Aquatic macrophytes in the large, sub-tropical Itaipu Reservoir, Brazil

ABSTRACT

In the last three decades, rapid assessment surveys have become an important approach for measuring aquatic ecosystem biodiversity. These methods can be used to detect anthropogenic impacts and recognize local or global species extinctions. We present a floristic survey of the aquatic macrophytes along the Brazilian margin of the Itaipu Reservoir conducted in 2008 and compare this with a floristic survey conducted ten years earlier. We used ordination analysis to determine whether assemblage composition differed among reservoir arms. Macrophyte species were sampled in each of the 235 sampling stations using a boat, which was positioned inside three places of each macrophyte stand to record species and search for small plants. We also collected submerged plants using a rake with the boat moving at constant velocity for ten minutes. We assigned individual macrophyte species to life form and identified representative species for each life form. A total of 87 macrophyte taxa were identified. The "emergent" life forms contained the highest number of species, followed by "rooted submerged" life forms. The extensive survey of macrophytes undertaken in September 2008 recorded more species than a survey conducted between 1995 and 1998. This could be due to changes in water physico-chemistry, disturbances due to water drawdown and the long period between surveys, which may have allowed natural colonization by other species. Additionally, differences in the classification systems and taxonomic resolution used in the surveys may account for differences in the number of species recorded. Assemblage composition varied among the arms and was affected by underwater radiation (as measured using a Secchi disk) and fetch. Five non-native species were found. Two of these non-native species (Urochloa subquadripara and Hydrilla verticillata) are of special concern because they have a high frequency of occurrence and occupy large marginal areas of the reservoir. Future surveys should be conducted to determine the habitat most frequently colonized by these species. This would allow management strategies to be developed to protect native aquatic biota and prevent interference with the recreational and commercial uses of the Itaipu Reservoir. Rev. Biol. Trop. 58 (4) 1437-1452. Epub 2010 December 01.

RESUMEN

En las últimas tres décadas, las evaluaciones ecológicas rápidas se han convertido en un método importante para medir la biodiversidad de los ecosistemas acuáticos. Estos métodos se pueden utilizar para detectar los impactos antropogénicos y reconocer las extinciones locales o globales de las especies. Se presenta un estudio florístico de las macrófitas acuáticas a lo largo del margen brasileño del embalse Itaipú en 2008 y se compara con un estudio florístico realizado diez años atrás. Se utilizó un análisis de ordenamiento para determinar si hay diferencias en la composición de asociaciones de especies entre los brazos del embalse. Se tomaron muestras de las especies de macrófitos en cada una de las 235 estaciones de muestreo utilizando una embarcación, que fue colocada en tres lugares por punto para registrar las especies de macrófitos y buscar plantas pequeñas. También se recolectaron plantas sumergidas mediante un barrido con la embarcación, moviéndose a velocidad constante durante diez minutos. A las especies de macrófitas individuales se les asignó una forma de vida y se identificaron especies representativas de cada una. Un total de 87 táxones de macrófitas fueron identificados. Las formas de vida "emergentes" tienen el mayor número de especies, seguido por las formas de vida "con raíces sumergidas". Un estudio amplio de los macrófitos realizado en septiembre de 2008 registró más especies que el estudio realizado entre 1995 y 1998. Esto podría deberse a cambios físico-químicos del agua, perturbaciones debidas al nivel del embalse y el largo período de tiempo que hay entre ambos estudios, que pudo haber permitido la colonización natural por otras especies. Además, diferencias en la clasificación de los sistemas y la resolución taxonómica usada en los estudios, que podría producir diferencias en el número de especies registradas. La composición de la asociación de especies varió entre los brazos y se vio afectada por la radiación bajo el agua (medido utilizando un disco de Secchi) y la obtención de información. Se encontraron cinco especies no nativas. Dos no son nativas (Urochloa subquadripara y Hydrilla verticillata) son de especial preocupación debido a que tienen una alta frecuencia de ocurrencia y ocupan grandes zonas marginales del embalse. Se deben llevar a cabo futuros estudios para determinar el hábitat más frecuentemente colonizado por estas especies. Esto permitiría desarrollar estrategias de manejo para proteger la biota acuática nativa y evitar interferencias con los usos recreativos y comerciales del embalse Itaipú.