 65 espécies (32 passeriformes e 33 não - passeriformes), sendo que a família mais bem representada foi Tyrannidae (n = 9). As espécies mais freqüentes foram Egretta thula, Amazonetta brasiliensis, Vanellus chilensis, Pitangus sulphuratus, Ardea alba e Pygochelidon cyanoleuca (FO = 100%). Os maiores valores do índice pontual de abundância foram 46,5 (1626 contatos) para Pgochelidon cyanoleuca, 14,4 (500 contatos) para Phalacrocorax brasilianus e 12,9 (452 contatos) para Amazonetta brasiliensis. As categorias tróficas mais representativas foram dos insetívoros (n = 26), piscívoros (n = 11) e onívoros (n = 10). A análise de agrupamento revelou a existência de três pares de pontos muito semelhantes (100 e 95% semelhança). Diferenças conspícuas na composição da fauna de aves ao longo da área estudada foram detectadas, provavelmente devido às suas características ambientais e do grau de perturbação humana. Além disso, diferenças significativas nos avistamentos foram observadas entre as estações de seca e chuva, provavelmente em função das atividades reprodutivas e migratórias e do aumento na disponibilidade de recursos alimentares, que supostamente ocorrem no período chuvoso. Neste sentido, práticas conservacionistas devem permitir a manutenção a heterogeneidade de habitats, recuperação da vegetação ripária, praias e banhados, assim como o planejamento efetivo das atividades humanas em seu entorno.

This study aimed to characterize the avifauna associated to the Sorocaba River, a typical urban river in Southeastern Brazil. It crosses the city having the same name, along which different human activities are carried out as recreation and fishing. There, several bird species might find sites for resting, feeding and nesting. We surveyed birds weekly, from September 2008 to September 2009, by 16 point counts (A1 to A16). The quantitative survey registered 65 species (32 Passeres and 33 non-Passeres), and the most well-represented family was Tyrannidae (n = 9). The most frequent species were Egretta thula, Amazonetta brasiliensis, Vanellus chilensis, Pitangus sulphuratus, Ardea alba and Pygochelidon cyanoleuca (FO = 100%). The higher abundance index values were 46.5 (1626 contacts) for Pygochelidon cyanoleuca, 14.4 (500 contacts) for Phalacrocorax brasilianus and 12.9 (452 contacts) for Amazonetta brasiliensis. The most representative trophic categories were insectivores (n = 26), piscivores (n = 11) and omnivores (n = 10). The cluster analysis revealed the existence of three very similar pairs of points (100 and 95% of information remaining). Conspicuous differences in the composition of bird fauna along the studied area were detected, probably due to its environmental characteristics and the degree of human disturbance. Moreover, significant differences were observed between the sightings of dry and wet seasons, probably due to the reproductive and migratory activities and an increased availability of food resources that is supposed to happen in the wet season. In this sense, conservation practices should provide the maintenance of habitat heterogeneity, recovering the riparian forests, beaches and marshes, and an effective planning of human activities in their surroundings as well.

Aspectos brioflorísticos e fitogeográficos de duas formações costeiras de Floresta Atlântica da Serra do Mar, Ubatuba/SP, Brasil / Bryophytic and phytogeographical aspects of two types of forest of the Serra do Mar State Park, Ubatuba/SP, Brazil

Bryophytes are indicators of climatic, environmental and ecology conditions and are useful in the characterization of the vegetation types. In this study, we analyzed the brioflora of 2-ha plots, one of Restinga Forest (RF) and the other of Lowland Ombrophilous Dense Forest (LF), located in the Núcleo Picinguaba, State Park of Serra do Mar (São Paulo state, Brazil) aiming to: a) compare the structure of these communities; b) compare the floristic composition between these areas and with other coastal vegetations of southeastern Brazil; c) verify if the bryophytes of the Atlantic Forest lowlands have phytogeographic patterns wider than those of the montane species. In each plot, the bryophytes samples were collected at ten randomized subplots (10 × 10 m). We found 152 species (87 liverworts, 64 mosses and one hornwort), of which 109 occur in RF (40 exclusives) and 112 in LF (43 exclusives). In terms of species richness and taxonomic diversity, LF was more diverse; however, the Simpson and Shannon index of diversity is higher in RF. The floristic composition, life form and ecological groups of light tolerance were significantly different between these two forests. Canopy opening (RF) and number of rocks (LF) were important environmental variables that influenced bryophyte distribution in the study areas. When evaluated in terms of landscape, the subplots of RF and LR form distinct floristic groups; however, at the regional level, the bryophytes of these two forest types have more similarities among themselves than with other Atlantic Forest areas. Bryophyte community observed in the Restinga Forest of Picinguaba shows more similarity with that of the neighbor Lowland Ombrophilous Dense Forest than with other Restinga or coastal formation, such as mangroves and caxetal. In both forests types studied, the majority of taxa (> 90 percent) is widely distributed in the world, presenting phytogeographic pattern equal to or wider than the Neotropical. Our results corroborate the idea that the RF of Picinguaba is a unique vegetation formation, presenting elements of ombrophilous and dryer forests. In addition, they reinforce the idea that, for the tropical bryophyte species, the phytogeographic patterns are wider in areas of lower altitudes.

Briófitas são bioindicadoras de condições climáticas, ambientais e ecológicas, sendo úteis na caracterização de tipos vegetacionais. Neste trabalho, foi analisada a brioflora de duas áreas de 1 ha, uma de Floresta de Restinga (FR) e outra de Floresta Ombrófila Densa de Terras Baixas (TB) do Núcleo Picinguaba, PE Serra do Mar (São Paulo, Brasil), com o objetivo de: a) comparar a estrutura dessas comunidades; b) entender as relações florísticas dessas áreas entre si e com outras formações litorâneas brasileiras; c) verificar se as briófitas de áreas de baixada apresentam padrões fitogeográficos mais amplos do que aquelas de áreas montanas. As briófitas foram coletadas em 10 subparcelas (10 × 10 m) distribuídas aleatoriamente em cada fitofisionomia. Variáveis ambientais foram quantificadas e correlacionadas com a distribuição da brioflora. Foram registradas 152 espécies (87 hepáticas, 64 musgos e 1 antócero), das quais 109 ocorrem na FR (40 exclusivas) e 112 em TB (43 exclusivas). Em termos de riqueza de espécies e diversidade taxonômica, TB foi mais diversa; contudo, os índices de diversidade de Simpson e Shannon foram maiores na FR. A composição florística, tipos de forma de vida e grupos ecológicos de tolerância à luz apresentaram diferenças significativas entre as duas fitofisionomias. A abertura do dossel (FR) e rochosidade (TB) são variáveis ambientais importantes que atuam sobre a distribuição das briófitas nas áreas estudadas. Quando avaliadas em termos de paisagem, as subparcelas da FR e TB formaram grupos florísticos distintos; entretanto, em nível regional, a brioflora dessas duas fitofisionomias apresenta mais afinidades entre si do que com outras áreas de Floresta Atlântica. Em termos florísticos, a FR de Picinguaba assemelha-se mais às Florestas Ombrófilas do que a outras Restingas ou outras formações costeiras (como mangue e caxetal). Nas duas fitofisionomias, a maioria dos táxons (> 90 por cento) é amplamente distribuída no mundo, apresentando padrão fitogeográfico igual ou maior do que o Neotropical. Nossos resultados corroboram a idéia de que a FR de Picinguaba é uma formação ímpar, apresentando em sua brioflora elementos de florestas ombrófilas entremeados àqueles de vegetações mais secas; além disso, reforçam a idéia de que, para as espécies de briófitas, os padrões fitogeográficos são mais amplos em locais de menores altitudes.

Taxocenose de aves em um remanescente da Floresta com Araucária no Sudeste do Paraná, Brasil / Avian assemblage in a remnant of the Araucaria Forest in the Southeast Parana, Brazil

Este trabalho teve por objetivo analisar a comunidade de aves de um remanescente florestal de pequeno porte (10 ha) localizado no município de Tijucas do Sul, estado do Paraná, nos domínios da Floresta com Araucária. Durante o período de novembro de 1999 a abril de 2001 foram realizadas 15 amostragens de dois dias de duração no qual foram utilizados os métodos de amostragem por captura com redes de neblina e observações visuais e auditivas. Foram registradas 118 espécies de 35 famílias. De acordo com a freqüência de ocorrência cerca de 44 por cento das espécies foram consideradas pouco freqüentes. As guildas tróficas mais representativas foram aquelas compostas por espécies onívoras, seguidas pelas insetívoras de folhagem. O método de captura com redes ornitológicas obteve 501 capturas de 47 espécies. As espécies capturadas apresentaram abundâncias relativas variando de 0,31 a 13,16 por cento e o índice de equitabilidade foi de 0,83, demonstrando que a taxocenose apresenta uma baixa dominância. A estrutura da taxocenose registrada é a esperada para um fragmento de pequeno porte, com a maior abundância de guildas e espécies generalistas e com a presença de um grande número de espécies com baixa frequência de ocorrência. Apesar disso, a composição específica com uma grande presença de espécies silvícolas demonstra que o remanescente desempenha um importante papel na manutenção de espécies dependentes dos ambientes florestais.

In this study the community of birds in a small size remnant (10 ha) of Araucária forest, located in the city of Tijucas do Sul, Paraná was evaluated. During the period of November, 1999 to April 2001, 15 surveys had been carried, in which capture with mist nets and visual and aural contacts were used to estimate avian abundance and richness. We recorded 118 species of 35 families. According to the frequency of occurrence around 44 percent of species were considered with low frequency. When analyzed the trophics guilds, omnivorous and insectivorous of foliage were the most representative. By the capture method had been gotten 501 captures of 47 species. The capture species had relative abundances varying from 0.31 to 13.16 percent and the uniformity index was 0.83, demonstrating that the avian assemblage had a low dominance of some species. The structure of avian assemblage registered is expected for a small size remnant, with high relative abundance of generalists species and guilds, and the presence of a high number of species with low frequency of occurrence. Despite of, the specific composition presents a great number of species forest dependents showing that this forest remnant has a important role in the maintenance of species regionally.

Variação espacial e temporal na diversidade e composição de espécies de peixes em riachos da bacia do Rio Ivinhema, Alto Rio Paraná / Spatial and temporal variation in fish species diversity and composition in streams of Ivinhema River basin, upper Paraná River

Com o objetivo de descrever o padrão espacial e temporal na diversidade e composição de espécies de peixes em sete riachos da bacia do rio Ivinhema, alto rio Paraná, amostragens mensais foram realizadas entre janeiro e dezembro/2002. Quarenta e seis espécies de peixes foram encontradas, sendo estimada a ocorrência de cinqüenta e cinco espécies nestes riachos. A riqueza de espécies e a equitabilidade não apresentaram variações temporais significativas, contudo, foi constatada variação espacial (entre riachos) significativa. A Análise de Similaridade (ANOSIM) sugere que existe somente variação espacial significativa na composição de espécies. A riqueza de espécies foi significativamente correlacionada com a largura (r = 0,80) e a profundidade do riacho (r = 0,78). A equitabilidade apresentou correlação significativa somente com o número médio de indivíduos coletados (r = -0,91). Apenas a largura dos riachos influenciou significativamente a distribuição das principais espécies de peixes nos riachos amostrados. Algumas espécies como H. marginatus, A. dentatus, M. sanctaefilomenae ocorreram principalmente em riachos mais volumosos e A. fasciatus e B. stramineus ocorreram principalmente em riachos rasos e com elevada velocidade da correnteza, indicando a importância das características hidrológicas na distribuição das espécies. As características físicas dos riachos são mais importantes que as variações temporais na organização das assembléias de peixes dos riachos amostrados.

Aiming to describe the spatial and temporal patterns of the fish species diversity and composition in seven streams of Ivinhema basin, upper Paraná River, monthly samples were realized from January to December/2002. Forty six fish species were found, being estimated the occurrence of fifty five species in these streams. The species richness and evenness did not present seasonal variation, however, presented spatial (between streams) variations. The Analysis of Similarity (ANOSIM) also suggested that only spatial variation in species composition is significant. The species richness presented significant correlation with the stream width (r = 0.80) and depth (r = 0.78). The evenness presented significant correlation only in mean number of collected individuals (r = -0.91). Only stream width explained significantly the distribution of main fish species in the sampled streams. Some species as H. marginatus, A. dentatus, M. sanctaefilomenae occurred mainly in larger streams and A. fasciatus and B. stramineus occurred mainly in shallow streams and with high water velocity, indicating the importance of hydrological characteristics in species distribution. The physical characteristics of the streams are more important than temporal variations in fish assemblages organization of sampled streams.

A 15-year post evaluation of the fire effects on ant community in an area of Amazonian forest

Fire represents an important disturbance to ant communities in areas of fire regime. Otherwise, little is known about the effects of fire on ant communities in areas of non-fire regimes, such as in the Amazonian region. We evaluated the long-term effect of fire on ant species richness in a rain forest (Bacaba Plateau) burned 15-years ago and compare our data with the data of primary unburned forest. A total of 85 ant species distributed in 21 genera and 14 tribes were collected; among them, 72 and 44 species were found on the litter and vegetation, respectively. The fire damaged forest studied supports an intermediate richness of ants when compared to a primary unburned rain forest in the same region. A comparative analysis of ant species richness showed that the Bacaba Plateau presented a different ant fauna when compared with the primary unburned forests, suggesting that fire can alter ant species composition. Although, our results cannot be conclusive on the effects of fire on ant community, they represent a pioneer data on human induced fire in tropical rain forests.

O fogo representa uma importante perturbação para a comunidade de formigas em áreas de regime de fogo. No entanto, pouco se conhece sobre os efeitos do fogo na comunidade de formiga em áreas de não-regime, tal como a região da Amazônia. Nós analisamos o efeito de longo prazo do fogo sobre a riqueza de formiga numa floresta tropical queimada 15 anos atrás e comparamos nossos dados, com os de uma floresta primária não-queimada. Foram coletadas um total de 85 espécies de formigas distribuídas em 21 gêneros e 14 tribos, dentre eles 72 e 44 espécies foram encontradas na liteira e vegetação, respectivamente. Esta área de floresta queimada, com 85 espécies, pode suportar uma riqueza intermédia de formigas quando comparadas com uma floresta tropical primária não-queimada, com 29, 22 e 98 espécies na mesma região. Uma análise comparativa da riqueza de espécies de formigas mostrou que o platô Bacaba apresentou uma diferente fauna de formigas quando comparado com as florestas primárias não queimadas, sugerindo que o fogo pode alterar a composição das espécies. Embora, nossos resultados sobre os efeitos do fogo não sejam conclusivos, eles representam dados pioneiros sobre incêndios induzidos por humanos em floresta tropical.