Response of aquatic macrophyte biomass to limnological changes under water level fluctuation in tropical reservoirs

ABSTRACT

Abstract We evaluated the response of the biomass of aquatic macrophytes under limnological changes after water level fluctuation (WLF) of two tropical reservoirs (R1 and R2), located in northeastern Brazil. Initially we tested the hypothesis that post-WLF limnological conditions and biomass of macrophytes increase or decrease, depending on the variable or species. We monitored a 4 × 50 m permanent plot, in four expeditions per period (pre- or post-WLF), assessing species biomass and 10 limnological variables. We utilized 0.25 × 0.25 m quadrats for biomass. Once the effect of WLF in limnological variables and species biomass was confirmed, we utilized Canonical Correspondence Analysis to understand the relationship between limnological variables and species biomass. The abundant and/or dominant species in pre-WLF of R1 ( Pistia stratiotes, Eichhornia crassipes and Salvinia auriculata) and R2 (Paspalidium geminatum and S. auriculata) reduced their biomass post-WLF and were correlated with temperature, total phosphorous and nitrate. The reduced biomass of P. stratiotes, E. crassipes and S. auriculata in post-WLF widened resource availability, allowing coexistence of species. Therefore, we suggest that the change of limnological conditions in post-WLF in artificial lakes acts only as a moderator factor of the interspecific interaction (especially coexistence), without direct relation between these conditions and species biomass.

RESUMO

Resumo Avaliamos a resposta da biomassa de macrófitas aquáticas às alterações ambientais após flutuação do nível de água (WLF) de dois reservatórios tropicais (R1 e R2), localizados no Nordeste do Brasil. Inicialmente, testamos a hipótese de que após uma WLF as condições limnológicas e a biomassa das macrófitas aumentam ou diminuem, dependendo da variável ou espécie. Por isso, monitoramos uma parcela permanente de 4 × 50 m, em quatro amostragens por período (pré ou pós-WLF), avaliando a biomassa de espécies e 10 variáveis limnológicas. Utilizamos quadrados de 0,25 × 0,25 m na amostragem da biomassa. Uma vez que o efeito do WLF em variáveis limnológicas e biomassa das espécies foi confirmado, utilizamos a Análise de Correspondência Canônica para compreender a relação das variáveis limnológicas com a biomassa de espécies. As espécies abundantes e/ou dominantes no pré-WLF de R1 (Pistia stratiotes, Eichhornia crassipes e Salvinia auriculata ) e R2 (Paspalidium geminatum e S. auriculata ) reduziram sua biomassa pós-WLF, correlacionando-se diretamente com temperatura, fósforo total e nitrato. A redução da biomassa de P. stratiotes , E. crassipes e S. auriculata em pós-WLF ampliou a disponibilidade de recursos, permitindo a coexistência de espécies. Portanto, sugerimos que a mudança das condições limnológicas no pós-WLF em lagos artificiais atua apenas como um fator moderador da interação interespecífica (em especial a coexistência), sem relação direta entre essas condições e a biomassa das espécies.