Submitted by Edineia Teixeira (edineia.teixeira@unioeste.br) on 2018-03-06T12:10:56Z No. of bitstreams: 2 Camila _Aquino2017.pdf: 3777643 bytes, checksum: c7cf1724a4f7a895dcb0917cee32f78a (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-06T12:10:56Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Camila _Aquino2017.pdf: 3777643 bytes, checksum: c7cf1724a4f7a895dcb0917cee32f78a (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-03-31 / Fundação Araucária de Apoio ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Estado do Paraná (FA) / Phytoplankton traits diversity provides a powerful means to addressing ecology’s questions, and can be 43 adopted to simplify and predict the community structure, in function of the multiples environmental filters 44 that operate in the different ecosystems. Thus, we evaluated the response of phytoplankton functional 45 groups of two subtropical rivers in a temporal scale, identifying the main environmental filters associated 46 with the presence of the different groups and their functional traits during a seasonal cycle. Using 47 multivariate analysis, we found an environmental dissimilarity predicted by the presence of different 48 functional groups in the rivers. Six GFs were recorded: J (chlorophyceans chlorococcales), M (colonial 49 cyanobacteria), N (desmids), W1 (euglenophyceans), X2 (flagellated unicellular chlorophyceans) and F 50 (flagellated colonial chlorophyceans). The GFs J, M and N were exclusive to the first river, while X2 and 51 F were exclusive to the second river. GF W1 was recorded in both rivers, however, its greatest 52 contribution occurred to the second river. Thus, the GFs reflected the environmental dissimilarity, mainly 53 related to the conditions of water flux, conductivity, light availability and depth of the environments. In 54 view of the obtained results, the functional grouping considered a relevant tool in phytoplankton ecology, 55 offers a practical means to investigating the relation between phytoplankton and ecosystem functioning, 56 and consequently can assist in decision-making for the management and conservation of the biodiversity 57 in lotic environments / A diversidade dos traços fitoplanctônicos fornece um poderoso recurso para abordar as questões da 13 ecologia e pode ser adotada para simplificar e prever a estrutura da comunidade, em função dos múltiplos 14 filtros ambientais que operam nos diferentes ecossistemas. Assim, avaliamos a resposta dos grupos 15 funcionais fitoplanctônicos de dois rios subtropicais em escala temporal, identificando os principais filtros 16 ambientais associados à presença dos diferentes grupos e seus traços funcionais durante um ciclo sazonal. 17 Com a análise multivariada, encontramos uma dissimilaridade ambiental prevista pela presença de 18 diferentes grupos funcionais nos rios. Foram registrados seis GFs: J (clorofíceas clorococcales), M 19 (cianobactérias coloniais), N (desmídias), W1 (euglenofíceas), X2 (clorofíceas unicelulares flageladas) e 20 F (clorofíceas coloniais flageladas). Os GFs J, M e N eram exclusivos do primeiro rio, enquanto X2 e F 21 eram exclusivos do segundo rio. GF W1 foi registrado em ambos os rios, no entanto, a maior contribuição 22 ocorreu no segundo rio. Assim, os GFs refletiram a dissimilaridade ambiental, principalmente relacionada 23 às condições de fluxo de água, condutividade, disponibilidade de luz e profundidade dos ambientes. Em 24 vista dos resultados obtidos, o agrupamento funcional considerado uma ferramenta relevante na ecologia 25 do fitoplâncton, oferece um meio prático para investigar a relação entre o fitoplâncton e o funcionamento 26 do ecossistema e consequentemente pode auxiliar na tomada de decisões para a gestão e conservação da 27 biodiversidade em ambientes lótico

Submitted by Marilene Donadel (marilene.donadel@unioeste.br) on 2018-11-22T21:12:08Z No. of bitstreams: 1 Dayane_Souza_2014.pdf: 1723109 bytes, checksum: 778032d6a7f0e2a7082f2ca51ee1f72f (MD5) / Made available in DSpace on 2018-11-22T21:12:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dayane_Souza_2014.pdf: 1723109 bytes, checksum: 778032d6a7f0e2a7082f2ca51ee1f72f (MD5) Previous issue date: 2014-09-05 / Ecological works with the phytoplankton community as a basis for monitoring aquatic environments are frequent and of great importance, especially in environments that have undergone anthropogenic actions, such as impoundments, which modify the chemical, physical and ecological attributes of aquatic environments. On the other hand, there is also a concern to know the biodiversity of the various aquatic environments, for which, floristic surveys are of extreme importance throughout Brazil, especially in the state of Santa Catarina, where they are scarce. For that, the environmental variables and the phytoplankton community were evaluated, with focus on Reynolds functional groups (RFGs) in the area of influence of a subtropical small hydropower (SHP) plant in the state of Santa Catarina. The collections were carried out in two phases: pre and post-impoundment, from 2007 to 2013. Statistical analyzes were performed in order to resize the data and to correlate the abiotic and biotic variables. 449 taxa were recorded, distributed in 11 taxonomic groups and 14 RGFs. RGF C, represented by centric diatoms, was dominant in the pre-damming phase. In the post-damming phase, besides RGF C, co-dominance of RGF P (Aulacoseira granulata var. Granulata), RGF N (dehmids), RGF J (chlorophytes) and RGF H1 (cyanobacteria heteocytes) occurred. Low phytoplankton biological volume values were recorded for the Santa Laura SHP in general, however, the highest among the phases was after damming, in the lacustrine region of the reservoir. Also in the state of Santa Catarina, a taxonomic survey of the genus Eunotia Eherenberg in the river Hercílio municipality of Ibirama was carried out. The samples were collected quarterly (April, July and October/2009), in four sampling stations, totaling 12 samples. The study resulted in the identification of 30 taxa of the genus Eunotia, of which four were determined at the generic level. Of the species identified, nine are new citations for the state of Santa Catarina and five for Brazil. / Trabalhos ecológicos com a comunidade fitoplanctônica, como base para monitoramentos de ambientes aquáticos são frequentes e de grande importância, principalmente em ambientes que sofreram ações antropogênicas, como represamentos, os quais modificam atributos químicos, físicos e ecológicos dos ambientes aquáticos. Por outro lado, há também uma preocupação em se conhecer a biodiversidade dos diversos ambientes aquáticos, para tanto, levantamentos florísticos são de extrema importância em todo o Brasil, principalmente no estado de Santa Catarina, onde são escassos. Para tanto, foram avaliadas as variáveis ambientais e a comunidade fitoplanctônica, com enfoque em Grupos Funcionais Fitoplanctônicos (GFs) na área de influência de uma PCH subtropical, no estado de Santa Catarina. As coletas foram realizadas em duas fases: pré e pós-represamento, no período de 2007 à 2013. Análises estatísticas foram realizadas a fim de redimensionar os dados, e correlacionar as variáveis abióticas e bióticas. Foram registrados 449 táxons, distribuídos em 11 grupos taxonômicos e 14 GFs. O GF C, representado pelas diatomáceas cêntricas, foi dominante na fase pré-represamento. Na fase pós-represamento, além do GF C, ocorreu co-dominância dos GF P (Aulacoseira granulata var. granulata), GF N (desmídeas), GF J (clorofíceas) e GF H1 (cianobactérias heteocitadas). Foram registrados baixos valores de biovolume fitoplanctônico para a PCH Santa Laura no geral, porém, os maiores entre as fases foi após o represamento, na região lacustre do reservatório. Ainda no estado de Santa Catarina, foi realizado um levantamento taxonômico do gênero Eunotia Eherenberg no rio Hercílio município de Ibirama. As coletas foram realizadas trimestralmente (abril, julho e outubro/2009), em quatro estações de amostragem, totalizando 12 amostras. O estudo resultou na identificação de 30 táxons do gênero Eunotia, sendo que destas, quatro foram determinadas em nível genérico. Das espécies identificadas, nove são novas citações para o estado de Santa Catarina e cinco, para o Brasil.

Submitted by isabela.moljf@hotmail.com (isabela.moljf@hotmail.com) on 2016-08-09T14:53:03Z No. of bitstreams: 1 beatrizfigueiraujojabourvescovirosa.pdf: 1816042 bytes, checksum: 143468b9f90a82552f0e11a1f14d4045 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-08-09T15:16:03Z (GMT) No. of bitstreams: 1 beatrizfigueiraujojabourvescovirosa.pdf: 1816042 bytes, checksum: 143468b9f90a82552f0e11a1f14d4045 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-09T15:16:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 beatrizfigueiraujojabourvescovirosa.pdf: 1816042 bytes, checksum: 143468b9f90a82552f0e11a1f14d4045 (MD5) Previous issue date: 2015-08-14 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O uso dos organismos nas avaliações dos ambientes aquáticos possibilita o entendimento da estrutura e dos processos funcionais destes ecossistemas. A partir das métricas da assembleia de Chironomidae (Diptera) de mesohabitats de remansos e corredeiras, este estudo possibilitou identificar o estado de conservação de nove riachos de baixa ordem pertencentes à sub-bacia do Ribeirão Marmelos, localizado no Município de Juiz de Fora, MG. No primeiro capítulo, o experimento 1 investigou a sucessão de Chironomidae em sacos de folhas de Picramnia sellowii, incubados em remansos e corredeiras em três riachos florestados durante 120 dias. As mudanças na composição e estrutura da fauna foram atribuídas principalmente à perda de massa foliar e à heterogeneidade física do detrito, especialmente após a decomposição atingir 50% (60 dias), quando houve a maior riqueza de táxons. Aos 30 dias, a dominância de larvas de Stenochironomus possivelmente contribuiu para maior fragmentação física do detrito. A ausência de relação entre Chironomidae não minadores e a biomassa de fungos indicou que muitas larvas usaram as folhas apenas como substrato. Entre os mesohabitats houve fraca variação na composição da fauna. O experimento 2, que comparou a fauna de Chironomidae dos sacos de folhas aos 60 dias de decomposição entre os riachos florestados e impactados pela poluição orgânica, detectou nítida diferença na composição de táxons entre os ambientes. As métricas de Chironomidae tiveram forte relação com as variáveis ambientais que distinguiram os riachos preservados e impactados, sugerindo-se o uso desta metodologia para avaliação das condições ambientais de riachos. O segundo capítulo investigou se métricas da assembleia de Chironomidae iriam diferir entre remansos e corredeiras em resposta aos diferentes usos da terra (floresta, pastagem e urbano) em riachos de baixa ordem, no período seco e chuvoso. Foi constatado que a composição de táxons de ambos os mesohabitats e períodos foi a métrica mais sensível ao uso da terra, o que sugere que o uso desta métrica de um ou outro mesohabitat e período estacional para o biomonitoramento, possibilita a obtenção de resultados menos influenciados pela variabilidade natural do ambiente e a diminuição do tempo para o processamento das amostras. No capítulo três foi analisada a concordância taxonômica de grupos bentônicos identificados em diferentes níveis taxonômicos. Gêneros de Chironomidae e gêneros de Ephemeroptera, Plecoptera e Trichoptera (EPT) foram concordantes no período de seca e chuva. O mesmo foi constatado para gêneros de Chironomidae e espécies de Oligochaeta. Famílias de macroinvertebrados foram concordantes com gêneros de Chironomidae e gêneros de EPT somente no período seco. Respostas similares às variáveis ambientais foram responsáveis pela concordância entre os grupos, enquanto a proximidade dos riachos resultou na ausência de influencia das variáveis espaciais. Constatou-se ainda, a efetividade da resolução numérica de gêneros de Chironomidae e espécies de Oligochaeta em ambos os períodos do estudo. A porcentagem de perda de informação, (>15%) indicou cautela ao se utilizar dados de presença/ausência destes grupos, sugerindo-se sua utilização apenas para avaliações rápidas em ambientes com diferenças marcadas nas suas condições de conservação. / The use of organisms in evaluations of aquatic ecosystems enables understanding the structure and functional processes of these systems. By calculating metrics of the assemblage of Chironomidae (Diptera) from remanso and corredeira mesohabitats, this study allowed identification of the state of preservation of nine low-order streams belonging to the Marmelos stream sub-basin, located in the municipality of Juiz de Fora, Minas Gerais, Brazil. The first chapter reports the results of two experiments. The first investigated the succession of Chironomidae from samples collected in bags containing Picramnia sellowii leaves, incubated in remansos and corredeirasof three streams in forested areas for 120 days. The changes in the composition and structure of the fauna were attributed mainly to the leaf mass loss and physical heterogeneity of the detritus, especially when the leaf decomposition reached 50% (60 days), at which point the greatest richness of taxa was observed. After 30 days, the dominance of larvae of Stenochironomus possibly contributed to the greater physical fragmentation of the leaf litter. The absence of a relationship between non-mining Chironomidae and fungal biomass indicated that many larvae use the leaves only as substrate. Between the two mesohabitats, there was weak variation in the faunal composition. The second experiment, which compared the Chironomidae fauna in the bags containing leaves after decomposition for 60 days between streams in forested areas versus those in areas affected by organic pollution, detected a clear difference in the composition of taxa between the two environments. The Chironomidae metrics had a strong relation with the environmental variables that distinguished preserved and impacted streams, suggesting the use of this method to assess the environmental conditions of streams. The second chapter investigates whether the metrics of the Chironomidae assemblage differ between remansos and corredeirasin response to different land uses (forest, pasture and urban) in low-order streams, in the dry and rainy seasons. It was found that the taxon composition of both mesohabitats and seasons was the metric with greatest sensitivity to land use, suggesting that the use of this metric of one or the other mesohabitat or season of the year for the biomonitoring enables obtaining results that are less influenced by the natural variability of the environment and reduces the time for processing of the samples. The third chapter investigates the taxonomic concordance of benthic groups identified at different taxonomic levels. Genera of Chironomidae and genera of Ephemeroptera, Plecoptera and Trichoptera (EPT) were found to be concordant in the dry and rainy seasons. The same was found for the genera of Chironomidae and species of Oligochaeta. Families of macroinvertebrates were concordant with Chironomidae genera and EPT genera only in the dry season. Similar responses to the environmental variables were attributed to the concordance between groups, while the proximity of the streams resulted in absence of an influence of the spatial variables. The numerical resolution of Chironomidae genera in both seasons was found to be effective, while this only occurred for the Oligochaeta species in the dry season. The percentage of information lost (>15%) indicates caution in using data on the presence/absence of these groups, suggesting use of this type of investigation only for rapid assessments in environments with marked differences in their preservation conditions.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-10-05T12:22:47Z No. of bitstreams: 1 adalgisafernandacabral.pdf: 2311730 bytes, checksum: 74c9543db3aba7fbe66c74cdf1dab5e2 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-10-05T13:57:06Z (GMT) No. of bitstreams: 1 adalgisafernandacabral.pdf: 2311730 bytes, checksum: 74c9543db3aba7fbe66c74cdf1dab5e2 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-05T13:57:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 adalgisafernandacabral.pdf: 2311730 bytes, checksum: 74c9543db3aba7fbe66c74cdf1dab5e2 (MD5) Previous issue date: 2009-02-16 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / No presente estudo, foram analisados aspectos da taxonomia e morfologia do protista ciliado epibionte Rhabdostyla chironomi encontrado no córrego São Pedro (Juiz de Fora, MG), bem como alguns aspectos ecológicos da relação epibiótica entre o ciliado peritríqueo de larvas de quironomídeos do gênero Chironomus gr. decorus. A presente dissertação está dividida em quatro partes. Na primeira, uma população de ciliados do gênero Rhabdostyla foi isolada e investigada in vivo, com o auxílio de técnicas de impregnação pela prata e de microscopia eletrônica e identificada como uma população do ciliado peritríqueo pouco conhecido R. chironomi. Na segunda parte, foi analisado o padrão de ocorrência espacial e temporal do ciliado epibionte R. chironomi sobre larvas de Chironomus gr. decorus em coletas ao longo de um ano em cinco estações amostrais do córrego São Pedro. As análises estatísticas demonstraram correlação entre prevalência de infestação e parâmetros como pluviosidade, disponibilidade de alimento e abundância de hospedeiros, além da heterogeneidade temporal e espacial da distribuição do ciliado. Na terceira, foi avaliada a influência da poluição orgânica na distribuição de R. chironomi sobre larvas de quironomídeos, por meio de dois experimentos, no primeiro, foram realizadas coletas em cinco estações ao longo de um ano de estudo e no segundo uma única coleta longitudinal em oito estações do mesmo córrego. A prevalência de infestação apresentou heterogeneidade espacial ocorrendo nas estações com maior grau de enriquecimento orgânico. Na quarta parte, foram investigados os sítios de fixação de R. chironomi sobre larvas de quironomídeos e quantificada a intensidade de colonização desta relação epibiótica. Todos os 26104 ciliados epibiontes encontrados colonizaram exclusivamente os túbulos ventrais das larvas de quironomídeos. A intensidade de colonização variou de um a 67 indivíduos por hospedeiro, com intensidade média de 4.86 (±1,5348) sendo que 91,03% apresentaram entre um e dez ciliados. / In the present study, both taxonomy and morphology aspects of the epibiont ciliate Rhabdostyla chironomi found in São Pedro stream (Juiz de Fora-MG), as well some ecological aspects of this epibiotic relationship between the peritrich and chironomid larvae from genus Chironomus gr. decorus. The present dissertation is divided into four parts. In the first one, a population ciliates from genus Rhabdostyla was isolated and investigated in vivo and using techniques of silver impregnation and scanning electron microscopy, being identify as a population of the the poorly know peritrich ciliate R. chironomi. In the second, was analyzed the spatial and temporal pattern of occurrence of R. chironomi as epibiont on Chironomus gr. decorus trough collections in the period of one year at five sampling stations at São Pedro Stream. Statistical analyses showed correlation between the prevalence of infestation and as rainfall, food availability and host abundance, besides the temporal and spatial heterogeneity of the ciliate. In the third one, was evaluated the influence of organic pollution in the distribution of R. chironomi on chironomid larvae, trough two experiments, the first one, made in five sampling stations, over a year of study and the second, was one collection in eight sampling stations in the same stream. The prevalence of infestation showed spatial heterogeneity occurring at stations with a higher degree of organic enrichment. In the fourth part, was investigated the colonization sites of R. chironomi as epibiont on chironomid larvae and also, quantified the colonization intensity of this relationship. All 26.104% of epibionts ciliates exclusively colonized the ventral tubules of the chironomid larvae. The colonization intensity ranged from one to 67 individuals per host, with mean intensity of 4.86 (± 1.5348) of which 91.03% had between one to ten ciliates.

Positive biotic interactions such as mutualism, commensalism and facilitation are ubiquitous in nature, but historically have received considerably less research attention than negative interactions such as competition, predation and parasitism. The paucity of research on positive interactions is particularly evident in stream ecosystems and in vertebrate communities. Stream fishes clearly provide an ideal system for advancing research on positive interactions. Many minnows (Cyprinidae) of eastern North America engage in a potentially mutualistic reproductive interaction known as nest association, in which individuals of one species (nest associates) spawn in nests constructed by host species. In nest association, hosts provide unsilted gravel substrate for spawning nest associates, and increased parental care to associate broods. High associate: host egg ratios can create a dilution effect, reducing the probability that host eggs will be preyed upon by egg predators. Nest associative interactions are common, but are relatively understudied compared to other interactions among stream fishes. The goals of this study were to apply general ecological models to this novel system to (a) gain new insight into the mechanisms structuring nest associative stream fish communities, and (b) to use inference from stream fish communities to potentially expand and improve the general ecological models. These goals required completion of three objectives, including (1) examining the influence of abiotic and biotic contexts on reproductive behavior and fitness outcomes between a cyprinid host and associate, using the biological markets model to generate predictions; (2) examining the utility of the nest web framework (previously only used for cavity nesting vertebrate communities) and the stress gradient hypothesis (previously applied almost exclusively to plant communities) for predicting which associate species spawn on nests built by various nest building species, and the consequences of these choices, respectively; and (3) using two-species occupancy modeling to determine the relative influence of biotic interactions and habitat covariates on the co-occurrence of a host and two nest associates. To accomplish these goals, I conducted a large-scale experiment to manipulate presence of mutualists (Nocomis leptocephalus, host; Chrosomus oreas, associate), egg predators (biotic context) and habitat quality (abiotic context). I conducted behavioral nest observations and conducted repeated stream fish stream fish community surveys to collect demographic data. I constructed a nest web from observational data, and implemented structural equation modeling through an information-theoretic framework to identify nest web plausibility across a large spatial extent. I tested some predictions of the stress gradient hypothesis by regressing juveniles-per-nest and a metric of cyprinid community structure on a composite measure of physical stress (scaled gradients of catchment-scale agricultural land use and catchment area). I used two-species occupancy modeling to model co-occurrence of N. leptocephalus hosts and two associates, C. oreas and Clinostomus funduloides, and used an information-theoretic framework to compare hypotheses representing the importance of biotic interactions, habitat covariates or both at determining species co-occurrence. Results corroborated some (but not all) model predictions, and identified room for improvement in each of the general models. Nest associative spawning by C. oreas was not context dependent; C. oreas did not spawn in the absence of a reproductively active male N. leptocephalus at any treatment level. However, the net fitness outcome of host and associate species was mutualistic, and the interaction outcome switched from commensalistic to mutualistic with abiotic context. N. leptocephalus reproductive success was improved by C. oreas presence in less-silted habitats, but not in heavily-silted habitats. This is most likely because broods were subject to predation in both habitat types, but were also negatively affected by siltation in silted habitats. Accordingly, egg dilution by associates was not sufficient to support a mutualistic relationship in less favorable habitats. Results suggest that the biological markets model may be a useful tool for predicting fitness outcomes of nest associative mutualism, but may not be as useful for predicting the behavioral outcomes of obligate mutualisms. Future applications of the biological markets model should carefully consider species traits, specifically the degree to which trading behavior is obligate for participants. Future work with this model will yield more insight by considering highly facultative associates. Nest webs constructed from nest observational data suggested an interaction topology in which strong (nearly-obligate) associates relied most frequently on N. leptocephalus nests, and less frequently on nests constructed by Campostoma anomalum. Weak (facultative) associates were seldom associated with nests constructed by either species, and probably spawned before hosts began nesting activity. Structural equation models corroborated this topology throughout the New River basin, although some less-supported model evidence specified some nest association by weak associates. Juveniles-per-nest of strong associates responded positively to physical stress, while this metric for other cyprinid reproductive groups showed no relationship. Proportional representation of Nocomis and strong associates also increased predictably with physical stress. This study suggests that the nest web framework can be informative to systems outside the ones for which it was developed; future studies may be able to use this framework to better understand the role of habitat-modifying species in communities other than cavity nesting terrestrial vertebrates and nest associative stream fishes. This work extended the nest web framework by (a) modeling the outcomes of interactions instead of the interactions themselves, and (b) by using structural equation modeling to test nest web predictions with an information-theoretic framework. This study also suggests that the stress gradient hypothesis can be useful for understanding interaction dynamics in vertebrate communities; this represents the first direct evidence that this model can be used in vertebrate communities. Further, I demonstrate that the stress gradient hypothesis may be extended to predict community structure. However, more research in a diversity of systems will be needed to determine the extent to which this can be applied. This study provides some of the first evidence of large-scale positive co-occurrence patterns in vertebrates. However, the precise roles of habitat covariates and biotic interactions were species-specific. Occupancy results suggest that co-occurrence between N. leptocephalus and nest associate C. funduloides is driven only by reproductive behavioral interactions. Alternatively, evidence suggests that co-occurrence between N. leptocephalus and C. oreas is driven by both nest association and habitat covariates. That two-species occupancy modeling can be a useful tool for comparing difficult-to-test hypotheses involving biotic interactions at large spatial scales. This study represents the first quantitative, multi-scale treatment of positive interactions in stream ecosystems. This study demonstrates that applying general ecological models to stream fish communities can yield new insights about both the study system and the models themselves. While models of negative interactions, food webs and dispersal have been applied to stream fishes, we stand to gain much ground by also considering positive biotic interactions. In doing so, stream fish ecologists will also be able to contribute to the advancement of general ecology, and thus raise awareness for these understudied ecosystems and taxa. / Ph. D.

A divulgação de informação sobre qualidade das águas para um público não especialista é fundamental para subsidiar ações políticas e institucionais de gestão dos ambientes aquáticos. Para tanto, índices de qualidade de água têm sido propostos por serem capazes de sintetizar em um único valor ou categoria a informação normalmente descrita a partir de um conjunto extenso de variáveis químicas, físicas e biológicas de qualidade de água. A maioria das metodologias propostas para o desenvolvimento de índices de qualidade de água é baseada no conhecimento de especialistas quanto à escolha das variáveis a serem utilizadas, a ponderação da importância relativa de cada variável e métodos utilizados para agregar os dados das variáveis em um único valor. Este trabalho propõe um novo índice de qualidade de água, baseado em lógica nebulosa e direcionado para o ambiente lótico. Esse índice, o IQAFAL, foi desenvolvido com a colaboração de especialistas com ampla e comprovada experiência na área de qualidade de água. A essência do desenvolvimento de um índice, usando-se lógica nebulosa, está na capacidade dessa metodologia representar, de forma mais eficiente e clara, os limites dos intervalos de variação dos parâmetros de qualidade de água para um conjunto de categorias subjetivas, quando esses limites não são bem definidos ou são imprecisos. O índice proposto neste trabalho foi desenvolvido com base no conhecimento dos especialistas em qualidade de água do Instituto Estadual do Ambiente - INEA e aplicado aos dados de qualidade de água do Rio Paraíba do Sul, obtidos pelo INEA, nos anos de 2002 a 2009. Os resultados do IQAFAL mostraram que esse índice foi capaz de sintetizar a qualidade da água deste trecho do Rio Paraíba do Sul correspondendo satisfatoriamente às avaliações de qualidade de água descritas nos relatórios disponíveis. Verificou-se também que com essa metodologia foi possível evitar que a influência de uma variável em condições críticas fosse atenuada pela influência das outras variáveis em condições favoráveis produzindo um resultado indesejável no índice final. / The dissemination of information on water quality for a non-specialist audience is essential to support programs and institutional policies for the management of aquatic environments. Therefore, water quality indices have been proposed since they are able to synthesize into a single value or category information usually described from an extensive set of chemical, physical and biological water quality variables. Most of the proposed methodologies for the development of water quality indices are based on expert knowledge regarding the choice of variables used, weighting the relative importance of each variable, and methods used to aggregate data variables in a single value. This research proposes a new index of water quality, based on fuzzy logic and aimed at the lotic environment. This index, the IQAFAL, was developed through the collaboration of experts with broad and proven experience in the area of water quality. The essence of developing an index, using fuzzy logic is the ability of that methodology to represent, more efficiently and clearly, the limits of the ranges of the variables of water quality for a set of subjective categories, where these limits are not well defined or are inaccurate. The index proposed in this paper was developed based on knowledge of experts in water quality of the Rio de Janeiro Environmental Agency - INEA and applied to data of water quality of the Paraíba do Sul river, obtained by INEA, in the years 2002 to 2009. The results of IQAFAL showed that the index was able to synthesize the water quality of this stretch of the Paraíba do Sul, corresponding satisfactorily to the assessments of water quality described in the reports available. It was also noted that with this methodology it was possible to avoid the attenuation of the influence of a variable in critical condition by the influence of other variables in good conditions producing an undesirable result in the final index.

A pressão antrópica crescente impõe a necessidade de um monitoramento sistemático da água e de seus ambientes aquáticos. O desenvolvimento de Índices de Qualidade de Água (IQAs) tem como objetivo transformar dados em informações acessíveis e de fácil entendimento para os gestores e usuários das águas, visando refletir a deterioração deste recurso em nível de bacia hidrográfica e ao longo do tempo. O Instituto Estadual do Ambiente (INEA) adotou um novo Índice de Qualidade de Água para ambiente lótico, baseado em lógica nebulosa, o IQAFAL, desenvolvido no âmbito do rio Paraíba do Sul. O objetivo principal deste estudo consiste em aplicar o IQAFAL aos rios dos Macacos, Cabeça e Rainha, contribuintes da bacia de drenagem da Lagoa Rodrigo de Freitas, de grande interesse sócio-político-ambiental para a cidade do Rio de Janeiro. Busca-se analisar a sua adequação em sintetizar a qualidade de água em bacias hidrográficas de pequeno porte e primordialmente urbana. Para tanto, utilizam-se dados físicos, químicos e biológicos do INEA, no período 2003 - 2010. Os resultados mostraram que o IQAFAL foi capaz de refletir a qualidade da água de modo satisfatório e compatível com os registros disponíveis e a percepção de especialistas acerca da real qualidade dos rios. Ou seja, este Índice se mostrou mais sensível às condições ruins, traduzindo a verdadeira condição destes corpos dágua, ao contrário do IQACETESB, que classifica estas águas como de qualidade mediana. Os resultados confirmam também as vantagens deste índice, observadas em estudos anteriores, sobretudo quanto à capacidade de identificar as variáveis de qualidade de água que são mais determinantes para o resultado final do Índice, através do estudo dos subíndices. / The increasing anthropogenic pressure imposes the need for a systematic monitoring of water and its aquatic environments. The development of Water Quality Indexes, WQIs (IQAs, acronym in Portuguese) aims to turn data into accessible and easy understandable information for managers and water users, in order to reflect the deterioration of this resource in terms of watershed, throughout the time. The State of Rio de Janeiro Environmental Institute (INEA) has adopted a new Water Quality Index for lotic environments, based on fuzzy logic, the WQI, developed for the study in the range of the Paraíba do Sul river. The main goal of this study is to apply IQAFAL to the dos Macacos, the Cabeça, and the Rainha rivers, which are tributary rivers of the drainage basin of the Rodrigo de Freitas Lagoon, of a great socio-political-environmental interest for the city of Rio de Janeiro. The aim is to analyze their suitability in synthesizing the water quality in small river basin and primordially urban. To this end, we used physical, chemical and biological data from INEA, in the period 2003 to 2010. The results showed that the WQI was able to evidence the water quality in a satisfactory way and consistent with the available records and the perceptions of experts about the real quality of the rivers. In other words, this index was more sensitive to bad conditions, showing the true condition of these water bodies, unlike WQICETESB, which classifies these waters as average quality ones. The results also confirm the advantages of this index, observed in previous studies, especially its ability to identify the variables of water quality which are more decisive for the index outcome, through the study of subindexes.

A pressão antrópica crescente impõe a necessidade de um monitoramento sistemático da água e de seus ambientes aquáticos. O desenvolvimento de Índices de Qualidade de Água (IQAs) tem como objetivo transformar dados em informações acessíveis e de fácil entendimento para os gestores e usuários das águas, visando refletir a deterioração deste recurso em nível de bacia hidrográfica e ao longo do tempo. O Instituto Estadual do Ambiente (INEA) adotou um novo Índice de Qualidade de Água para ambiente lótico, baseado em lógica nebulosa, o IQAFAL, desenvolvido no âmbito do rio Paraíba do Sul. O objetivo principal deste estudo consiste em aplicar o IQAFAL aos rios dos Macacos, Cabeça e Rainha, contribuintes da bacia de drenagem da Lagoa Rodrigo de Freitas, de grande interesse sócio-político-ambiental para a cidade do Rio de Janeiro. Busca-se analisar a sua adequação em sintetizar a qualidade de água em bacias hidrográficas de pequeno porte e primordialmente urbana. Para tanto, utilizam-se dados físicos, químicos e biológicos do INEA, no período 2003 - 2010. Os resultados mostraram que o IQAFAL foi capaz de refletir a qualidade da água de modo satisfatório e compatível com os registros disponíveis e a percepção de especialistas acerca da real qualidade dos rios. Ou seja, este Índice se mostrou mais sensível às condições ruins, traduzindo a verdadeira condição destes corpos dágua, ao contrário do IQACETESB, que classifica estas águas como de qualidade mediana. Os resultados confirmam também as vantagens deste índice, observadas em estudos anteriores, sobretudo quanto à capacidade de identificar as variáveis de qualidade de água que são mais determinantes para o resultado final do Índice, através do estudo dos subíndices. / The increasing anthropogenic pressure imposes the need for a systematic monitoring of water and its aquatic environments. The development of Water Quality Indexes, WQIs (IQAs, acronym in Portuguese) aims to turn data into accessible and easy understandable information for managers and water users, in order to reflect the deterioration of this resource in terms of watershed, throughout the time. The State of Rio de Janeiro Environmental Institute (INEA) has adopted a new Water Quality Index for lotic environments, based on fuzzy logic, the WQI, developed for the study in the range of the Paraíba do Sul river. The main goal of this study is to apply IQAFAL to the dos Macacos, the Cabeça, and the Rainha rivers, which are tributary rivers of the drainage basin of the Rodrigo de Freitas Lagoon, of a great socio-political-environmental interest for the city of Rio de Janeiro. The aim is to analyze their suitability in synthesizing the water quality in small river basin and primordially urban. To this end, we used physical, chemical and biological data from INEA, in the period 2003 to 2010. The results showed that the WQI was able to evidence the water quality in a satisfactory way and consistent with the available records and the perceptions of experts about the real quality of the rivers. In other words, this index was more sensitive to bad conditions, showing the true condition of these water bodies, unlike WQICETESB, which classifies these waters as average quality ones. The results also confirm the advantages of this index, observed in previous studies, especially its ability to identify the variables of water quality which are more decisive for the index outcome, through the study of subindexes.

A divulgação de informação sobre qualidade das águas para um público não especialista é fundamental para subsidiar ações políticas e institucionais de gestão dos ambientes aquáticos. Para tanto, índices de qualidade de água têm sido propostos por serem capazes de sintetizar em um único valor ou categoria a informação normalmente descrita a partir de um conjunto extenso de variáveis químicas, físicas e biológicas de qualidade de água. A maioria das metodologias propostas para o desenvolvimento de índices de qualidade de água é baseada no conhecimento de especialistas quanto à escolha das variáveis a serem utilizadas, a ponderação da importância relativa de cada variável e métodos utilizados para agregar os dados das variáveis em um único valor. Este trabalho propõe um novo índice de qualidade de água, baseado em lógica nebulosa e direcionado para o ambiente lótico. Esse índice, o IQAFAL, foi desenvolvido com a colaboração de especialistas com ampla e comprovada experiência na área de qualidade de água. A essência do desenvolvimento de um índice, usando-se lógica nebulosa, está na capacidade dessa metodologia representar, de forma mais eficiente e clara, os limites dos intervalos de variação dos parâmetros de qualidade de água para um conjunto de categorias subjetivas, quando esses limites não são bem definidos ou são imprecisos. O índice proposto neste trabalho foi desenvolvido com base no conhecimento dos especialistas em qualidade de água do Instituto Estadual do Ambiente - INEA e aplicado aos dados de qualidade de água do Rio Paraíba do Sul, obtidos pelo INEA, nos anos de 2002 a 2009. Os resultados do IQAFAL mostraram que esse índice foi capaz de sintetizar a qualidade da água deste trecho do Rio Paraíba do Sul correspondendo satisfatoriamente às avaliações de qualidade de água descritas nos relatórios disponíveis. Verificou-se também que com essa metodologia foi possível evitar que a influência de uma variável em condições críticas fosse atenuada pela influência das outras variáveis em condições favoráveis produzindo um resultado indesejável no índice final. / The dissemination of information on water quality for a non-specialist audience is essential to support programs and institutional policies for the management of aquatic environments. Therefore, water quality indices have been proposed since they are able to synthesize into a single value or category information usually described from an extensive set of chemical, physical and biological water quality variables. Most of the proposed methodologies for the development of water quality indices are based on expert knowledge regarding the choice of variables used, weighting the relative importance of each variable, and methods used to aggregate data variables in a single value. This research proposes a new index of water quality, based on fuzzy logic and aimed at the lotic environment. This index, the IQAFAL, was developed through the collaboration of experts with broad and proven experience in the area of water quality. The essence of developing an index, using fuzzy logic is the ability of that methodology to represent, more efficiently and clearly, the limits of the ranges of the variables of water quality for a set of subjective categories, where these limits are not well defined or are inaccurate. The index proposed in this paper was developed based on knowledge of experts in water quality of the Rio de Janeiro Environmental Agency - INEA and applied to data of water quality of the Paraíba do Sul river, obtained by INEA, in the years 2002 to 2009. The results of IQAFAL showed that the index was able to synthesize the water quality of this stretch of the Paraíba do Sul, corresponding satisfactorily to the assessments of water quality described in the reports available. It was also noted that with this methodology it was possible to avoid the attenuation of the influence of a variable in critical condition by the influence of other variables in good conditions producing an undesirable result in the final index.

CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / FAPEMIG - Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / Os usos múltiplos dos recursos hídricos geram conflitos de ordem quantitativa e qualitativa em escala de bacia hidrográfica, impulsionando o surgimento de ferramentas computacionais, com os mais diferentes níveis de complexidades, no auxílio à gestão e planejamento das águas superficiais. Este trabalho apresenta uma ferramenta de uso livre para a avaliação da qualidade da água em ambiente lótico, denominada QUALI-TOOL, utilizando-se de linguagem de programação Visual Basic com interface gráfica no Excel. A ferramenta permite a simulação dos parâmetros arbitrários (sólidos suspensos, compostos tóxicos, entre outros), oxigênio dissolvido, demanda bioquímica de oxigênio, fósforo total, nitrogênio orgânico, amônia, nitrato, Escherichia Coli e metais pesados. Para o emprego de toda a potencialidade da ferramenta, utilizou-se como área de estudo uma bacia hipotética, cujo trecho de aproximadamente 62,5 km do rio principal recebe tributários, lançamentos pontuais e difusos de cargas poluentes e demandas consuntivas pontuais. O QUALI-TOOL revelou-se uma ferramenta útil para a comunidade acadêmica e profissional quanto ao planejamento e gestão de recursos hídricos em escala local e de bacia hidrográfica. O manual do usuário foi organizado com uma sequência de tópicos que ajuda no entendimento do usuário principiante. O manual traz também a resolução de um exemplo prático de autodepuração em um trecho de rio, cuja metodologia do sistema abrange toda a potencialidade da ferramenta. De uma forma geral, a ferramenta computacional QUALI-TOOL pode ser utilizada para fins acadêmico e técnico no planejamento e gestão de recursos hídricos em escala local e de bacia hidrográfica. / The uses of water resources generate conflicts of quantitative and qualitative nature in basin scale, it impelling the development of computational tools with the most different levels of complexity, which assist the management and planning in water surface. This paper presents an free tool for evaluation of water quality in lotic environment, called QUALI-TOOL, using a Visual Basic programming language with graphical interface in Excel. The tool allows the simulation of arbitrary parameters (suspended solids, toxic compounds and others), dissolved oxygen, oxygen biochemistry, organic nitrogen, ammonia, nitrate, Escherichia-coli and heavy metals. For the usage of the tool's full potential, a hypothetical basin was used as the study area, in which 62.5 km of the main river receives tributaries, punctual and diffuse inputs of pollutant loads and punctual consumptive demand. The simulations were also performed in others two computational tools to verify the accuracy of QUALI-TOOL. QUALI-TOOL has proved to be a useful tool for academic and professional community in planning and managing water resources in local and basin scale. The user’s manual was organized in a topic sequence, helpful for the begginers users. The manual also provides a solution of a practical example of selfcleaning in a fictional stretch of a river, which the system metodology uses all the toll’s poten- ciality. In general, the QUALI-TOOL computational tool can be used for academic and technical purposes in the planning and management of water resources at local and river basin level. Keywords: Computational / Dissertação (Mestrado)