Distribution of Siluriformes in a river under the influence of a small hydroelectric power plant of the Paraná River Basin, Brazil / Distribuição de Siluriformes em um rio sob influência de uma Pequena Central Hidrelétrica da Bacia do Rio Paraná, Brasil

When a river is dammed, impacts differ according to distance from the dam under consideration, and sites closer to the dam are more affected than distant ones. Damming a river changes the flow and landscape characteristics, which, in turn, change the hydrological, limnological and ecological dynamics, such as biological production, species distribution, and ecosystem structuring, functioning and services. This study evaluates the distribution pattern of the Siluriformes (catfish) fish species near a small hydroelectric power plant in the Jaguariaíva River, considering three distinct distances from the dam: upstream region, reservoir and downstream region. Samples were taken with gillnets between March 2013 and December 2014. The abundance and richness of the Siluriformes species were evaluated. A permutational multivariate analysis of variance was used to access possible differences in species composition among sites. Finally, a permutational analysis of multivariate dispersion was used to assess possible differences among sampling sites and to examine composition similarities among sites. A total of 840 Siluriformes individuals were captured, distributed among ten species and four families. The highest richness was observed in the downstream region, while the lowest richness was observed in the reservoir area. Differences in the abundance of species were observed between the three distinct regions; the downstream region presented the highest species abundance (CPUE), whereas the lowest abundance was observed in the dam region. Hypostomus paulinus and Hypostomus strigaticeps were abundant species, but exclusively sampled in the downstream region, while Corydoras ehrhardti and Cambeva diabola presented their highest abundance in the upstream region. The distinct longitudinal distribution of Siluriformes observed in this study can be interpreted as indicative of the negative effects of damming. Our study suggests that building small dams may result in negative impacts on the fish assemblage, impacts comparable to those of large reservoirs in terms of spatial changes. It is fundamentally necessary to better evaluate the environmental impacts of small dams in the Neotropical region, especially because few is known about them and how such impacts are comparable to impacts of larger reservoirs.(AU)

Quando uma barragem é construída, seus impactos diferem de acordo com a distância relativa da barragem, sendo que os locais mais próximos da barragem são mais afetados que os mais distantes. O barramento de um rio resulta em modificações no fluxo do rio e características da paisagem, modificando sua dinâmica hidrológica, limnológica e ecológica, como produção biológica, distribuição de espécies e estruturação do ecossistema e suas funções. O padrão de distribuição de Siluriformes (bagres) no rio Jaguariaíva foi avaliado, considerando três distâncias da barragem: montante, reservatório e jusante. As amostragens foram realizadas em três regiões distintas do rio Jaguariaíva considerando a distância em relação à barragem, entre março de 2013 e dezembro de 2014, com redes de espera, e as distintas zonas originadas pelo represamento do rio. A abundância e riqueza de espécies foram avaliadas. Um total de 840 indivíduos de Siluriformes foi capturado, distribuídos em dez espécies e quatro famílias. A maior riqueza foi observada na região a jusante do reservatório, enquanto a menor foi verificada na região da barragem. Diferenças significativas na abundância das espécies entre as três regiões foram observadas; a região a jusante do reservatório apresentou a maior abundância (CPUE), enquanto a menor abundância foi observada na região do reservatório. Hypostomus paulinus e Hypostomus strigaticeps foram abundantes e exclusivamente amostrados na região a jusante do reservatório, enquanto Corydoras ehrhardti e Cambeva diabola apresentaram maiores abundâncias na região a montante do reservatório. A distribuição longitudinal de Siluriformes observada pode ser interpretada como um efeito negativo do represamento. Resultados obtidos indicam que os impactos negativos na ictiofauna, consequentes da construção de pequenas barragens podem ser comparáveis aos impactos originados pela construção de grandes barragens. É necessário avaliar os impactos da construção de pequenas barragens na região Neotropical, pois pouco se sabe acerca desses impactos e como estes são comparáveis a grandes reservatórios.(AU)

Distribution of Siluriformes in a river under the influence of a small hydroelectric power plant of the Paraná River Basin, Brazil / Distribuição de Siluriformes em um rio sob influência de uma Pequena Central Hidrelétrica da Bacia do Rio Paraná, Brasil

When a river is dammed, impacts differ according to distance from the dam under consideration, and sites closer to the dam are more affected than distant ones. Damming a river changes the flow and landscape characteristics, which, in turn, change the hydrological, limnological and ecological dynamics, such as biological production, species distribution, and ecosystem structuring, functioning and services. This study evaluates the distribution pattern of the Siluriformes (catfish) fish species near a small hydroelectric power plant in the Jaguariaíva River, considering three distinct distances from the dam: upstream region, reservoir and downstream region. Samples were taken with gillnets between March 2013 and December 2014. The abundance and richness of the Siluriformes species were evaluated. A permutational multivariate analysis of variance was used to access possible differences in species composition among sites. Finally, a permutational analysis of multivariate dispersion was used to assess possible differences among sampling sites and to examine composition similarities among sites. A total of 840 Siluriformes individuals were captured, distributed among ten species and four families. The highest richness was observed in the downstream region, while the lowest richness was observed in the reservoir area. Differences in the abundance of species were observed between the three distinct regions; the downstream region presented the highest species abundance (CPUE), whereas the lowest abundance was observed in the dam region. Hypostomus paulinus and Hypostomus strigaticeps were abundant species, but exclusively sampled in the downstream region, while Corydoras ehrhardti and Cambeva diabola presented their highest abundance in the upstream region. The distinct longitudinal distribution of Siluriformes observed in this study can be interpreted as indicative of the negative effects of damming. Our study suggests that building small dams may result in negative impacts on the fish assemblage, impacts comparable to those of large reservoirs in terms of spatial changes. It is fundamentally necessary to better evaluate the environmental impacts of small dams in the Neotropical region, especially because few is known about them and how such impacts are comparable to impacts of larger reservoirs.

Quando uma barragem é construída, seus impactos diferem de acordo com a distância relativa da barragem, sendo que os locais mais próximos da barragem são mais afetados que os mais distantes. O barramento de um rio resulta em modificações no fluxo do rio e características da paisagem, modificando sua dinâmica hidrológica, limnológica e ecológica, como produção biológica, distribuição de espécies e estruturação do ecossistema e suas funções. O padrão de distribuição de Siluriformes (bagres) no rio Jaguariaíva foi avaliado, considerando três distâncias da barragem: montante, reservatório e jusante. As amostragens foram realizadas em três regiões distintas do rio Jaguariaíva considerando a distância em relação à barragem, entre março de 2013 e dezembro de 2014, com redes de espera, e as distintas zonas originadas pelo represamento do rio. A abundância e riqueza de espécies foram avaliadas. Um total de 840 indivíduos de Siluriformes foi capturado, distribuídos em dez espécies e quatro famílias. A maior riqueza foi observada na região a jusante do reservatório, enquanto a menor foi verificada na região da barragem. Diferenças significativas na abundância das espécies entre as três regiões foram observadas; a região a jusante do reservatório apresentou a maior abundância (CPUE), enquanto a menor abundância foi observada na região do reservatório. Hypostomus paulinus e Hypostomus strigaticeps foram abundantes e exclusivamente amostrados na região a jusante do reservatório, enquanto Corydoras ehrhardti e Cambeva diabola apresentaram maiores abundâncias na região a montante do reservatório. A distribuição longitudinal de Siluriformes observada pode ser interpretada como um efeito negativo do represamento. Resultados obtidos indicam que os impactos negativos na ictiofauna, consequentes da construção de pequenas barragens podem ser comparáveis aos impactos originados pela construção de grandes barragens. É necessário avaliar os impactos da construção de pequenas barragens na região Neotropical, pois pouco se sabe acerca desses impactos e como estes são comparáveis a grandes reservatórios.

Distribution of Siluriformes in a river under the influence of a small hydroelectric power plant of the Paraná River Basin, Brazil

ABSTRACT When a river is dammed, impacts differ according to distance from the dam under consideration, and sites closer to the dam are more affected than distant ones. Damming a river changes the flow and landscape characteristics, which, in turn, change the hydrological, limnological and ecological dynamics, such as biological production, species distribution, and ecosystem structuring, functioning and services. This study evaluates the distribution pattern of the Siluriformes (catfish) fish species near a small hydroelectric power plant in the Jaguariaíva River, considering three distinct distances from the dam: upstream region, reservoir and downstream region. Samples were taken with gillnets between March 2013 and December 2014. The abundance and richness of the Siluriformes species were evaluated. A permutational multivariate analysis of variance was used to access possible differences in species composition among sites. Finally, a permutational analysis of multivariate dispersion was used to assess possible differences among sampling sites and to examine composition similarities among sites. A total of 840 Siluriformes individuals were captured, distributed among ten species and four families. The highest richness was observed in the downstream region, while the lowest richness was observed in the reservoir area. Differences in the abundance of species were observed between the three distinct regions; the downstream region presented the highest species abundance (CPUE), whereas the lowest abundance was observed in the dam region. Hypostomus paulinus and Hypostomus strigaticeps were abundant species, but exclusively sampled in the downstream region, while Corydoras ehrhardti and Cambeva diabola presented their highest abundance in the upstream region. The distinct longitudinal distribution of Siluriformes observed in this study can be interpreted as indicative of the negative effects of damming. Our study suggests that building small dams may result in negative impacts on the fish assemblage, impacts comparable to those of large reservoirs in terms of spatial changes. It is fundamentally necessary to better evaluate the environmental impacts of small dams in the Neotropical region, especially because few is known about them and how such impacts are comparable to impacts of larger reservoirs.

RESUMO Quando uma barragem é construída, seus impactos diferem de acordo com a distância relativa da barragem, sendo que os locais mais próximos da barragem são mais afetados que os mais distantes. O barramento de um rio resulta em modificações no fluxo do rio e características da paisagem, modificando sua dinâmica hidrológica, limnológica e ecológica, como produção biológica, distribuição de espécies e estruturação do ecossistema e suas funções. O padrão de distribuição de Siluriformes (bagres) no rio Jaguariaíva foi avaliado, considerando três distâncias da barragem: montante, reservatório e jusante. As amostragens foram realizadas em três regiões distintas do rio Jaguariaíva considerando a distância em relação à barragem, entre março de 2013 e dezembro de 2014, com redes de espera, e as distintas zonas originadas pelo represamento do rio. A abundância e riqueza de espécies foram avaliadas. Um total de 840 indivíduos de Siluriformes foi capturado, distribuídos em dez espécies e quatro famílias. A maior riqueza foi observada na região a jusante do reservatório, enquanto a menor foi verificada na região da barragem. Diferenças significativas na abundância das espécies entre as três regiões foram observadas; a região a jusante do reservatório apresentou a maior abundância (CPUE), enquanto a menor abundância foi observada na região do reservatório. Hypostomus paulinus e Hypostomus strigaticeps foram abundantes e exclusivamente amostrados na região a jusante do reservatório, enquanto Corydoras ehrhardti e Cambeva diabola apresentaram maiores abundâncias na região a montante do reservatório. A distribuição longitudinal de Siluriformes observada pode ser interpretada como um efeito negativo do represamento. Resultados obtidos indicam que os impactos negativos na ictiofauna, consequentes da construção de pequenas barragens podem ser comparáveis aos impactos originados pela construção de grandes barragens. É necessário avaliar os impactos da construção de pequenas barragens na região Neotropical, pois pouco se sabe acerca desses impactos e como estes são comparáveis a grandes reservatórios.

Is coexistence between non-native and native Erythrinidae species mediated by niche differentiation or environmental filtering? A case study in the upper Paraná River floodplain

The limiting similarity theory predicts that divergence in the functional traits of native and introduced species is an essential component in species establishment, as introduced species must occupy a niche that is unoccupied by resident species. On the other hand, the environmental filtering hypothesis predicts convergence between introduced and native species, as both possess traits that make them adapted to the local abiotic environment. Morphology, spatial co-occurrence, diet, feeding selectivity, and niche breadth and overlap of Erythrinidae were evaluated to detect possible mechanisms acting in the coexistence between non-native and native species. Native (Hoplias sp. B and Hoplias cf. malabaricus) and non-native (Hoplerythrinus unitaeniatus and Hoplias mbigua) species presented differences in morphological traits, spatial co-occurrence, diet, selectivity, and niche breadth and overlap. The mechanisms mediating species coexistence seem to vary according to species. The absence of spatial and feeding overlap suggests that non-native species H. unitaeniatus occupy a different niche than native species, supporting its successful establishment without eliminating the native species. However, low feeding overlap and similar morphologies between non-native and native species of Hoplias point to environmental filters; in this case, the non-native H. mbigua is able to establish due to similarities in functional traits.(AU)

Teorias sobre nicho ecológico afirmam que divergência em traços funcionais entre espécies nativas e introduzidas são essenciais ao estabelecimento da espécie introduzida, pois estas devem ocupar um nicho não utilizado pelas espécies residentes. Por outro lado, a teoria de filtros ambientais afirma a convergência entre espécies introduzidas e nativas, pois ambas possuem traços funcionais que fazem com que essas espécies estejam mais adaptadas as variáveis ambientais. Foram avaliadas a morfologia, ocorrência espacial, dieta, seletividade alimentar, sobreposição e largura de nicho em Erythrinidae para detectar possíveis mecanismos atuando na coexistência de espécies nativas e não nativas. Espécies nativas (Hoplias sp. B e Hoplias cf. malabaricus) e não nativas (Hoplerythrinus unitaeniatus e Hoplias mbigua) apresentaram diferenças em todos os atributos testados. Os mecanismos mediando a coexistência de espécies nativas e não nativas parecem variar de acordo com a espécie considerada. A ausência de sobreposição espacial e na dieta sugere que a espécie não nativa H. unitaeniatus ocupa um nicho distinto que as espécies nativas, favorecendo seu estabelecimento sem eliminar as espécies nativas, apontando para segregação de nicho. Por outro lado, morfologias similares, porém com diferentes dietas foram observadas para as espécies de Hoplias, sugerindo que as espécies coexistem devido à filtros ambientais, assim, neste caso, a espécie não nativa H. mbigua é capaz de se estabelecer no novo ambiente devido à similaridades em traços funcionais.(AU)

Is coexistence between non-native and native Erythrinidae species mediated by niche differentiation or environmental filtering? A case study in the upper Paraná River floodplain

The limiting similarity theory predicts that divergence in the functional traits of native and introduced species is an essential component in species establishment, as introduced species must occupy a niche that is unoccupied by resident species. On the other hand, the environmental filtering hypothesis predicts convergence between introduced and native species, as both possess traits that make them adapted to the local abiotic environment. Morphology, spatial co-occurrence, diet, feeding selectivity, and niche breadth and overlap of Erythrinidae were evaluated to detect possible mechanisms acting in the coexistence between non-native and native species. Native (Hoplias sp. B and Hoplias cf. malabaricus) and non-native (Hoplerythrinus unitaeniatus and Hoplias mbigua) species presented differences in morphological traits, spatial co-occurrence, diet, selectivity, and niche breadth and overlap. The mechanisms mediating species coexistence seem to vary according to species. The absence of spatial and feeding overlap suggests that non-native species H. unitaeniatus occupy a different niche than native species, supporting its successful establishment without eliminating the native species. However, low feeding overlap and similar morphologies between non-native and native species of Hoplias point to environmental filters; in this case, the non-native H. mbigua is able to establish due to similarities in functional traits.(AU)

Teorias sobre nicho ecológico afirmam que divergência em traços funcionais entre espécies nativas e introduzidas são essenciais ao estabelecimento da espécie introduzida, pois estas devem ocupar um nicho não utilizado pelas espécies residentes. Por outro lado, a teoria de filtros ambientais afirma a convergência entre espécies introduzidas e nativas, pois ambas possuem traços funcionais que fazem com que essas espécies estejam mais adaptadas as variáveis ambientais. Foram avaliadas a morfologia, ocorrência espacial, dieta, seletividade alimentar, sobreposição e largura de nicho em Erythrinidae para detectar possíveis mecanismos atuando na coexistência de espécies nativas e não nativas. Espécies nativas (Hoplias sp. B e Hoplias cf. malabaricus) e não nativas (Hoplerythrinus unitaeniatus e Hoplias mbigua) apresentaram diferenças em todos os atributos testados. Os mecanismos mediando a coexistência de espécies nativas e não nativas parecem variar de acordo com a espécie considerada. A ausência de sobreposição espacial e na dieta sugere que a espécie não nativa H. unitaeniatus ocupa um nicho distinto que as espécies nativas, favorecendo seu estabelecimento sem eliminar as espécies nativas, apontando para segregação de nicho. Por outro lado, morfologias similares, porém com diferentes dietas foram observadas para as espécies de Hoplias, sugerindo que as espécies coexistem devido à filtros ambientais, assim, neste caso, a espécie não nativa H. mbigua é capaz de se estabelecer no novo ambiente devido à similaridades em traços funcionais.(AU)