Taxonomic and functional turnover of Amazonian stream fish assemblages is determined by deforestation history and environmental variables at multiple scales

High rates of deforestation, either in the past or the present, affect many of the ecological processes in streams. Integrating deforestation history and the current landscape structure enhances the evaluation of ecological effects of land-use change. This is especially true when contemporary landscape conditions are similar but the temporal path to those conditions differs. One approach that has shown promise for evaluating biodiversity responses over time and space is the β-diversity partitioning, which combines taxonomic and functional trait-based approaches. We tested hypotheses related to stream fish assemblages' turnover in watersheds with different environmental conditions and deforestation histories. We sampled fish from 75 watersheds in the Machado River basin, Brazil, and environmental factors were quantified at multiple scales. Taxonomic turnover was higher than expected by chance, whereas functional turnover was lower than expected by the observed taxonomic turnover, indicating that deterministic processes are structuring these assemblages. The turnover, and the environmental factors differed among watersheds with different deforestation histories. Besides being scale-dependent, turnover patterns are also likely dependent on land use dynamics and involve time-lags.(AU)

Altas taxas de desmatamento, seja no passado ou no presente, afetam muitos processos ecológicos em riachos. Integrar o histórico do desmatamento à estrutura atual da paisagem melhora a avaliação dos efeitos ecológicos da mudança do uso do solo. Isto é especialmente verdadeiro quando as condições da paisagem contemporânea são semelhantes, mas seguiram trajetórias distintas. Uma abordagem promissora para avaliar as respostas da biodiversidade ao longo do tempo e espaço é a partição da diversidade-β, que combina abordagens taxonômica e funcional. Testamos hipóteses relacionadas à substituição das assembleias de peixes de riachos em microbacias com diferentes condições ambientais e histórias de desmatamento. Amostramos 75 microbacias na bacia do rio Machado, fatores ambientais foram quantificados em múltiplas escalas. A substituição taxonômica foi maior do que esperada pelo acaso, enquanto a substituição funcional foi menor do que o esperado pela substituição taxonômica, indicando que as assembleias são estruturadas por processos determinísticos. As substituições e fatores ambientais diferiram entre microbacias com históricos de desmatamento distintos. Além de serem escala-dependentes, os padrões de substituição provavelmente são dependentes da dinâmica do uso do solo, envolvendo defasagem temporal.(AU)

Factors determining the structure of fish assemblages in Tarumã River, Jaru Biological Reserve, Machado River drainage, northern Brazil

ABSTRACT Few studies on fish assemblages and relations with environmental factors in aquatic systems in southeastern Amazonia have been carried out when compared to other areas in the Amazon. Therefore, which are the main environmental variables and processes responsible for structuring them remains unknown. We hypothesized that fish assemblages respond the variation in the physical-chemistry variables between seasons of the hydrological cycle in a pristine river in the Amazon. The study was performed on fish assemblages of the Tarumã River, Jaru Biological Reserve, Rondônia. Samplings were carried out in five sites along the river in March and September, 2015, which included fish collection and environmental data measurements. Principal component analysis was performed to ordinate the sites in high water and low water seasons, according to environmental variables. We used a similarity analysis in order to identify the individual contribution of species in hydrological period and a partial redundancy analysis for quantify the relative importance of environmental variables in the species composition. As predicted by our hypothesis, the species composition was influenced by dissolved oxygen and temperature. Myloplus rubripinnis, Serrasalmus compressus, and S. rhombeus were the most abundant during high water, while S. rhombeus, Myloplus lobatus, Prochilodus nigricans, and Hydrolycus armatus were the dominant species during the low water.

RESUMO Poucos estudos sobre assembleias de peixes de sistemas aquáticos do sudeste da Amazônia foram realizados quando comparado a outras áreas na Amazônia. As principais variáveis ambientais e processos responsáveis por sua estruturação permanecem desconhecidas. Nossa hipótese é que as assembleias de peixes respondem as variações das variáveis físico-químicas entre as estações do ciclo hidrológico em um rio preservado na Amazônia. O estudo analisou as assembleias de peixes do rio Tarumã, na Reserva Biológica do Jaru, Rondônia. As amostragens foram realizadas em cinco pontos amostrais ao longo do rio, em março e setembro de 2015, que incluiu coleta de peixes e medições de dados ambientais. A Análise de Componentes Principais ordenou os pontos amostrais nos períodos de cheia e seca, de acordo com as variáveis ambientais. Utilizamos uma análise de similaridade afim de identificar a contribuição individual de cada espécie em cada período hidrológico e uma análise de redundância parcial com o objetivo de quantificar a importância relativa das variáveis ambientais na composição das espécies. Conforme previsto por nossa hipótese, a composição de espécies do rio Tarumã é influenciada pelo oxigênio dissolvido e temperatura. Myloplus rubripinnis, Serrasalmus compressus e S. rhombeus foram mais abundantes durante o período de cheia, enquanto S. rhombeus, Myloplus lobatus, Prochilodus nigricans e Hydrolycus armatus foram as espécies dominantes no período de seca.

Checklist of the fishes from Jamari River basin, in areas under influence of dams, Rondônia, Brazil / Lista das espécies de peixes da bacia do rio Jamari, em áreas sob influência de reservatórios, Rondônia, Brasil

Abstract: The Madeira River is the most extensive tributary of the Amazon River and has the largest diversity of fishes in the world. On its right bank, the Madeira River receives the Jamari River, in which the first hydroelectric power plant (HPP) in State of Rondônia, Samuel HPP, was built. Besides this, other dams were built in the Jamari River and its tributaries, however, the available information in the scientific literature about the ichthyofaunistic diversity of this basin is rare. This work aims to provide an ichthyofaunistic inventory in a region of the Jamari river basin, in the State of Rondônia, where three small hydropower plants (SHPs) were implemented. The ichthyofauna was sampled in 16 expeditions between August 2015 and December 2018. Gill nets and seine nets were used with different meshes, as well as longlines and cast nets at different times of the day. Additionally, 81 INPA lots of species from the Samuel HPP area of influence were reanalyzed. Fish were identified according to the specialized literature, as well as in consultations with experts of various taxonomic groups. Voucher specimens of the species were cataloged and deposited in the ichthyological collection of the Núcleo de Pesquisas em Limnologia, Ictiologia e Aquicultura (Nupélia) of the Universidade Estadual de Maringá. A total of 230 species were recorded, of which 22 were putative new species, 117 were added to the Jamari River basin and 28 to the Madeira River basin. The continuation of the studies in this section of the Jamari river basin is fundamental for analysis of local impact due to the presence of dams. Moreover, the addition of putative new species to the Madeira River basin indicates gaps in the knowledge of Neotropical ichthyofauna.

Resumo: O rio Madeira é o mais extenso afluente do rio Amazonas e possui a maior biodiversidade de peixes do mundo. Em sua margem direita, o rio Madeira recebe o rio Jamari, no qual foi construída a primeira usina hidrelétrica (UHE) do estado de Rondônia, a UHE Samuel. Além desta, outros barramentos foram construídos no rio Jamari e em seus afluentes, contudo são raras as informações disponíveis na literatura científica sobre a diversidade ictiofaunística desta bacia. O objetivo deste trabalho foi providenciar um inventário ictiofaunístico na região da bacia do rio Jamari, no estado de Rondônia, onde foram implantadas três pequenas centrais hidrelétricas (PCHs). A ictiofauna foi amostrada em 16 expedições entre os meses de agosto de 2015 e dezembro de 2018. Foram utilizadas redes de espera e arrasto com malhas de diversos tamanhos, além de espinhéis e tarrafas em diferentes períodos do dia. Adicionalmente, 81 lotes de espécies do INPA da área de influência da UHE Samuel foram reanalisados. Os peixes foram identificados de acordo com a literatura especializada, bem como em consultas com especialistas de diversos grupos taxonômicos. Exemplares testemunho das espécies foram catalogados e depositados na coleção ictiológica do Núcleo de Pesquisas em Limnologia, Ictiologia e Aquicultura da Universidade Estadual de Maringá. Foram registradas 230 espécies, destas, 22 são possíveis espécies novas, 117 são acrescentadas à bacia do rio Jamari e 28 à bacia do rio Madeira. A continuação dos estudos neste trecho da bacia do rio Jamari é fundamental para análises de impacto local devido à presença de barramentos. Além disso, a adição de possíveis novas espécies à bacia do rio Madeira aponta lacunas no conhecimento da ictiofauna Neotropical.

Survey of fish species from the Lower Roosevelt River, Southwestern Amazon basin / Levantamento de espécies de peixes do Baixo Rio Roosevelt, Sudoeste da Bacia Amazônica

Abstract: This study presents an inventory of the ichthyofauna of the lower Roosevelt River sub-basin and its associated tributaries. Fish sampling with fishing nets and measurements of environmental parameters of water occurred in November/2012 (rising water), February/2013 (flooding), May/2013 (falling water) and August/2013 (drought). Depth mean was 8.86 m, water transparency was 0.6 m, conductivity was 22.7 µS.cm-1, pH was 6.59, dissolved oxygen was 7.63 mg.l-1 and temperature was 28°C. The total estimated capture area was 68,829.6 m2 during 2,880 hours. The catch per unit Effort (CPUE) was 0.37 individuals m-2.day-1. Species were spatially aggregated in all sampling points and river water levels. A total of 5,183 individuals distributed in 7 orders, 29 families, 104 genders and 188 species were sampled in this survey. The diversity index was 4.121 and equitability index was 0.789. The Characiforms order was the most abundant with 106 species, followed by Siluriforms with 63 species and Cichliforms with 23 species. The most abundant species was Serrasalmus rhombeus (Linnaeus, 1766) with 327 individuals (5.9%), followed by Chalceus epakros (Cope, 1870) with 309 individuals (5.6%) and Acestrorhynchus microlepis (Schomburgk, 1841) with 250 individuals (4.5%). Trophicity was characterized by omnivorous (28.6%), piscivorous (14.3%), carnivorous (13.8%) and detritivorous (12.8%). According to IBAMA's regulation, 29.25% of captured species presents ornamental potential.

Resumo: Este estudo apresenta um inventário da ictiofauna da sub-bacia do baixo Rio Roosevelt e seus tributários associados. As coletas de peixes com malhadeiras e as medições de parâmetros ambientais da água ocorreram em Novembro/2012 (enchente), Fevereiro/2013 (cheia), Maio/2013 (vazante) e Agosto/2013 (seca). A média da profundidade foi 8,86 m, da transparência da água foi 0,6 m, da condutividade foi 22,7 µS.cm-1, do pH foi 6,59, do oxigênio dissolvido foi 7,63 mg.l-1 e da temperatura da água foi 28°C. A área total de captura estimada foi 68.829,6 m2 durante 2880 horas. A captura por unidade de esforço (CPUE) foi 0,37 indivíduos m-2.dia-1. As espécies foram espacialmente agregadas em todos os pontos de coleta e períodos de coleta. Um total de 5183 peixes em 7 ordens, 29 famílias, 104 gêneros e 188 espécies foram coletados. O índice de diversidade foi 4,121 e o índice de equidade foi 0,789. As ordens Characiforme, Siluriforme e Cichliforme foram as mais abundantes. As espécies Serrasalmus rhombeus Linnaeus 1766 com 327 indivíduos (5,9%), Chalceus epakros (Cope 1870) com 309 indivíduos (5,6%) e Acestrorhynchus microlepis Schomburgk 1841 com 250 indivíduos (4,5%) foram as mais abundantes. Os onívoros (28,6%), piscívoros (14,3%), carnívoros (13,8%) e detritívoros (12,8%) foram os indivíduos mais abundantes. De acordo com o IBAMA, 29,25% das espécies capturadas tem potencial ornamental.

Fish collection of the Universidade Federal de Rondônia: its importance to the knowledge of Amazonian fish diversity / A coleção ictiológica da Universidade Federal de Rondônia: sua importância para o conhecimento da diversidade de peixes da Amazônia

Biological collections preserve the biodiversity of a nation. The fish collection of the Universidade Federal de Rondônia, recently established, contains about 41% of freshwater fish species known to occur in Brazil, and 24% of South America. The biological material is distributed into 1,067 species, 21,963 lots and 149,192 specimens, gathered during five years of work. From this collection, 99% of the lots have georeferenced location, and 94% of the species were sampled in the Madeira River basin, the largest tributary in flow, drainage area and sediment discharge of the Amazonas River basin. Among the 1,008 species collected in the Madeira River basin, 80% were reviewed by Brazilian, North American and French experts, and represents the highest richness among tributaries of the Amazonas River and other rivers worldwide. Fish collection from the Madeira River basin deposited in the ichthyological collection of the Universidade Federal de Rondônia accounts for about 75% of the lots and specimens of fish from that basin available for study in collections worldwide.

Coleções biológicas preservam a biodiversidade de uma nação. A coleção ictiológica da Universidade Federal de Rondônia, recentemente estabelecida, contém cerca de 41% das espécies de peixes de água doce conhecidas para o Brasil e 24% da América do Sul. O material biológico encontra-se distribuído em 1.067 espécies, 21.963 lotes e 149.192 exemplares, organizados durante 5 anos de trabalho. Desse acervo, 99% dos lotes possuem localidade georreferenciada e 94% das espécies foram coletadas na bacia do rio Madeira, o maior afluente em vazão, área de drenagem e descarga de sedimentos da bacia Amazônica. Do total de 1.008 espécies coletadas na bacia do rio Madeira, 80% foram revisadas por especialistas brasileiros, norte-americanos e franceses, e constitui a maior riqueza de espécies conhecida para um afluente do rio Amazonas e entre outros rios do mundo. O acervo de peixes da bacia do rio Madeira depositado na Coleção de peixes da Universidade Federal de Rondônia representa cerca de 75% dos lotes e de exemplares de peixes dessa bacia disponíveis para estudos em coleções ictiológicas do mundo.

Flood pulse and spatial dynamics of mercury in sediments in Puruzinho lake, Brazilian Amazon / O pulso de inundação e a dinâmica espacial do mercúrio em sedimentos no lago Puruzinho, Amazônia Brasileira

The study was conducted in Puruzinho lake (Humaitل, AM) considering seasonal periods of rainy and dry in way to elucidate the flood pulse importance in the deposition, remobilization and distributions of mercury and organic matter in bottom sediments in the Madeira River Basin (Brazilian Amazon). Bottom sediments and soils samples were analyzed for total mercury and organic matter. Mercury concentrations obtained in bottom sediment were 32.20-146.40 ng g-1 and organic matter values were 3.5 - 18.0%. The main region for accumulation of mercury and organic matter was in the central and deepest lake area In the rainy season there was a greater distribution of Hg and organic matter, mainly controlled by means of income of the Madeira river water during flooding, while the predominant process in the dry season was the remobilization of total Hg due to the resuspension of bottom sediments.

Este estudo foi realizado no lago Puruzinho (Humaitá, AM) considerando os períodos de cheia e seca para investigar a importância do pulso de inundação na deposição, remobilização e distribuição das concentrações de mercúrio e matéria orgânica nos sedimentos de fundo no lago da bacia do rio Madeira, na Amazônia brasileira. As amostras de sedimentos e solos foram analisadas para mercúrio total e matéria orgânica. As concentrações mercúrio no sedimento de fundo variaram entre 32,20 e 146,40 ng g-1 e as porcentagens de matéria orgânica variaram de 3,5 a 18,0%. A principal região de acumulação de mercúrio e de matéria orgânica foi na área central e mais profunda do lago. Na estação chuvosa ocorreu maior distribuição de Hg e de matéria orgânica controlada principalmente pelo pulso de inundação do rio Madeira, enquanto que no período de seca predominam os processos de remobilização de mercúrio devido a resssuspensão do sedimento de fundo.

A pesca de pequena escala no rio Madeira pelos desembarques ocorridos em Manicoré (Estado do Amazonas), Brasil / Small-scale fishery at Madeira River by fish landings in Manicoré city (Amazon State), Brazil

O trabalho teve como objetivo analisar o desembarque da pesca comercial na região do Médio rio Madeira, tendo como área focal o município de Manicoré, buscando identificar as espécies explotadas, os locais de pesca e sua contribuição para o abastecimento local de pescado. O desembarque foi amostrado diariamente, utilizando questionários aplicados aos pescadores após a comercialização do pescado. Foram desembarcadas no ano de 2002 aproximadamente 225,4 toneladas de pescado. Canoas motorizadas efetuaram mais expedições de pesca, entretanto os barcos de pesca desembarcaram uma maior produção. Os valores médios de desembarque foram de 11,2; 5,4 e 2,4 toneladas por mês para barcos, canoas e compradores de pescado respectivamente, sendo as capturas compostas por 32 espécies ou grupo de espécies, sendo jaraqui (Semaprochilodus spp), pacu (Mylossoma duriventre), curimatá (Prochilodus nigricans), sardinha (Triportheus spp) e jatuarana (Brycon spp), responsáveis por 75 por cento do pescado desembarcado. Foram identificados 32 locais de pesca, sendo os mais explotados os rios Madeira e Manicoré, os lagos Acará e Boquerão e o igarapé Matupiri.

The study aimed to analyze the landing of commercial fishing in Middle Madeira River, near Manicoré city, identifying the exploited species, fishing grounds and the contribution for the local supplying of fish. Fish landings were sampled daily, using questionnaires, given to fishermen after the fish sale. In 2002, 225.4 tons of fish were landed in Manicoré city. Motorized canoes undertook more fishing trips, but the higher fish landings were accomplished by boats. Mean values of fish landings were 11.2 tons/month, 5.4 tons/month and 2.4 tons/month for boats, motorized canoes and fish purchasers, respectively. 32 species or group of species were landed, with a predominance of jaraqui (Semaprochilodus spp), pacu (Mylossoma duriventre), curimatá (Prochilodus nigricans), sardinha (Triportheus spp) e jatuarana (Brycon spp), responsible for 75 percent of fish production. 32 fishing grounds were identified and the most exploited were the Madeira and Manicoré rivers, Acará and Boquerão lakes and the Matupiri stream.

A description of mercury in fishes from the Madeira River Basin, Amazon, Brazil / Um estudo descritivo do mercúrio em peixes da bacia do Rio Madeira, Amazônia, Brasil

Over the last 20 years several projects carried on the Madeira River basin in the Amazon produced a great amount data on total Hg concentration in different fish species. In this paper we discuss temporal trends in Hg contamination and its relation to body weight in some of those fishes, showing that even within similar groups, such as carnivorous and non-migratory fish, the interspecies variability in Hg accumulation is considerable.

Vários estudos têm sido desenvolvidos nos últimos 20 anos na bacia do Rio Madeira (Amazônia) com o objetivo de diagnosticar a presença de mercúrio em peixes e compreender o ciclo deste elemento no meio ambiente tropical. Neste artigo são discutidas tendências temporais na concentração de Hg e sua relação com a massa corporal de algumas espécies de peixes com diferentes hábitos alimentares, coletadas no Rio Madeira e no reservatório da hidroelétrica de Samuel, no Rio Jamari, Estado de Rondônia. Foi avaliada uma amostragem de peixes de 14 anos (1987 - 2000) com 86 espécies e um total de 1100 espécimes.

Desembarque e esforço de pesca da frota pesqueira comercial de Manicoré (Médio Rio Madeira), Amazonas, Brasil / Landing and fishing effort of commercial fishing fleet of Manicoré city (Medium Madeira River), Amazonas, Brazil

A adequação das estratégias do pescador à sazonalidade existente na Amazônia atesta o nível de conhecimento tradicional em relação à ecologia dos peixes e às variações da pesca nesse ambiente, como ocorre em outras regiões do Brasil. Nesse sentido, este trabalho teve como objetivo analisar a utilização dos ambientes de captura e a distribuição do esforço de pesca pela frota comercial em função do ciclo hidrológico. Foram coletados diariamente, entre junho de 2003 e maio de 2004, dados de desembarque e das expedições de pesca que ocorreram na região do Médio rio Madeira e submetidos à estatística descritiva. Os resultados mostraram que existiu uma tendência de aumento no esforço de pesca durante o período da enchente pelas embarcações da frota local, para compensar a queda na produção capturada. Os barcos de pesca e canoas motorizadas apresentaram valores médios de CPUE de 22,9 e 20,6 kg/pescador*dia, respectivamente. Ficou evidenciada também a maior utilização dos ambientes igarapés e lagos pelos pescadores de canoas motorizadas e do rio pelos pescadores dos barcos.

The adaptation of the strategies of the fisherman to the seasonality in the Amazonian attests the level of traditional ecological knowledge in relation to the fish and to the variations of the fishing in that environment, as it happens in other regions of Brazil. In that sense the present work aimed to analyze the use of the fishing grounds and the distribution of the fishing effort by the commercial fleet in relation to the hydrological cycle. Data of fishing landings and fishing expeditions of the Medium Madeira River region were collected daily, from June of 2003 until May of 2004, and submitted to the descriptive statistics. The results showed that there was a tendency towards an increase in the fishing effort during the rising water season for the vessels of the local fleet, to compensate for the decrease in the captured production. The fishing boats and motorized canoes presented medium values of CPUE 22.9 and 20.6 kg/fisherman*day, respectively. It was also shown that fishermen of motorized canoes utilized the stream and lake environments the most, where as boat fishermen relied mainly on the river environment.

Contaminação mercurial em peixes do rio madeira: resultados e recomendações para consumo humano

Samples of eleven fish species were collected during September and October of 1991 in the gold mining area of Cachoeira de Teotônio and in the control area Guajará-Mirim, along the Madeira River, (Rondônia, Brazil) and anaiized for total mercury by cold vapor atomic absorption spectrofotometry. Almost all fish predators from the gold mining area had mercury concentrations above the maximal level of 0.5 ug.g"1, permitted for human consumption by Brazilian Secretary of Health and the World Health Organization and much greater than those found in predatory fish species in the control area were all below this critical value (0.5 pg.g'X demonstrating the influence of anthropogenic contamination in the gold mining area. In both areas, non-predators fish species had lower mercury concentrations than predators fish species, indicating the effects of biomagnification of mercury in the food chain. Safety limits for fish consumption by the human populations in this gold mining area were estabilished considering the mercury levels encontred in fish and the critical intake rate associated with the signs of mercury poisoning. Pacu, could be consumed without restrictions, matrinchã, curimatã, mandi and tucunaré, could be consumed with moderation and large predatory fish species (mostly Siluriformes), could be consumed only sporadically. Some factors that could influence mercury contaminations in "ribeirinhos" are discussed.

A concentração de mercúrio total foi determinada em onze espécies de peixes coletados de setembro a outubro de 1991, na área de garimpo de ouro da Cachoeira de Tcotônio e da área considerada controle em Guajará-Mirim, ambas no rio Madeira, Estado de Rondônia. Utilizou-se, para a análise, a técnica de espectrofotometria de absorção atômica com gerador de vapor frio de Hg. Quase todos os peixes predadores da área de garimpo tiveram concentrações de mercúrio acima do nível critico de 0,5 pg.g"1 permitido para consumo humano pelo Ministério da Saúde do Brasil e Organização Mundial de Saúde, sendo bem maiores que as concentrações de mercúrio nas espécies predadoras da área controle, evidenciando a influência do garimpo de ouro na contaminação dos peixes por mercúrio. As espécies não-predadoras tiveram concentrações de mercúrio abaixo daquelas das espécies predadoras para as duas áreas, indicando o efeito da biomagnificação do mercúrio na cadeia alimentar. Procurou-se estabelecer limites para o consumo de peixes pelas populações humanas da área de garimpo estudada, calculando-se a taxa de ingestão necessária para se desenvolver os primeiros sintomas de contaminação mercurial. Concluiu-se que espécies como o pacu podem ser consumidas sem restrição, já os peixes como matrinchã, curimatã, mandi e tucunaré, deveriam ser consumidos com moderação e que a maioria dos peixes predadores (em geral Siluriformes), deveriam ser consumidos apenas esporadicamente. Discutem-se alguns fatores que poderiam estar interagindo no processo de contaminação por mercúrio dos ribeirinhos dessa área de garimpo.