Orientador: Eduardo Alves de Almeida / Coorientador: Daniel Schlenk / Banca: Claudia Bueno dos Reis Martinez / Banca: Gisela de Aragão Umbuzeiro / Banca: Larissa Paola Rodrigues Venancio / Banca: Igor Dias de Medeiros / Resumo: O Brasil é o principal produtor de cana-de-açúcar do mundo e, para que esta demanda seja suprida, muitos compostos químicos são aplicados nas culturas, visando controlar o surgimento e proliferação de pragas. Assim, faz-se o uso dos praguicidas, dentre eles, o diuron (N-(3,4-diclorofenil)-N,N-dimetiluréia), que é aplicado em plantações ao redor do mundo. O diuron pode ser biodegradado em outros três principais compostos o 3,4-dicloroanilina (DCA), 3,4-diclorofenilureia (DCPMU) e 2,4-diclorofenil-N-metilureia (DCPMU). Normalmente, o diuron é aplicado nas plantações juntamente com os alquilfenóis etoxilatos (APE), como o nonilfenol etoxilato (NPE) e o octilfenol etoxilato (OPE), compostos que facilitam a dispersão do diuron. Alguns estudos têm demonstrado que tanto o diuron quanto os alquilfenóis podem causar alterações enzimáticas e/ou estrogênicas em diversos organismos. Dentre as enzimas que podem ser alteradas, estão as enzimas de biotransformação, tanto de fase I (7-etoxirresorufina-O-deetilase - EROD, 7-pentóxiresorufinaO-desalquilase - PROD, 7-benzilóxiresorufina-O-desalquilase - BROD e a P450 aromatase), quanto as de fase II (glutationa-S-transferase - GST) e as proteínas de fase III (resistência a multixenobioticos - MXR). Outros parâmetros que podem sofrer alterações são os antioxidantes (superóxido dismutase - SOD, catalase - CAT, glutationa peroxidase - GPx, glutationa redutase - GR, glutationa-6-fosfato desidrogenase - G6PDH, aldeído desidrogenase - ALDH e... / Abstract: Brazil is the main sugar cane producer in the world, and to support these productions many chemical compounds have being apply in agriculture, aiming to control the appearance and proliferation of pests. Therefore, the use of pesticide, as diuron, (N- (3,4-dichlorophenyl) -N,N-dimethylurea), in some crops in the world is common. Diuron can be biodegraded in three others compounds, 3,4-dichloroaniline (DCA), 3,4-dichlorophenylurea (DCPU) and 2,4-dichlorophenyl-N-methylurea (DCPMU). Normally, diuron have being applied associated with alkylphenols ethoxylates (APE), like nonilphenol (NP) and octylphenol (OP), which increase the solubility and dispersion of the herbicide. Some studies have shown that diuron and alkylphenols can cause enzymatic and/or estrogenic changes, in various organisms. Therefore, biotransformation enzymes, phase I (7-ethoxirresorufin-O-deethylase - EROD, 7- pentaxirisorufin-O-dealkylase - PROD, 7-benzyloxysorufin-O-desalkylase - BROD and P450 aromatase), phase II (glutathione-S-transferase-GST) and phase III proteins (multixenobiotic resistance - MXR), and antioxidant parameters (superoxide dismutase - SOD, catalase - CAT, glutathione peroxidase - GPx, glutathione reductase - GR, glutathione-6-phosphate dehydrogenase - G6PDH, aldehyde dehydrogenase - ALDH and lipid peroxidation), which are responsible for the control between production and degradation of reactive oxygen species (ROS). The endocrine parameters that can be altered and used as biomarkers are ... / Doutor

Submitted by Rose Suellen (rosesuellen@ufpa.br) on 2018-01-26T12:59:40Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_DeterminantesEstruturaComunidades.pdf: 4661730 bytes, checksum: a898759eb5ba6076e760cf3c89b0f1b6 (MD5) / Approved for entry into archive by Rose Suellen (rosesuellen@ufpa.br) on 2018-01-26T13:00:17Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_DeterminantesEstruturaComunidades.pdf: 4661730 bytes, checksum: a898759eb5ba6076e760cf3c89b0f1b6 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-01-26T13:00:17Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_DeterminantesEstruturaComunidades.pdf: 4661730 bytes, checksum: a898759eb5ba6076e760cf3c89b0f1b6 (MD5) Previous issue date: 2017-01-30 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Os ecossistemas aquáticos são ambientes altamente complexos, pois os seus componentes bióticos e abióticos são dependentes da variação na estrutura física e das características limnológicas, que em geral, são fatores que atuam de forma específica em diferentes escalas espaciais e temporais. Assim, considerando essa complexidade dos habitats encontrados em ecossistemas lóticos amazônicos esta tese tem como objetivo geral avaliar quais são os fatores determinantes dos padrões de distribuição das comunidades de insetos aquáticos em riachos e suas relações com a variação ambiental desses ecossistemas e os efeitos da escala geográfica (variação espacial). Para responder a este objetivo a tese foi dividida em quatro capítulos. No primeiro através de uma análise cienciométrica foi realizada uma avaliação em escala mundial do uso de insetos da família Chironomidae (Diptera) em ecossistemas aquáticos e suas respostas como bioindicadores nesses ambientes. Encontramos que as principais questões apresentadas nos estudos foram relacionadas aos impactos antrópicos causados pelas atividades humanas sobre os ecossistemas aquáticos e as dificuldades taxonômicas sobre a utilização das espécies em biomonitoramentos. No segundo foram analisados os padrões de distribuição e diversidade de comunidades de Chironomidae, sob as predições da Teoria de Metacomunidades, para avaliar as relações das assembleias com a variação da escala espacial e do ambiente. Como principais resultados, encontramos que as assembleias são afetadas principalmente por componentes da estrutura física do habitat e parcialmente limitadas pela dispersão entre os riachos quando consideradas em larga escala na região hidrográfica. No terceiro capítulo, foi avaliada a composição de traços morfológicos e funcionais das comunidades de insetos aquáticos (Coleoptera, Diptera, Ephemeroptera, Hemiptera, Lepidoptera, Megaloptera, Odonata, Plecoptera, Trichoptera) e as suas respostas à variação na estrutura do habitat consideradas sob as premissas da Teoria de Habitat Templet. Assim, encontramos como resultados deste capítulo, relações entre a distribuição dos traços morfológicos e funcionais com as variáveis da estrutura do habitat e a características limnológicas dos riachos. No quarto capítulo foram avaliados os efeitos da variação espacial e ambiental sobre a similaridade de composição das comunidades de insetos das ordens Ephemeroptera, Plecoptera e Trichoptera em riachos de duas regiões hidrográficas distintas. Neste último capítulo, encontramos diferenças na composição das comunidades como resultado da distância geográfica e das características ambientais locais de cada região. Demonstramos como a estrutura do habitat dos riachos pode afetar as comunidades de insetos aquáticos em diferentes contextos de escala geográfica. Também, as características dos hábitats foram importantes para a seleção de atributos ecológicos e funcionais das comunidades de insetos aquáticos. Com isso, a partir dos resultados encontrados, concluímos que as variáveis que compõem a estrutura física dos riachos são fatores determinantes na estruturação das comunidades de insetos aquáticos em escalas geográficas em contextos regionais e locais específicos. Além disso, foi destacada a importância dos fatores locais (proporção da vegetação ripária/composição dos substratos/características limnológicas) em relação a composição de características morfológicas e funcionais das assembleias, enquanto que os fatores regionais (distância geográfica/limitação de dispersão) foram os componentes determinantes da similaridade da estrutura das comunidades. / Aquatic ecosystems are highly complex environments, mainly due to interactions between their abiotic and biotic components; they are dependent on variation in physical structure and limnological characteristics, which in general, are factors that specifically act on different spatial and temporal scales. Therefore, considering this complexity in structuring stream habitats, particularly in Amazonian lotic ecosystems, this doctoral thesis aims to evaluate which are the determining factors to structure aquatic insect communities and their distribution according to environmental variation and geographical distances. To meet this goal the thesis is divided into four chapters. In the first, a systematic revision was carried out with a global assessment about the use of insects (Chironomidae: Diptera) in monitoring aquatic ecosystems and their responses as bioindicators. We found that the main issues presented in the studies were related to anthropogenic impacts on aquatic ecosystems and the taxonomic difficulties on the use of species identification to biomonitoring. The second shows analysis of distribution patterns and diversity of Chironomidae communities, under predictions of Metacommunity models, to evaluate the relations of the assemblages with the spatial scale and the environment. The main results showed that the assemblages were mainly affected by components of the physical habitat structure and partly the communities were limited by dispersal among the streams when considered at large scale in the region studied. The third showed analysis of functional composition on the communities of aquatic insects (Coleoptera, Diptera, Ephemeroptera, Hemiptera, Lepidoptera, Megaloptera, Odonata, Plecoptera, Trichoptera) and their responses to variation in habitat structure considered under the assumptions of the Habitat Templet. Overall, we found relationships between the distribution of morphological and functional traits with the physical habitat variables. The fourth chapter evaluates the effect of spatial distance on the community similarity of Ephemeroptera, Trichoptera, Plecoptera communities in two regions of Eastern Amazon. In this final chapter, we find differences in the composition of communities expressed as species replacement because of the geographical distance and local environmental characteristics of each region. Finally, the studies developed in this thesis summarized how the structure of the habitat of streams can affect the aquatic insect communities and variation in the riparian structure and physical habitat, can cause variation in taxonomical composition and functional attributes. In summary, from these findings, we conclude that the physical habitat variables are determining factors in structuring aquatic insect communities. In addition, it is highlighted the importance of local factors (riparian vegetation structure/composition of substrates/limnological characteristics) as explanatory variables for taxonomical and functional composition. In addition, the regional factors (geographical distance / dispersal limitation) are essential components to affect similarity and structure of the communities.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:32:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4148.pdf: 1575415 bytes, checksum: cf40520ac0a070a3c946be9bfd2efafe (MD5) Previous issue date: 2011-03-30 / Universidade Federal de Sao Carlos / Estuarine and coastal regions are often impacted by various anthropogenic influences derived from industries, port activities, agriculture and sewage. Two Brazilian estuaries (Piraque-açu - ES and Santa Maria - ES) were evaluated in order to correlate genetic, biochemical, morphological and physiological biomarkers determined in the fish Centropomus parallelus with water quality parameters, metals in superficial and interstitial water and sediments. Integrated physical and chemical parameters were measured in Victoria Bay and Santa Cruz during the winter and summer. Al, Cr, Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, Se, Ag, Cd, Pb, Hg were observed in samples of water, interstitial water, sediment and fish muscle. Biomarkers include the frequency of micronuclei and nuclear alterations, NKA activity, histopathological changes and cellular chloride. The biomarkers showed changes mostly at reversible, triggering mild to moderate level of contamination. The characteristics of the estuary, as organic matter and dissolved oxygen are correlated with the concentration of metals present in C. parallelus, influencing the bioavailability of the same. The combined use of biomarkers to measures of water quality shows the importance of assessing the degree of contamination and its consequences for aquatic biota. / Regiões estuarinas e costeiras são frequentemente impactadas por vários tipos de influências antropogênicas derivadas de indústrias, atividades portuárias, agricultura e esgoto. Dois estuários brasileiros (Piraque-açu ES e Santa Maria ES) foram avaliados com o objetivo de correlacionar biomarcadores genéticos, bioquímicos, morfológicos e fisiológicos determinados no peixe Centropomus parallelus com parâmetros de qualidade da água, metais na água, água intersticial e sedimentos. Parâmetros físico-químicos integrados foram medidos na Baía de Vitória e em Santa Cruz durante as estações de inverno e verão. Al, Cr, Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, As, Se, Ag, Cd, Pb, Hg foram observadas em amostras de água, água intersticial, sedimentos e no músculo do peixe. Biomarcadores incluem a freqüência de alterações nucleares e micronúcleo, atividade da NKA, alterações histopatológicas e número de células cloreto. Os biomarcadores apresentaram alterações em sua maioria a nível reversível, detonando nível leve a moderado de contaminação. As características do estuário, como matéria orgânica e oxigênio dissolvido se correlacionaram com a concentração de metais presentes em C. parallelus, influenciando na biodisponibilidade dos mesmos. O uso combinado de biomarcadores com parâmetros de qualidade da água mostra a importância de avaliar o grau de contaminação e suas consequências sobre a biota aquática.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:32:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4171.pdf: 1651530 bytes, checksum: 8003a7d4f21e79f409398cd7ec50f25d (MD5) Previous issue date: 2012-02-13 / Universidade Federal de Minas Gerais / Bacteria, found in terrestrial and aquatic environments, besides their important role in organic matter decomposition and nutrient cycling, are a food source for organisms of the higher trophic levels in the food chain, such as protozooplanktonic and metazooplanktonic organisms. This study aimed to evaluate the relative importance of protozooplanktonic (ciliates and heterotrophic nanoflagellates) and metazooplanktonic organisms (rotifers, cladocerans and copepods) as bacterial consumers throughout a year, which included a rainy and a dry season, in a eutrophic environment (Monjolinho reservoir-SP) by quantifying their ingestion rates. For this purpose, grazing experiments were carried out bimonthly during one year at the sub-surface of a central station of the reservoir using fluorescently labeled bacteria (FLB) dyed with DTAF. In each survey, besides the experiments, limnological (pH, dissolved oxygen, temperature, conductivity, water transparency and nutrients) and biological (chlorophyll-a and phaeophytin concentrations, bacterioplankton, protozooplankton and metazooplankton density) water parameters were also sampled. The heterotrophic nanoflagellates (HNF) showed higher population ingestion rates than the ciliates in dry and rainy seasons, and the HNF smaller than 5μm were the main consumers of bacteria. Among the metazooplanktonic organisms, the rotifers dominated the bacterial ingestion, and the organisms belonging to the genus Filinia and Keratella and to the families Testudinellidae and Brachionidae were the main bacterial consumers. Besides ingesting bacteria, however, protozoa and rotifers population also seemed to be controlled by cladocerans and copepods predation, which, in turn, seemed to be regulated by predation of larger organisms, such as small vertebrates. Thus, the predation control (top-down) occured both on bacterial communities and protozooplanktonic and metazooplanktnic communities and bacteria were regulated both by direct and indirect predation of zooplanktonic population. The resources control (bottom-up) semmed to be higher during the dry season, while in the rainy season bacterial communities were more controlled by predation. The greatest impact on bacterial communities was caused by HNF and ciliates during the rainy season and by HNF and rotifers during the dry one. / As bacterias, encontradas em ambientes terrestres e aquaticos, alem de possuirem importante papel na decomposicao da materia organica e na ciclagem de nutrientes, sao fonte de alimento para organismos de niveis troficos superiores, tais como protozoarios e organismos do metazooplancton. O presente trabalho avaliou a importancia relativa de organismos protozooplanctonicos e metazooplanctonicos (rotiferos, cladoceros e copepodes) como consumidores de bacterias em um ambiente eutrofico (Reservatorio do Monjolinho-SP) pela quantificacao das taxas de consumo durante o periodo de um ano, que englobou uma estacao seca e uma chuvosa. Para isso, na superficie de um ponto central no reservatorio, foram realizados experimentos de bacterivoria (grazing) bimestralmente durante um ano, utilizando bacterias marcadas fluorescentemente (FLB) com o corante DTAF. Nos dias dos experimentos foram tambem analisados parametros limnologicos (pH, oxigenio dissolvido, temperatura, condutividade, transparencia da agua, e nutrientes) e biologicos (concentracoes de clorofila-a e feofitina, densidade do bacterioplancton, protozooplancton e metazooplancton). Os nanoflagleados heterotroficos (NFH), quando comparados aos ciliados, apresentaram maiores taxas populacionais de ingestao de bacterias tanto no periodo seco quanto no chuvoso, sendo os NFH menores que 5 μm os maiores consumidores de bacterias. Dentre os organismos metazooplanctonicos, os rotiferos dominaram o consumo de bacterias, sendo os representantes dos generos Filinia e Keratella e das familias Testudinellidae e Brachionidae os maiores consumidores de bacteria. Os dados obtidos indicaram que, alem de predadores de bacterias, as populacoes de protozoarios e rotiferos pareceram ser reguladas pela predacao de cladoceros e copepodes, os quais, por sua vez, parecem sofrer pressao de predacao por organismos maiores, como provavelmente pequenos vertebrados. Assim, o controle por predacao (top-down) ocorreu tanto sobre as comunidades bacterianas quanto sobre as protozooplanctonicas e metazooplanctonicas, sendo as comunidades bacterianas reguladas tanto pela predacao direta quanto indireta das populacoes zooplanctonicas. O controle por disponibilidade de recursos (bottom-up) pareceu ter maior influencia no reservatorio no periodo seco, enquanto no periodo chuvoso, as comunidades bacterianas pareceram mais controladas por predacao, sendo que maiores impactos sobre as comunidades bacterianas foram causados pelos NFH e ciliados no periodo chuvoso, e pelos NFH e rotiferos no periodo seco.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:32:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4290.pdf: 2504541 bytes, checksum: f44f9691df69aedba30bdbb41b8c7ba7 (MD5) Previous issue date: 2012-02-29 / Financiadora de Estudos e Projetos / Changes in river basins such as the deforestation of riparian vegetation, the expansion of agricultural activities and construction of dams, are examples of anthropogenic interference, which interferes with the diversity of aquatic insects in streams and rivers. This study aimed to investigate the distribution patterns of communities of aquatic insects in a longitudinal profile of the Ribeirão Anhumas, discontinued by the construction of five impoundments and the influence of different land uses. Sampling occurred in the river basin of the Ribeirão Anhumas in an area upstream and downstream of the five dams, on the towards headstream/mouth of the creek. We analyzed the concentration of potentially bioavailable metals (Fe, Mg, Mn, Cu, Zn, Ni, Cd and Cr) in sediment. For the sampling effort fauna, the quick sampler method was used for a period of two minutes. Specimens were identified to lowest possible taxonomic level and classified by feeding groups. The highest concentrations of metals in the sediment were recorded in parts of the dam 4 (R4), which is observed around sugar cane farming, the analysis indicated contamination by Ni. 2498 aquatic insects were identified, wich distributed in 92 genera. Polypedilum (Chironomidae, Diptera) was the taxon more representative of the community, as well as the guilds of the predators and gathering-colectors. The stretches with preserved riparian vegetation had the highest values of richness, taxonomic diversity and water quality score. The Student statistical test indicated that there were no significant differences in the abundance and richness between the streches. Diversity indices showed a decrease in diversity between the upstream and downstream sections, and longitudinal profile. We concluded that the basin of the Ribeirão Anhumas is well preserved, where there was no interference from lotic habitat discontinuity of the dams, as well as different land uses low-impact exercise on aquatic insect community. / Alterações em bacias hidrográficas, como o desmatamento da vegetação ripária, a expansão das atividades agrícolas e a construção de represas, são exemplos das interferências antrópicas, que interferem na diversidade de insetos aquáticos nos córregos e rios. O presente estudo teve como objetivo investigar padrões de distribuição de comunidades de insetos aquáticos em um perfil longitudinal do Ribeirão das Anhumas, descontinuado pela construção de cinco represamentos e pela influência de diferentes usos da terra. As coletas ocorreram na bacia hidrográfica do Ribeirão das Anhumas, a montante e a jusante de cinco represamentos, no sentido nascente/foz do ribeirão. Foram analisadas concentração de metais potencialmente biodisponíveis (Fe, Mg, Mn, Cu, Zn, Ni, Cd e Cr) no sedimento. A fauna foi coletada pelo método de varredura, por um período de dois minutos. Os exemplares foram identificados até o menor nível taxonômico possível e classificados por grupos funcionais. As maiores concentrações de metais no sedimento, foram registrados nos trechos da represa 4 (R4), cujo entorno observa-se atividade agrícola canavieira, as análises indicaram contaminação por Ni. Foram identificados 2.498 insetos aquáticos, distribuídos em 92 gêneros. Polypedilum (Chironomidae, Diptera) foi o táxon mais representativo da comunidade, e entre as guildas predominaram os predadores e coletores-juntadores. Nos trechos com vegetação ripária preservada verificaram-se os maiores valores de riqueza, diversidade taxonômica e do escore de qualidade da água. O teste estatístico de Student indicou que não houve diferenças significantes na abundância e riqueza entre os trechos analisados. Os índices de diversidade demonstraram um decréscimo da diversidade entre os trechos a montante e jusante, e no perfil longitudinal. Conclui-se que a bacia hidrográfica do Ribeirão das Anhumas está bem conservada, aonde não houve interferência da descontinuidade de habitat lótico das represas, bem como os diferentes usos da terra exercem baixo impacto sobre a comunidade de insetos aquáticos.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Ecologia, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-10-19T12:53:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 339050.pdf: 2251134 bytes, checksum: 62c30468c5671222372bde8e147e9c56 (MD5) Previous issue date: 2015 / O foco principal deste estudo foi conhecer a influência da variabilidade climática interanual sobre a ecologia da comunidade fitoplanctônica de um lago costeiro subtropical destinado ao abastecimento público de água. Espera-se que períodos de anomalia negativa da precipitação pluviométrica promovam redução do nível hidrológico capaz de interferir na ressuspensão de sedimentos e na disponibilidade de nutrientes deste ambiente, resultando em mudanças na dominância e na abundância das populações de cianobactérias. Coletas mensais foram realizadas entre Abril/2012 e Maio/2013, com o objetivo de avaliar a dinâmica temporal das variáveis limnológicas e da comunidade fitoplanctônica. Dados prévios (Julho/2009 a Março/2012) foram obtidos de estudos anteriores. Foi observada forte relação entre a precipitação e o nível hidrológico do sistema. Apesar de apresentar condições predominantes de mistura vertical, a redução do nível hidrológico em resposta a redução da precipitação em 2012 resultou no aumento da estabilidade térmica da coluna d?água. Foi observada a dominância monoespecífica da cianobactéria Cylindrospermopsis raciborskii nos primeiros três anos do estudo, com redução da biomassa total em períodos mais frios. Esse padrão foi modificado e a monodominância dessa espécie foi interrompida durante o período de nível hidrológico reduzido. Os resultados sugerem a intensificação da ação do vento e da irradiação solar sobre os processos de ressuspensão de sedimentos e de estratificação diurna neste período, provavelmente em resposta à redução da profundidade média do sistema. Tais mudanças promoveram o aumento da disponibilidade de fósforo inorgânico dissolvido, da biomassa total e da dominância da cianobactéria bêntica Pseudanabaena catenata. Este estudo evidencia a importância da variabilidade interanual da precipitação sobre a ecologia do fitoplâncton da Lagoa do Peri. Além de contribuir para a melhor compreensão sobre o funcionamento limnológico deste ambiente complexo de elevada importância econômica e social, este estudo se justifica diante do atual cenário de mudanças climáticas, onde alterações nos regimes regionais de precipitação são esperadas.<br> / Abstract : The main goal of this study was to know the influence of interannual climate variability on the ecology of phytoplankton of a subtropical coastal lake used for human supply. It is expected that periods of negative anomaly in rainfall can promote decrease in water level able to interfere in resuspension of sediments and in the nutrient internal load of the system, resulting in changes of dominance and abundance of cyanobacterial populations. Monthly samples were taken from April 2012 to May 2013, in order to assess the temporal dynamics of limnological variables and phytoplankton community. Previous data (July 2009 to March 2012) were obtained from previous studies. The results showed strong relation between rainfall and water level in the system. Despite showing predominant conditions of vertical mixing, the decrease of water level in response to the rainfall reduction in 2012 resulted in increased thermal stability of the water column. Monospecific dominance of the cyanobacterium Cylindrospermopsis raciborskii was observed over the first three years of study, with decreasing total biomass in colder periods. This pattern was modified and the monodominance of this species was interrupted during the period of lower water level. The results suggest the intensification of wind and solar irradiation influence on the processes of sediment resuspension and daytime stratification of water column during this period, probably in response to lower average depth in the system. These changes promoted increased availability of dissolved inorganic phosphorus, increased total biomass, and increased biomass and dominance of the benthic cyanobacterium Pseudanabaena catenata. This study highlights the importance of interannual variability of rainfall on the phytoplankton ecology of Peri Lake. Besides contributing to a better understanding of the limnological functioning of this complex environment of high economic and social importance, this study is justified given the current scenario of climate change where changes are expected in regional rainfall patterns.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:29:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2880.pdf: 4933136 bytes, checksum: 04da1395a352e195207e8a79539aeb19 (MD5) Previous issue date: 2010-02-26 / Financiadora de Estudos e Projetos / The studies on the diversity and functional role of benthic macroinvertebrates in lake ecosystems can provide relevant informations regarding the functioning and the health of these freshwater ecosystems. The aim of this study was to analyze the Tropeiros Lake, located in the municipality of Capitólio (MG), performing a limnological evaluation of the ecosystem and ecological investigation on the diversity of the benthic macroinvertebrate community. Thus, changes in the taxonomical composition, abundance, diversity, biomass and the taxa participation in the trophic functional groups were analyzed. Water and sediment were sampled in October 2006 and 2007 (dry periods) and in March 2007 and 2008 (rainy periods). The results evidenced that Tropeiros Lake is a shallow environment with maximum depth of 3 m, densely colonized by macrophytes and with high water transparency. It has low concentration of nitrogen with predominance of the ammonium ion, low concentrations of phosphorus being organic phosphate the predominant compound, low pH values with water varying from neutral to slightly acid and moderate water electrical conductivity. The sediment has high clay and organic matter contents. The Discriminant Analysis separated the sampling periods, grouping the similar rainy periods but separating the dry ones. According to the trophic state index the lake was classified as oligotrophic during the rainy periods and mesotrophic during the dry periods. Benthic community was composed by 81 taxa, mainly represented by the members of the Order Diptera, especially those belonging to the families Chironomidae and Chaoboridae. The trophic guild of collectors was the most representative, with minimum abundance of 57.2%, with the taxa Chironomus sp, Goeldichironomus sp and Tanytarsus sp, followed by that of the predators, having Chaoborus and Ablabesmyia sp as the main taxa. The mean biomass determined for the macroinvertebrate community of Tropeiros Lake was 0.94 g. m-2. Except Chironomus sp, that was abundant, regarding both, numbers and biomass, a different condition was observed for the taxa as Pisidium pulchellum, Melanoides tuberculata and a Libellulidae nymph that were numerically less abundant but contributed significantly for the total biomass. Regarding the trophic guilds, predators was more representative in the periods of October 2006 and March 2007 than the collector guild, in terms of biomass. The same was observed regarding the macroinvertebrates contribution to the biomass in each trophic guild, where predators were more abundant than collectors in October 2006 and March 2007, evidencing the importance of this approach in ecological studies. The method based on K-dominance curves (ABC curves) indicated that Tropeiros Lake is under moderate perturbation according to the cumulative values of abundance and biomass. This results corroborates those obtained for lake trophic state index, based on the mean biomass when compared to environments of different trophic states and with the species composition, formed by both, group of tolerant species as well as those more sensible to adverse environmental conditions. / A diversidade e o papel funcional dos táxons que compõem a comunidade de macroinvertebrados bentônicos dos sistemas lacustres podem fornecer informações importantes sobre a saúde e funcionamento destes ecossistemas de água doce. O objetivo deste estudo foi analisar limnologicamente a Lagoa dos Tropeiros, em Capitólio (MG), e realizar um estudo ecológico da diversidade dos macroinvertebrados bentônicos, avaliando a densidade, abundância, biomassa e participação dos táxons nas guildas tróficas funcionais. Para isso foram avaliadas as mudanças na composição taxonômica, na diversidade e na ocorrência sazonal da comunidade bentônica desse sistema. As amostras de água e de sedimento foram coletadas em outubro de 2006 e de 2007 (períodos secos) e em março de 2007 e de 2008 (períodos chuvosos). Os resultados indicaram que a lagoa caracterizou-se como sendo um ambiente raso, com profundidade máxima de 3m, grande quantidade de macrófitas aquáticas, elevada transparência da água, reduzidas concentrações de compostos de nitrogênio, com predominância do íon amônio, e baixas concentrações de fósforo com predomínio de fosfato orgânico, valores de pH variando de neutros a ligeiramente ácidos, condutividade moderada e elevados teores de argila e de matéria orgânica no sedimento. A Análise Discriminante evidenciou a separação dos períodos de amostragem, sendo que os períodos chuvosos foram muito semelhantes, diferentemente do observado para os períodos secos que se diferenciaram por diferentes características ambientais. De acordo com o Índice de Estado Trófico a lagoa foi classificada como um ambiente oligotrófico durante os períodos chuvosos e mesotrófico durante os períodos de seca. A comunidade bentônica foi composta por 81 táxons, sendo representada principalmente por organismos pertencentes à ordem Diptera, especialmente das famílias Chironomidae e Chaoboridae. A guilda trófica dos coletores foi a mais representativa, com abundância mínima de 57,2%, sendo os principais representantes os táxons Chironomus sp, Goeldichironomus sp e Tanytarsus sp, seguida pelos predadores com Chaoborus sp e Ablabesmyia sp como os principais táxons. A biomassa média calculada para a comunidade de invertebrados bentônicos na lagoa foi de 0,94 g. m-2. Com exceção de Chironomus sp, que foi abundante em termos de número de indivíduos e também de biomassa, observou-se uma condição diferente para táxons como Pisidium pulchellum, Melanoides tuberculata e uma ninfa de Libellulidae os quais foram pouco abundantes numericamente, mas apresentaram uma elevada participação na composição da biomassa total. O mesmo foi observado para a participação dos macroinvertebrados em biomassa nas guildas tróficas, onde os predadores foram mais abundantes que os coletores em outubro de 2006 e março de 2007, demonstrando a importância dessa abordagem em estudos ecológicos. O método baseado em curvas de k-dominância (curvas ABC) indicou que a Lagoa dos Tropeiros encontra-se moderadamente perturbada, de acordo com os valores cumulativos de abundância de indivíduos e biomassa. Tal resultado confirma aqueles obtidos para o índice de estado trófico, para os valores de biomassa média quando comparados com ambientes de diferentes graus de trofia e com a composição das espécies presentes, formada tanto por grupos tolerantes como também por aqueles mais sensíveis às condições ambientais adversas.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:31:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3245.pdf: 5126286 bytes, checksum: f1bcfa952e188a3e24d1b0431f77a619 (MD5) Previous issue date: 2010-08-12 / Universidade Federal de Sao Carlos / Enzymatic activity during decomposition is extremely important to hydrolyze molecules that are assimilated by microorganisms. During aquatic macrophytes decomposition, enzymes act mainly in the breakdown of lignocellulolytic matrix fibers (i.e. cellulose, hemicellulose and lignin) that encompass the refractory fraction from organic matter. Considering the importance of enzymatic activities role in decomposition processes, this study aimed to describe the temporal changes of xylanase and cellulase activities during anaerobic decomposition of the aquatic macrophytes community located at Óleo Lagoon, placed in Ecological Station of Jataí, Luiz Antonio, São Paulo, Brazil. After a survey of existing aquatic macrophytes, 10 species were indentified in the lagoon. They were collected and bioassays were accomplished in the laboratory. Decomposition chambers from each species (n = 10) were set up with dried macrophyte fragments and filtered Óleo Lagoon water. The chambers were incubated at 22.5oC, in the dark and under anaerobic conditions. Enzymatic activities and remaining organic matter were measured periodically during 90 days. Besides this analysis, pH, humification index and carbon types were evaluated. Initial cellulose and hemicellulose was measured for each species. For all the plants xylanase s activitiy was greater than cellulase activity. The results showed no correlation between organic matter decay and enzyme production. This could have occurred because of lignocellulolytic matrix fibers structural differences and also because of physical, chemical and biological characteristics. The incubations showed a low pH, what agrees with Óleo lagoon characteristics, supporting that aquatic macrophytes decomposition interfers in its physical and chemical characteristics. Egeria najas presented a dissolved organic carbon (DOC) accumulation pattern during its decomposition which differed from the other species. This pattern tends to accumulate humic substances and consequently alters some water characteristics. Besides it, E. najas presented the largest distribution over Óleo lagoon area. Emergent species presented the greater amount of particulate organic matter (POM) accumulated in sediment, configuring the main available substrate to anaerobic microorganisms. / As atividades enzimáticas durante a decomposição em ambientes aquáticos são extremamente importantes para hidrolizar as moléculas a serem assimiladas pelos microrganismos. Durante a decomposição das macrófitas aquáticas, as enzimas atuam principalmente na hidrólise das fibras presentes na matriz lignocelulósica (como celulose, hemicelulose e lignina), presentes na fração refratária da matéria orgânica. Considerando a importância do papel das atividades enzimáticas no processo de decomposição, esse estudo teve como objetivo quantificar e descrever as atividades das enzimas xilanase e celulase durante o processo de decomposição anaeróbia de uma comunidade de macrófitas aquáticas, bem como relacionar essas atividades às perdas de massa, baseando-se na hipótese de que as plantas com menores teores de tecidos de sustentação (celulose e hemicelulose), geralmente as de hábito submerso, apresentariam menor atividade destas enzimas em comparação às emergentes e flutuantes. A comunidade de macrófitas selecionada foi proveniente da lagoa do Óleo, situada na Estação Ecológica de Jataí, Luíz Antônio, São Paulo, Brasil. Após um levantamento das espécies de macrófitas aquáticas, foram identificadas 10 espécies na lagoa. Exemplares de cada espécie foram coletados e lavados ao laboratório, onde foram realizados alguns bioensaios e análises. Em laboratório foram preparadas câmaras de decomposição para cada espécie (n=10) contendo fragmentos secos e amostras de água filtrada da lagoa do Óleo. As câmaras foram incubadas a 22,5º C, no escuro e sob condições anaeróbias. As atividades enzimáticas e os teores de matéria orgânica remanescente foram avaliados periodicamente durante 90 dias. Além disto, durante este período, também foram determinados: o pH, o índice de humificação e as rotas de mineralização do carbono. Os teores iniciais de celulose e hemicelulose também foram quantificados. Os resultados mostraram maior produção de xilanase que celulase em todos os casos; além de uma maior produção de enzimas no início do processo. Não foram encontradas correlações entre as maiores perdas de massa e as maiores produções enzimáticas, o que pode ter ocorrido devido às características estruturais destas fibras na matriz lignocelulósica e também por fatores físicos, químicos e biológicos (comunidade microbiana presente). O pH das incubações apresentou-se baixo, o que condiz com a característica ácida da lagoa do Óleo e permitem inferir que a decomposição das macrófitas aquáticas interfere nas suas características físicas e químicas. O padrão de acúmulo de COD observado na decomposição de Egeria najas permitiu inferir sua grande influência nas características físicas e químicas da lagoa do Óleo, devido ao acúmulo de substâncias húmicas e por apresentar maior ocupação na área da lagoa. As espécies emergentes são principalmente responsáveis pelo acúmulo de MOP no sedimento, servindo como importante fonte de substrato para a microbiota anaeróbia.

O material vegetal alóctone se configura como uma das principais vias energéticas mantenedora do funcionamento de ambientes lóticos, sendo que seu processamento é essencial na ciclagem de nutrientes e envolve diversos organismos. Esse estudo pretendeu verificar a participação de macroinvertebrados aquáticos no processo de degradação de material vegetal ao longo do tempo, bem como acompanhar a colonização deste material em dois riachos subtropicais localizados em biomas distintos: Mata Atlântica e cerrado. Folhas de Croton cf. floribundus (Euphorbiaceae) foram incubadas em litter bags. Avaliou-se a composição da fauna (nos aspectos taxonômico e funcional), o decaimento de massa foliar e a composição química do material ao longo do período de 7, 15, 30, 60 e 90 dias de exposição em dois tratamentos distintos, quanto ao grau de acesso dos macroinvertebrados às folhas. O percentual de perda de massa e as taxas de decaimento foram semelhante nos dois ambientes e entre os tratamentos, o que indica que nessas localidades a influência de macroinvertebrados é inferior à da ação da lixiviação e condicionamento por bactérias e fungos durante o processo de degradação. A dinâmica da composição química dos detritos também seguiu trajetórias similares nos dois ambientes. No entanto, os grupos funcionais dominantes variaram ao longo do tempo em cada uma das situações, assim como a abundância total de organismos. Os resultados demonstram que distinções mais notáveis se relacionam não à velocidade de degradação em cada tipo de bioma, uma vez que as eficiências de processamento foram semelhantes, mas sim à composição da comunidade que utiliza o recurso vegetal como substrato para alimentação e/ou abrigo. Dessa forma, levando em conta o cenário de transição das áreas úmidas de mata a ambientes savânicos, pelo avanço do cerrado, frente a mudanças climáticas globais, a dinâmica de degradação foliar, com base em C. cf. floribundus, se manteria similar nos ambientes lóticos, mas uma possível fragilidade seria a redução da diversidade de famílias de macroinvertebrados aquáticos / The allochthonous plant material is one of the main energetic pathways that maintains lotic environments functioning, and its processing is essential on nutrients cycling, involving several organisms. This study aimed to verify the participation of aquatic macroinvertebrates in the decay process of plant material over time, as well follow the colonization of this debris in two subtropical streams located in distinct biomes: Atlantic Forest and cerrado (Brazilian savanna). Leaves of Croton cf. floribundus (Euphorbiaceae) were incubated in litter bags. The fauna composition (in taxonomic and functional aspects), leaf mass decay and chemical composition of the material during the period of 7, 15, 30, 60 and 90 days of exposure in two different treatments, which one with a degree of access to the leaves by macroinvertebrates, were evaluated. The mass loss percentage and decay rates were similar in both environments and between treatments, indicating that the influence of macroinvertebrates is lower than that of leaching and conditioning by bacteria and fungi during the decay process. The dynamics of the chemical composition of the debris also followed similar trajectories in both environments. However, dominant functional groups varied over time in each of the situations, as did the total abundance of organisms. Those results show that the most notable distinctions are related not to the decay rate in each biome, since the processing efficiencies were similar, but to the composition of the community using the vegetal resource as a substrate for food and/or shelter. Thus, taking into account the transition scenario from forest wetlands to savanna environments, due to the advance of the cerrado, in the face of global climatic changes, the dynamics of leaf decay, based on C. cf. floribundus, would remain similar in the lotic environments. However, a possible fragility would be the reduction on aquatic macroinvertebrate families diversity

Resumo: Os peixes apresentam uma grande diversidade de espécies, sendo na região Neotropical onde se encontra o maior número de espécies de água doce. Entretanto, esta grande diversidade encontra-se ameaçada devido à degradação dos ecossistemas lóticos, principalmente pela alteração do habitat devido à destruição das florestas e fragmentação da rede hidrográfica. As florestas, principalmente as florestas ripárias, possuem funções ecológicas importantes para a estruturação dos riachos e das comunidades aquáticas. Por muito tempo, as florestas têm sido extensamente destruídas, sendo substituídas principalmente pelos usos agrícolas, ocasionando a destruição dos ecossistemas e da biodiversidade aquática. Além das alterações nas florestas, a presença de represamentos e cruzamentos de estradas gera impactos adicionais para os peixes ao romper a conectividade existente na rede hidrográfica. Os peixes possuem ciclos de vida complexos que dependem da complexidade estrutural do riacho e da conectividade entre trechos montante e jusante da rede. Portanto, a conservação das florestas e a manutenção da conectividade hidrológica são fatores importantes para a conservação das comunidades de peixes. Neste trabalho, avaliou-se a diversidade das comunidades de peixes de riachos em função das alterações na estrutura da paisagem florestal (composição e configuração) e da conectividade da rede hidrográfica em paisagens agrícolas. O estudo foi realizado em microbacias de 1ª a 4ª ordem pertencentes à bacia do rio Corumbataí. Diferenças nos índices de diversidade das comunidades foram testadas a partir da Análise de Variância considerando a estrutura da paisagem florestal em diferentes escalas espaciais (microbacia, rede de drenagem e trecho de coleta) e a conectividade da rede hidrográfica. As relações entre as variáveis da paisagem (estrutura da paisagem... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Fish exhibit great species diversity, and the Neotropical region holds the largest number of freshwater fish species . However, this great diversity is threatened due to lotic ecosystems degradation, mainly through forest destruction and stream network fragmentation. Forests, mainly riparian forests, have important ecological functions for stream and aquatic communities structuring. For a long time, forests have been extensively destroyed and replaced mainly by agricultural uses, causing stream and aquatic biodiversity destruction. Besides the alterations in forests, the presence of dams and road crossings generates additional impacts to fish by disrupting existing connectivity to the stream network. Fish have complex life cycles that depend of the stream structural complexity and the connectivity between upstream and downstream sections of the stream network. Hence, forest conservation and maintenance of hydrological connectivity are important factors for the conservation of fish communities. In this study, we evaluated stream fish community diversity in relation to changes in forest landscape structure (composition and configuration) and the stream network connectivity in agricultural landscapes. The study was conducted in 1st and 4th order catchments belonging to the Corumbatai river basin. Differences in diversity indices were tested by Analyses of Variance considering forest landscape structure at different spatial scales (whole catchment, stream network and stream sampled reach) and stream network connectivity. The relationship between landscape variables (forest landscape structure, riparian forest landscape structure and physical and hydrological hierarchy variables) and aquatic environment variables (channel structure and limnology and fish diversity indices) were evaluated using Redundancy Analysis (RDA) and Multiple Regression Analysis. These relationships were also assessed... (Complete abstract click electronic access below) / Orientador: Silvio Frosini de Barros Ferraz / Coorientador: Pedro Gerhard / Banca: Lílian Casatti / Banca: Maurício Cetra / Mestre