Performance of a shipwreck as an artificial fish habitat along Goa, west coast of India

Aim: The objective of the study was to test the hypothesis that submerged shipwrecks along the western coast of India can function as artificial fish habitats with trophic structure of fish assemblages similar to natural rocky reef habitats. Methodology: The fish assemblages on shipwreck and natural reefs were analysed from September 2013 to December 2016 using diver assisted underwater visual census (UVC). Data collected on fish assemblages were used to compare the fish trophic structure between shipwreck and natural reefs using diversity indices, permutational multivariate analysis of variance and similarity percentage analysis. Results: Fish abundance was two times greater on shipwreck than on natural reefs and the major trophic guilds on shipwreck were omnivores and carnivores. Multivariate analyses showed a distinct fish trophic structure on shipwreck from that of natural reefs and certain fish species differentiated the trophic structure of shipwreck from natural reefs. The high densities of Pomadasys furcatus, P. guoraca, Pempheris multiradiata, Lutjanus indicus, L. fulvus, Ostorhinchus compressus, Epinephelus coioides, E. erythrurus, Monodactylus argenteus and Heniochus singularis contributed significantly to the average dissimilarity for fish assemblages in shipwreck from natural reefs. This has helped to differentiate the fish communities on shipwreck from natural reefs. Interpretation: This study showed that shipwreck and natural reefs differ significantly in fish trophic structure. Fish species richness and abundance were significantly higher on shipwreck than natural reefs. Therefore, the Greater species richness, abundance and diversity of fish communities on shipwreck could be a result of unique, complex and heterogeneous habitat features existing within the wreck

Analysis of the landscape complexity and heterogeneity of the Pantanal wetland / Análise da complexidade e heterogeneidade da paisagem do Pantanal

Abstract This is the first report on analysis of habitat complexity and heterogeneity of the Pantanal wetland. The Pantanal encompasses a peculiar mosaic of environments, being important to evaluate and monitor this area concerning conservation of biodiversity. Our objective was to indirectly measure the habitat complexity and heterogeneity of the mosaic forming the sub-regions of the Pantanal, by means of remote sensing. We obtained free images of Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) from the sensor MODIS and calculated the mean value (complexity) and standard deviation (heterogeneity) for each sub-region in the years 2000, 2008 and 2015. The sub-regions of Poconé, Canoeira, Paraguai and Aquidauana presented the highest values of complexity (mean NDVI), between 0.69 and 0.64 in the evaluated years. The highest horizontal heterogeneity (NDVI standard deviation) was observed in the sub-region of Tuiuiú, with values of 0.19 in the years 2000 and 2015, and 0.21 in the year 2008. We concluded that the use of NDVI to estimate landscape parameters is an efficient tool for assessment and monitoring of the complexity and heterogeneity of the Pantanal habitats, applicable in other regions.

Resumo Este é o primeiro trabalho sobre análise da complexidade e heterogeneidade de habitats do Pantanal. O Pantanal é constituído por um mosaico de ambientes com características peculiares, sendo importante a avaliação e o monitoramento dessa área voltado para a conservação da biodiversidade. O objetivo do estudo é mensurar de forma indireta a complexidade e a heterogeneidade do mosaico de habitats os quais formam as sub-regiões do Pantanal, por meio do sensoriamento remoto. Foram obtidas, gratuitamente, imagens de índice de vegetação por diferença normalizada (NDVI) do sensor MODIS e calculado o valor de média (complexidade) e desvio padrão (heterogeneidade) para cada sub-região do Pantanal, para os anos de 2000, 2008 e 2015. Os pantanais de Poconé, Canoeira, Paraguai e Aquidauana são as regiões que apresentaram os maiores valores de complexidade (NDVI médio), variando entre 0.69 a 0.64 para os anos avaliados. Maior heterogeneidade (NDVI desvio padrão) foi observada na sub-região pantaneira do Tuiuiú, sendo o valor para os anos de 2000 e 2015 igual a 0.19 e para o ano de 2008 o valor de 0.21, o que implica que a região tem a maior heterogeneidade horizontal quando comparada com as demais sub-regiões. Constata-se que o uso de NDVI na estimativa de parâmetros da paisagem é uma ferramenta eficiente para o reconhecimento e monitoramento da complexidade e heterogeneidade de habitats do Pantanal, replicável em outras regiões.

Analysis of the landscape complexity and heterogeneity of the Pantanal wetland

Abstract This is the first report on analysis of habitat complexity and heterogeneity of the Pantanal wetland. The Pantanal encompasses a peculiar mosaic of environments, being important to evaluate and monitor this area concerning conservation of biodiversity. Our objective was to indirectly measure the habitat complexity and heterogeneity of the mosaic forming the sub-regions of the Pantanal, by means of remote sensing. We obtained free images of Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) from the sensor MODIS and calculated the mean value (complexity) and standard deviation (heterogeneity) for each sub-region in the years 2000, 2008 and 2015. The sub-regions of Poconé, Canoeira, Paraguai and Aquidauana presented the highest values of complexity (mean NDVI), between 0.69 and 0.64 in the evaluated years. The highest horizontal heterogeneity (NDVI standard deviation) was observed in the sub-region of Tuiuiú, with values of 0.19 in the years 2000 and 2015, and 0.21 in the year 2008. We concluded that the use of NDVI to estimate landscape parameters is an efficient tool for assessment and monitoring of the complexity and heterogeneity of the Pantanal habitats, applicable in other regions.

Resumo Este é o primeiro trabalho sobre análise da complexidade e heterogeneidade de habitats do Pantanal. O Pantanal é constituído por um mosaico de ambientes com características peculiares, sendo importante a avaliação e o monitoramento dessa área voltado para a conservação da biodiversidade. O objetivo do estudo é mensurar de forma indireta a complexidade e a heterogeneidade do mosaico de habitats os quais formam as sub-regiões do Pantanal, por meio do sensoriamento remoto. Foram obtidas, gratuitamente, imagens de índice de vegetação por diferença normalizada (NDVI) do sensor MODIS e calculado o valor de média (complexidade) e desvio padrão (heterogeneidade) para cada sub-região do Pantanal, para os anos de 2000, 2008 e 2015. Os pantanais de Poconé, Canoeira, Paraguai e Aquidauana são as regiões que apresentaram os maiores valores de complexidade (NDVI médio), variando entre 0.69 a 0.64 para os anos avaliados. Maior heterogeneidade (NDVI desvio padrão) foi observada na sub-região pantaneira do Tuiuiú, sendo o valor para os anos de 2000 e 2015 igual a 0.19 e para o ano de 2008 o valor de 0.21, o que implica que a região tem a maior heterogeneidade horizontal quando comparada com as demais sub-regiões. Constata-se que o uso de NDVI na estimativa de parâmetros da paisagem é uma ferramenta eficiente para o reconhecimento e monitoramento da complexidade e heterogeneidade de habitats do Pantanal, replicável em outras regiões.

Vertical stratification and effect of petiole and dry leaf size on arthropod feeding guilds in Cecropia pachystachya(Urticaceae) / Estratificação vertical e efeito do tamanho de pecíolos e folhas secas de Cecropia pachystachya sobre guildas alimentares de artrópodes (Urticaceae)

AbstractThis study aimed to test for vertical stratification and the effects of dry leaf size on herbivore and predator arthropods and petiole length on insect borers in Cecropia pachystachya. The leaves were sampled in three strata: attached to the plant, suspended on the vegetation and on the ground. We detected vertical stratification only in the guild of predator arthropods associated with dry leaves, with lower richness and abundance in the attached stratum. In addition, larger leaves positively affected the insect herbivore fauna, whereas the richness and abundance of insect borers increased with petiole length. The greater isolation of leaves attached to trees relative to the surrounding vegetation likely creates greater difficulty for dispersal and colonization by non-winged predators such as spiders. Larger dry leaves provide more shelter against predators and climate variations for insect herbivores. Moreover, larger petioles increase the availability of resources and nesting sites for insect borers. These results are consistent with other studies that found a similarity in the structure of feeding guilds across vertical strata and with studies that showed an increase in species richness and abundance of free-feeding insect herbivores with increasing structural complexity of their host.

ResumoOs objetivos do presente trabalho foram testar as hipóteses de que existe estratificação vertical e efeito do tamanho de folhas secas de Cecropia pachystachya sobre artrópodes herbívoros e predadores, e efeito do tamanho dos pecíolos sobre insetos brocadores. As folhas foram amostradas em três estratos: presas à planta, caídas sobre a vegetação e no solo. Foi verificada estratificação vertical apenas para os artrópodes predadores, com menor riqueza e abundância no estrato presa. Além disso, folhas maiores afetam positivamente a fauna de insetos herbívoros, enquanto que a riqueza e abundância de brocadores aumentam com o tamanho do pecíolo. O maior isolamento das folhas presas em relação à vegetação do entorno provavelmente determina maior dificuldade de dispersão e colonização por predadores não alados, como aranhas. Folhas secas maiores oferecem maiores áreas de refúgio e abrigo contra predadores e variações climáticas para insetos herbívoros. Além disso, maiores pecíolos aumentam a disponibilidade de alimento e locais para nidificação dos insetos brocadores. Estes resultados são consistentes com estudos que encontraram uma similaridade na estrutura de guildas alimentares entre estratos verticais. Corroboram também estudos que mostram o aumento da riqueza e abundância de insetos herbívoros de vida livre com o aumento da complexidade estrutural do hospedeiro.

Contrasting effects of sampling scale on insect herbivores distribution in response to canopy structure

Species diversity of insect herbivores associated to canopy may vary local and geographically responding to distinct factors at different spatial scales. The aim of this study was to investigate how forest canopy structure affects insect herbivore species richness and abundance depending on feeding guilds´ specificities. We tested the hypothesis that habitat structure affects insect herbivore species richness and abundance differently to sap-sucking and chewing herbivore guilds. Two spatial scales were evaluated: inside tree crowns (fine spatial scale) and canopy regions (coarse spatial scale). In three sampling sites we measured 120 tree crowns, grouped in five points with four contiguous tree crowns. Insects were sampled by beating method from each crown and data were summed up for analyzing each canopy region. In crowns (fine spatial scale) we measured habitat structure: trunk circumference, tree height, canopy depth, number of ramifications and maximum ramification level. In each point, defined as a canopy region (coarse spatial scale), we measured habitat structure using a vertical cylindrical transect: tree species richness, leaf area, sum of strata heights and maximum canopy height. A principal component analysis based on the measured variables for each spatial scale was run to estimate habitat structure parameters. To test the effects of habitat structure upon herbivores, different general linear models were adjusted using the first two principal components as explanatory variables. Sap-sucking insect species richness and all herbivore abundances increased with size of crown at fine spatial scale. On the other hand, chewer species richness and abundance increased with resource quantity at coarse scale. Feeding specialization, resources availability, and agility are discussed as ecological causes of the found pattern.

La diversidad de especies de insectos herbívoros asociados con el dosel puede variar geográficamente y responder a distintos factores a diferentes escalas espaciales. El objetivo de este estudio fue investigar cómo la estructura del dosel afecta la riqueza de especies de insectos herbívoros y la abundancia en función la especialización alimenticia. Se evaluó la hipótesis que propone que la estructura del hábitat afecta en forma diferente la riqueza y abundancia de especies de insectos que se alimentan de savia y la de especies herbívoras masticadoras. Dos escalas espaciales fueron evaluadas: el interior de las copas de árboles (escala fina) y regiones del dosel (escala gruesa). En tres sitios de muestreo medimos 120 copas de árboles, agrupadas en cinco puntos con cuatro copas de árboles contiguas. Los insectos fueron muestreados golpeando las copas y los datos fueron sumados para analizar cada región del dosel. En las copas (escala espacial fina) medimos la estructura del hábitat: circunferencia del tronco, altura del árbol, profundidad del dosel, número de ramificaciones y máximo nivel de ramificación. En cada punto, definiendo una región del dosel (escala gruesa), medimos la estructura del hábitat usando un transecto cilíndrico vertical: riqueza de especies árboles, área foliar, sumatoria de altura de los estratos y máxima altura del dosel. Fue realizado un análisis de componentes principales basado en las variables medidas para cada escala espacial para estimar los parámetros de la estructura del hábitat. Para probar los efectos de la estructura del hábitat sobre los herbívoros, se ajustaron diferentes modelos lineares generales usando estos componentes principales como variables causales. La riqueza de especies chupadoras de savia y la abundancia de todas las especies herbívoras se incrementaron con el tamaño de la copa en la escala espacial final. Por otro lado, la riqueza y abundancia de especies masticadoras incrementaron con la complejidad de la estructura del hábitat en la escala más gruesa. La especialización alimenticia, la disponibilidad de recursos y la movilidad son propuestas como los factores ecológicos que explican los patrones observados.

Experimental assessment of the effects of a Neotropical nocturnal piscivore on juvenile native and invasive fishes

We experimentally examined the predator-prey relationships between juvenile spotted sorubim Pseudoplastystoma corruscans and young-of-the-year invasive and native fish species of the Paraná River basin, Brazil. Three invasive (peacock bass Cichla piquiti, Nile tilapia Oreochromis niloticus, and channel catfish Ictalurus punctatus) and two native (yellowtail tetra Astyanax altiparanae and streaked prochilod Prochilodus lineatus) fish species were offered as prey to P. corruscans in 300 L aquaria with three habitat complexity treatments (0%, 50% and 100% structure-covered). Prey survival was variable through time and among species (C. piquiti < O. niloticus < A. altiparanae < P. lineatus < I. punctatus), depending largely on species-specific prey behavior but also on prey size and morphological defenses. Habitat complexity did not directly affect P. corruscans piscivory but some prey species changed their microhabitat use and shoaling behavior among habitat treatments in predator's presence. Pseudoplatystoma corruscans preyed preferentially on smaller individuals of those invasive species with weak morphological defensive features that persisted in a non-shoaling behavior. Overall, our results contrast with those in a companion experiment using a diurnal predator, suggesting that nocturnal piscivores preferentially prey on different (rather diurnal) fish species and are less affected by habitat complexity. Our findings suggest that recovering the native populations of P. corruscans might help controling some fish species introduced to the Paraná River basin, particularly C. piquiti and O. niloticus, whose parental care is expected to be weak or null at night.

A relação predador-presa entre juvenis de pintado Pseudoplatystoma corruscans (piscívoro nativo) e jovens do ano de espécies nativas e invasoras de peixes da bacia do rio Paraná, Brasil, foi testada experimentalmente. Três espécies de peixe invasoras (o tucunaré Cichla piquiti, a tilápia do Nilo Oreochromis niloticus e o bagre do canal Ictalurus punctatus) e duas nativas (o lambari do rabo amarelo Astyanax altiparanae e o curimbatá Prochilodus lineatus) foram oferecidas como presa para P. corruscans em microcosmos, com três tratamentos de complexidade de habitat (0%, 50% e 100% de cobertura por estruturas submersas). A sobrevivência de presas variou ao longo do tempo e entre espécies (C. piquiti < O. niloticus < A. altiparanae < P. lineatus < I. punctatus), sendo governada, em grande parte, por diferenças espécies-específicas no comportamento das presas, mas também pelo tamanho e defesas morfológicas das mesmas. A complexidade de habitat não afetou diretamente a piscivoria de P. corruscans, mas, na presença do predador, algumas espécies-presa alteraram seu comportamento quanto ao uso de micro-habitat e grau de agregação entre os níveis de complexidade de habitat. Pseudoplatystoma corruscans predou preferencialmente sobre os indivíduos menores das espécies invasoras que apresentaram estruturas morfológicas defensivas pouco desenvolvidas e que não formavam cardume. Em geral, os resultados obtidos contrastam com os de um experimento análogo, no qual foi usado um piscívoro diurno, sugerindo que piscívoros noturnos predam preferencialmente sobre espécies de peixes diferentes (de hábitos mais diurnos) e que são menos afetados pela complexidade estrutural de habitats. Os resultados obtidos sugerem que a recuperação de populações nativas de P. corruscans poderia contribuir para o controle de algumas espécies de peixes introduzidas no rio Paraná, especialmente C. piquiti e O. niloticus, dos quais se espera que o cuidado parental seja reduzido ou nulo à noite.

Comparison of fish assemblages in two littoral habitats in a Neotropical morichal stream in Venezuela

Morichales are lowland streams in South American savannas with riparian forest dominated by the moriche palm (Mauritia flexuosa). We sampled littoral habitats from ten flooded vegetated patches (dominated by Mauritiella aculeate) and six sand banks in two months of the dry season (Feb-Mar 2005) in a stream in the savannas of Apure State, Venezuela. We collected samples that compromised 12,407 individual fishes of 107 species. Small-bodied fishes (< 100 mm), representing diverse trophic and life history strategies, were abundant. The most abundant species were in the families Characidae and Cichlidae. Fish assemblages from flooded vegetated patches differed significantly from those on adjacent sand banks. High structural complexity along vegetated shoreline habitats of morichal streams likely contributes to species richness and affects assemblage composition.

Morichales ou buritizais são tipos de habitats de planícies de savana da América do Sul com vegetação ripária dominada por buritis (Mauritia flexuosa). Nós amostramos habitats litorâneos de dez fragmentos de buritis e seis bancos de areia durante dois meses de estação seca (Fev-Mar de 2005) em um curso de água de savana no Estado de Apure, Venezuela. Foram coletados 12.407 peixes pertencentes a 107 espécies. Espécies de pequeno porte (< 100 mm), representando diversas estratégias de vida e categorias tróficas foram abundantes. As espécies mais abundantes pertenceram às famílias Characidae e Cichlidae. As assembléias de peixes dos fragmentos de vegetação inundada (buritis) diferiram significantemente daquelas dos bancos de areia adjacentes. A elevada complexidade estrutural ao longo dos habitats marginais dos riachos que corriam pelos buritizais provavelmente contribuiu para a riqueza de espécies e influenciou a composição das assembléias nesses sistemas.

Influence of Palythoa caribaeorum (Anthozoa, Cnidaria) zonation on site-attached reef fishes

This work aimed to test the influence of Palythoa caribeorum, a widely distributed zoanthid in the Atlantic, on site-attached reef fish in a subtropical rocky shore. Density, richness and vertical distribution of reef fish inside (ID) and outside (OD) previously chosen P. caribaeorum dominance patches were compared through stationary visual censuses along three different periods. Fishes were grouped in different trophic guilds to evidence differences in resources uses in both treatments. A complexity index was estimated by the chain link method and percentage covering of benthic organisms was obtained analyzing random points from replicated photo-quadrats. We observed thirty-eight species of fishes, belonging to twenty-five families. Reef fish communities between studied patches were similar,both in terms of species composition and vertical distribution. Considering only the most site-attached fishes, which were the most frequent and abundant species, data showed that ID sustains higher diversity and abundance than OD. Results showed that benthic composition differ significantly among patches whereas complexity remained without differences. Otherwise, results indicated that these areas might play an important role in space limitation, structuring neighboring benthic community and consequently reef fish assemblages.

Este estudo visou testar a influência de Palythoa caribeorum, um zoantídeo amplamente distribuído no Atlântico, na estruturação da comunidade de peixes recifais associados a um costão rochoso de uma região subtropical. A densidade, a riqueza e a distribuição vertical de peixes recifais em áreas previamente selecionadas com e sem a dominância de Palythoa caribaeorum foram comparadas através de censos visuais estacionários em três períodos distintos de tempo. Os peixes foram agrupados em guildas tróficas a fim de evidenciar diferenças nos usos dos recursos nas diferentes áreas analisadas. Foram analisados também índices de complexidade estrutural através do método da corrente e os percentuais de cobertura bentônica através de fotos quadracts replicados. Foram registradas trinta e oito espécies de peixes recifais de vinte e cinco famílias diferentes. Acomunidade de peixes entre as áreas estudadas foi similar tanto em composição de espécies quanto em distribuição vertical. Considerando apenas as espécies mais associadas ao substrato, que foram as mais freqüentes e abundantes, os dados mostraram que as áreas com dominância de P. caribaeorum sustentam maior diversidade e abundância do que as áreas sem a dominância de P. caribaeorum. Foram encontradas ainda diferenças significativas na composição bentônica entre os diferentes tratamentos estudados, mas não foram verificadas diferenças entre a complexidade estrutural entre estas áreas. No entanto, os resultados sugerem que as áreas com dominância de P. caribaeorum podem desempenhar papel importante na limitação de espaços, estruturando as comunidades bentônicas e, conseqüentemente, afetando a comunidade de peixes recifais.

Reef fish community structure on three islands of Itaipu, Southeast Brazil

We provide here the first assessment of the composition, abundance and distribution of rocky reef fishes of Itaipu Sound, Rio de Janeiro, off the southeastern Brazilian coast. Monthly visual censuses, benthic quadrats and chain link transects were conducted over one year on rocky reefs at three islands (Menina, Mãe and Pai). A total of 2466 individual fish, belonging to 29 families and 42 species were recorded. The most abundant fish species were Parablennius pilicornis, Haemulon steindachneri, Orthopristis ruber and Diplodus argenteus. Sheltered and complex habitats showed the most abundant and diverse fish populations. There was a major significant separation between sampling sites and a secondary seasonal pattern. The three sites showed similar fish communities with locally structured environmental gradients according to their inherent habitat characteristics.

Apresentamos aqui o primeiro estudo da composição, abundância e distribuição de peixes recifais nos recifes rochosos da enseada de Itaipu, Rio de Janeiro, Brasil. Foram realizados mensalmente censos visuais, quadrats de composição bentônica e transectos com correntes durante um ano em recifes rochosos de três ilhas (Menina, Mãe e Pai). Um total de 2466 peixes pertencentes a 29 famílias e 42 espécies foi registrado. Os peixes mais abundantes foram Parablennius pilicornis, Haemulon steindachneri, Orthopristis ruber e Diplodus argenteus. Os recifes mais abrigados e com maior complexidade de hábitats foram os que apresentaram maior abundância e diversidade de espécies. Análises estatísticas revelaram distinções significativas entre as áreas amostradas e um padrão sazonal secundário. As três áreas apresentaram basicamente a mesma comunidade de peixes, estruturadas a partir de gradientes ambientais e de características estruturais próprias de cada ilha.