Τα υδρόβια μακρόφυτα και τα βενθικά μακροασπόνδυλα μελετήθηκαν εποχικά σε δύο λιμνοθάλασσες της Δυτικής Ελλάδας (Κοτύχι και Πρόκοπος), με σκοπό την ανάλυση της χωρικής και εποχικής διακύμανσης των βιοκοινωνιών τους. Η λιμνοθάλασσα Κοτύχι παρουσιάζει μεγαλύτερη επικοινωνία με τη θάλασσα, ενώ ο Πρόκοπος έχει μεγαλύτερο βαθμό απομόνωσης από τη θάλασσα. Τα υδρόβια μακρόφυτα αποτελούν κύριο στοιχείο των λιμνοθαλασσών. Συνολικά και στις δύο περιοχές μελέτης βρέθηκαν 22 taxa μακροφύτων (αγγειόσπερμα και μακροφύκη), εκ των οποίων τα 8 αποτελούν νέες αναφορές για την περιοχή μελέτης. Συγκεκριμένα, βρέθηκαν 16 taxa στο Κοτύχι (2 ροδοφύκη, 8 χλωροφύκη, 5 αγγειόσπερμα, 1 στρεπτόφυτο) και 14 στον Πρόκοπο (1 ροδοφύκος, 5 χλωροφύκη, 5 αγγειόσπερμα, 3 στρεπτόφυτα). Τα αγγειόσπερμα Ruppia cirrhosa και Potamogeton pectinatus ήταν κυρίαρχα και στις δύο λιμνοθάλασσες. Κυρίαρχο taxon στο Κοτύχι ήταν και το χλωροφύκος Cladophora glomerata, ενώ για τον Πρόκοπο το αγγειόσπερμο Zannichellia pallustris ssp. pedicellata. H βιομάζα των υδρόβιων μακροφύτων παρουσίασε μεγάλη αύξηση κατά τη διάρκεια της θερινής περιόδου. Στο Κοτύχι απαντούν 28 taxa υδροβίων μακροασπονδύλων, ενώ στον Πρόκοπο 19. Η οικογένεια των Chironomidae (Miscellanea) και το Lekanesphaera monodi (Καρκινοειδή) ήταν τα κυρίαρχα taxa και για τις δύο λιμνοθάλασσες. Η ποικιλότητα (Η’) της βενθικής πανίδας κυμάνθηκε από 1,3 έως 2,6 στο Κοτύχι και από 0,7 έως 2,4 στον Πρόκοπο. Τα αποτελέσματα της ιεραρχικής ομαδοποίησης (Cluster analysis) σε σύνολο 72 δειγματοληπτικών επιφανειών, με βάση την αφθονία των υδρόβιων μακροφύτων στις δύο περιοχές μελέτης, ανέδειξαν 5 ομάδες βλάστησης. Στην ομάδα Ι κυρίαρχο taxon είναι το αγγειόσπερμο Zostera noltii, ενώ στις ομάδες ΙΙa και ΙΙb κυριαρχεί το αγγειόσπεrμο Ruppia cirrhosa, με διαφορετική αντιπροσώπευση των συνοδών ειδών. Στην ομάδα ΙΙIa κυριαρχούν τα αγγειόσπερμα Potamogeton pectinatus και Zannichellia pallustris ssp. pedicellata, ενώ η ομάδα ΙΙIb κυριαρχείται από το Zannichellia pallustris ssp. pedicellata που συνοδεύεται από το χλωροφύκος Ulva intestinalis. O έλεγχος των διαφορών των ομάδων βλάστησης, με βάση τη διακύμανση των περιβαλλοντικών τους παραμέτρων πραγματοποιήθηκε με τον έλεγχο Mann - Whitney U. Στατιστικά σημαντικές διαφορές υπάρχουν μεταξύ της ομάδας ΙΙb με τις ομάδες Ι και ΙΙIb, όσον αφορά το βάθος και μεταξύ της ομάδας ΙΙb και ΙΙΙa, όσον αφορά την αναλογία διαφάνεια/βάθος και τη συγκέντρωση του ολικού φωσφόρου. Τα αποτελέσματα της ιεραρχικής ομαδοποίησης (Cluster analysis) σε σύνολο 36 δειγματοληπτικών επιφανειών, με βάση την αφθονία των υδρόβιων μακροασπονδύλων ανέδειξαν δύο ομάδες βενθικής πανίδας σε επίπεδο ομοιότητας περίπου 50% (Bray curtis similarity 50%) που αντιστοιχούν στις δύο λιμνοθάλασσες. Η ομάδα που αντιστοιχεί στο Κοτύχι κυριαρχείται από την οικογένεια Chironomidae και η ομάδα που αντιστοιχεί στον Πρόκοπο κυριαρχείται από την οικογένεια Οstracoda. O έλεγχος Mann - Whitney U έδειξε ότι οι δύο λιμνοθάλασσες διαφέρουν με βάση τις αβιοτικές παραμέτρους σε επίπεδο σημαντικότητας p<0,001 στο βάθος, την αναλογία διαφάνεια/βάθος, τη συγκέντρωση του ολικού φωσφόρου, χλωροφύλλης –α και ολικών αιωρούμενων στερεών. Ο Πρόκοπος παρουσίασε μεγαλύτερο βάθος (0,87m) από το Κοτύχι (0,56m) και μεγαλύτερη διακύμανση των παραπάνω παραμέτρων. Γενικά, τα αποτελέσματα της ανάλυσης κύριων συνιστωσών (PCA) και της ανάλυσης ANOSIM, που αφορούν τις περιβαλλοντικές παραμέτρους έδειξαν ότι η διακύμανση των περιβαλλοντικών παραμέτρων παρουσίασε εποχικό και χωρικό πρότυπο και στις δύο λιμνοθάλασσες με τη μεγαλύτερη διακύμανση τους να παρατηρείται στον Πρόκοπo. Κατά τη διάρκεια της θερινής περιόδου ειδικά στον Πρόκοπο καταγράφηκαν πολύ χαμηλές τιμές διαλυμένου οξυγόνου (χαμηλότερη τιμή: 0,34 mg/l), ακραίες τιμές αλατότητας (μέγιστη τιμή: 38,43 psu) και αυξημένες τιμές pH (μέγιστη τιμή: 9,95). Αυτή η εποχική διακύμανση των περιβαλλοντικών παραμέτρων προκαλεί έντονο φυσικό στρες στους υδρόβιους οργανισμούς επηρεάζοντας την αφθονία και εξάπλωση τους. Οι κυριότερες συσχετίσεις των αβιοτικών παραμέτρων που προέκυψαν από την ανάλυση Spearman είναι η θετική συσχέτιση του ολικού φώσφορου με τη χλωροφύλλη – α, τα ολικά αιωρούμενα στερεά και τη σταθερά απορρόφησης – α, η αρνητική συσχέτιση της αναλογίας διαφάνειας/βάθος με τον ολικό φώσφορο και τη χλωροφύλλη – α και του διαλυμένου οξυγόνου στο υπόστρωμα με τη συγκέντρωση φωσφορικών ιόντων, ολικού αζώτου, ολικού άνθρακα και οργανικού άνθρακα στο ίζημα. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα της ανάλυσης πλεονασμού (RDA), τo pH, η συγκέντρωση των ολικών αιωρούμενων στερεών της χλωροφύλλης - α, το βάθος, η θερμοκρασία και η σταθερά απορρόφησης Κ φαίνεται να παίζουν τον πιο σημαντικό ρόλο στην εξάπλωση & αφθονία των μακροφύτων. Όσον αφορά την εξάπλωση και αφθονία των υδρόβιων μακροασπονδύλων, σύμφωνα με την ανάλυση πλεονασμού (RDA), πιο σημαντικό ρόλο φαίνεται να παίζουν το βάθος, η συγκέντρωση των ολικών αιωρούμενων σωματιδίων, η θερμοκρασία και το pH. Γενικά, στις δύο λιμνοθάλασσες καταγράφηκε χαμηλός ειδών μακροφύτων και μακροαπονδύλων, όπως και σε άλλες λιμνοθάλασσες της Ελλάδας (Reizopoulou and Nicolaidou 2004, Kevrekidis 2004, Mogias and Kevrekidis 2005). Ο χαμηλότερος αριθμός ειδών και ατόμων μακροασπονδύλων παρατηρήθηκε κατά τη διάρκεια της θερινής περιόδου. Τα αποτελέσματα έδειξαν επίσης ότι ο αριθμός ειδών, η ποικιλότητα και η αφθονία, των βενθικών μακροασπονδύλων σχετίζεται ισχυρά με την υδρόβια βλάστηση και το βαθμό απομόνωσης από τη θάλασσα. Ο αριθμός ειδών και ατόμων μακροασπονδύλων παρουσιάστηκε αυξημένος στον τύπο ενδιαιτήματος, όπου κυριαρχούν τα αγγειόσπερμα, ενώ παρουσιάστηκε μειωμένος σε γυμνό υπόστρωμα. Επίσης, ο αριθμός ειδών και ατόμων μακροασπονδύλων εμφανίζεται μειωμένος με την αύξηση της απόστασης από τη θάλασσα. Τα αποτελέσματα της ανάλυσης πλεονασμού (RDA) έδειξαν ότι τα μαλάκια παρουσιάζουν καλύτερη συσχέτιση με το αγγειόσπερμο Zostera noltii και τα συνοδά του είδη, ενώ τα καρκινοείδη παρουσιάζουν καλύτερη συσχέτιση με τα αγγειόσπερμα Ruppia cirrhosa, Potamogeton pectinatus και Zannichellia pallustris ssp. pedicellata και τα συνοδά τους είδη. Τα Miscellanea δείχνουν καλύτερη συσχέτιση με τα ευκαιριακά είδη υδροβίων μακροφύτων. Το Gammarus insensibilis παρουσίασε συνεμφάνιση με το χλωροφύκος Chaetomorpha linum, το οποίο αποτελεί μέρος της διατροφής του (Sheader & Sheader 1987, Bamber et al. 1992). Στην παρούσα εργασία συζητούνται περαιτέρω η οικολογική ποιότητα των δύο λιμνοθαλασσών και οι χωρικές και χρονικές διακυμάνσεις των περιβαλλοντικών παραμέτρων καθώς και οι επιδράσεις τους στη δομή και λειτουργία των βιοκοινωνιών των μακροφύτων και μακροασπονδύλων. / Aquatic macrophytes and benthic macroinvertebrates were studied seasonally in two coastal lagoons (Kotychi and Prokopos) located in Western Greece, in order to investigate spatial and temporal trends. Kotychi lagoon presents a better communication with the sea, while Prokopos has a high degree of confinement. Both ecosystems receive seasonally freshwater input by streams. The submerged aquatic macrophytes constituted a major component of the ecosystems studied. In total were found 22 taxa of aquatic macrophytes (angiosperms and macroalgae), 16 taxa for Kotychi (2 Rhodophyta, 8 Chlorophyta, 5 Magnoliophyta, 1 Streptophyta) and 14 taxa for Prokopos (1 Rhodophyta, 5 Chlorophyta, 5 Magnoliophyta, 3 Streptophyta). Ruppia cirrhosa, and Potamogeton pectinatus were dominant in both lagoons. Kotychi lagoon was also dominated by Cladophora glomerata and Prokopos by Zannichellia pallustris ssp. pedicellata, while the biomass of aquatic species peaked during summer period. The total number of macroinvertebrates found in the lagoons was 28 taxa for Kotychi and 19 for Prokopos. Chironomidae (Miscellanea) and Lekanesphaera monodi (Crustacea) were dominant in both lagoons, while Kotychi was also dominated by Monocorophium insidiosum (Crustacea), and Prokopos by Ostracoda (Crustacea). Benthic diversity (Η’) ranged from 1.3 to 2.6 in Kotychi and from 0.7 to 2.5 in Prokopos. Cluster analysis (Bray Curtis similarity) distinguished 5 vegetation groups based on 72 sampling plots. Group I, was dominated by Zostera noltii, groups IIa and IIb were both dominated by Ruppia cirrhosa, but they present different abundance in companion opportunistic species. Group IIIa was dominated by Potamogeton pectinatus and Zannichellia pallustris ssp. pedicellata and group IIIb by Zannichellia pallustris ssp. pedicellata and Ulva intestinalis. Mann - Whitney U – test showed that means of environmental variables such as depth, total P and the ratio transparency/depth differed significantly among groups IIb, IIIa and IIIb. Cluster analysis (Bray Curtis similarity) distinguished two groups of macroinvertebrates, based on 36 sampling plots. Group I represents Kotychi lagoon by Chironomidae and group II represents Prokopos lagoon II dominated by Ostracoda. Mann - Whitney U – test showed that means of environmental variables such as depth, the ratio transparency/depth, total P, chl-a and TSM differed significantly between the two lagoons. Prokopos (0,87m) is a deeper lagoon than Kotychi (0,56m) and presented higher values of the ratio transparency/depth, total P, chl-a and TSM. Generally, PCA and ANOSIM analysis showed that there is a seasonal and spatial fluctuation of environmental variables in the two lagoons. Prokopos showed widest range of the environmental variables among seasons. In Prokopos lagoon during summer period recorded very low values of D.O. (lowest value: 0,34 mg/l), high salinity (max. value: 38,43 psu) and pH (max. value: 9,95). The high seasonal fluctuations of environmental variables create a natural stress to aquatic organisms affecting their abundance. The results of Spearman analysis showed that total P was positively correlated with chl-a, TSM and attenuation coefficient K and the ratio transparency/depth was negatively correlated with total P and chl-a. Also, sediment’s D.O. was negatively correlated with orthophosphates, total nitrogen, total and organic carbon in the sediment. The results of RDA analysis showed that pH, TSM, chl-a, depth, attenuation coefficient K and temperature play the most important role in the abundance and distribution of aquatic macrophytes. Depth, TSM, temperature and pH influence the distribution and abundance of benthic mavroinvertebrates. Generally, both lagoon showed low number of species of macrophytes and macroinvertebrates, similarly with other Greek lagoons (Reizopoulou and Nicolaidou 2004, Kevrekidis 2004, Mogias and Kevrekidis 2005). The lowest number of species and individuals of macroinvertebrates was recorded during the summer period. Moreover, results showed that species richness, diversity, and abundance of benthic macroinvertebrates were strongly related to aquatic vegetation and degree of confinement. The number of species and individuals of macroinvertebrates increased in the habitat where angiosperms were the dominated macrophytes. On the other hand, the number of species and individuals of macroinvertebrates presented lower values in bare substrates. Also, the number of species and individuals of macroinvertebrates presented a reduction at the sampling stations which have a high distance from the sea, in both lagoons. RDA analysis showed that Mollusca prefer as a habitat the angiosperm Zostera noltii and its companion species. Crustacea showed better relation with angiosperms Ruppia cirrhosa, Potamogeton pectinatus and Zannichellia pallustris ssp. pedicellata and their companion species. Miscellanea showed better relation with the opportunistic species of aquatic macrophytes. Gammarus insensibilis presented co-occurrence with Chaetomorpha linum, which is a part of its diet, as referred also, in Sheader & Sheader (1987) and Bamber et al. (1992). In the current study the ecological evaluation of the two coastal lagoons, the spatial and temporal fluctuations of environmental variables and their influence to the structure and function of biotic communities are further discussed.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:31:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4000.pdf: 1405688 bytes, checksum: 20351183bd8a8281e307e66398831dbb (MD5) Previous issue date: 2011-04-08 / Universidade Federal de Minas Gerais / The riparian forest deforestation by pasture activities allows greater solar incidence on the streams bed. The high input of light favours the development of aquatic macrophytes, which also contributing with the high primary production rate and are important substrate for aquatic organisms. This substrate generates stability subunities and complex microhabitats which are used as refugee, places and feeding source and interfere in the trophic relations in the streams. Benthic macroinvertebrates can be affected in several ways by fish (predators) through direct effects (feeding) or indirect effects (predation risk, bio-perturbation, trophic links). However, the complexity offered by the macrophytes can influence the trophic interactions between fish and the macroinvertebrates, decreasing the predation pressure and allowing the coexistence among these organisms. The objective of this study was to evaluate the macrophyte influence on the aquatic communities. With the purpose of facilitate the understanding, the study was divided in two chapters: (1) It compared the macroinvertebrate assemblages present in sites with or without macrophytes in three different streams; (2) It evaluated the aquatic macrophyte effects on the colonization of macroinvertebrate communities and on the predation interaction between macroinvertebrates and fish, using an experiment with exclusion cages in two streams. The results allow a better understanding of the functional processes in the structure of the streams, providing knowledge about the human interaction effects on the functioning of these systems. / O desmatamento das matas ciliares realizado por atividades de pastagens possibilita maior incidência solar sobre o leito dos córregos. A alta entrada de luz favorece o desenvolvimento de bancos de macrófitas, que além de contribuírem com alta taxa de produção primária são importante substrato para os organismos aquáticos. Esse substrato gera subunidades de estabilidade e microhabitats complexos que são utilizados como refúgio, local e fonte de alimentação e interferem nas relações tróficas dentro dos riachos. Macroinvertebrados bentônicos podem ser afetados de diversas formas pela presença de peixes (predadores), seja através de efeitos tróficos diretos (alimentação) ou de efeitos indiretos (ameaça de predação, bioperturbação, ligações tróficas). No entanto, a complexidade fornecida pelas macrófitas pode influenciar as interações tróficas entre peixes e macroinvertebrados, diminuindo a pressão de predação e permitindo a coexistência entre esses organismos. O objetivo do estudo foi avaliar a influência das macrófitas aquáticas nas comunidades de macroinvertebrados aquáticos. Na intenção de facilitar a compreensão, o estudo foi dividido em dois capítulos: (1) Comparou as comunidades de macroinvertebrados presentes em locais com e sem macrófitas em três diferentes riachos; (2) Avaliou o efeito das macrófitas aquáticas na colonização da assembléia de macroinvertebrados e na interação de predação entre macroinvertebrados e peixes, usando um experimento com gaiolas de exclusão em dois riachos. Os resultados permitem um melhor entendimento dos processos funcionais e estruturais de riachos, fornecendo conhecimento dos efeitos de alterações humanas no funcionamento desses sistemas.

O aporte de sedimento fino é um dos principais agentes causadores de impactos a ecossistemas aquáticos. Este trabalho teve por finalidade avaliar por experimentalmente o efeito do sedimento fino sobre a fauna de macroinvertebrados bentônicos em um riacho subtropical. O local escolhido foi o rio Forqueta no distrito de Barra do Ouro pertencente ao município de Maquiné, RS. Foi adicionado por tratamento cerca 3138 cm3 de sedimento fino, separado em duas frações: areia fina (0 mm a 0,250mm) e areia grossa (0,25 mm a 1mm), em dois níveis, com e sem sedimento. Os dados foram analisados através por meio de uma Análise de Variância (ANOVA) de dois fatores para abundância total, riqueza e riqueza rarefeita, além de uma Análise de Variância Multivariada (MANOVA) para abundância relativa e composição de espécies e de uma Análise de Correspondência Canônica (pCCA), esta última, para avaliar o quanto eventos de perturbações influenciam a fauna aquática. A interação entre a velocidade do fluxo e os fatores envolvendo sedimentos também foram avaliados. O sedimento fino afetou negativamente a abundância total, a riqueza e a composição de espécies, mas não a riqueza rarefeita e a abundância relativa.O fluxo foi um importante fator para a distribuição da fauna avaliada, sendo a abundância, riqueza e a riqueza rarefeita maior em áreas com maior fluxo. Houve interação do fluxo com a areia fina, aumentando seu efeito sobre a abundância total e riqueza rarefeita em locais com maior velocidade de fluxo. A pCCA mostrou que eventos pontuais e de curta duração de acréscimo de sedimento fino não são danosos à fauna aquática. Os resultados obtidos mostram que o sedimento fino afeta de forma negativa a fauna de macroinvertebrados bentônicos em riachos, e este efeito negativo se dá por diversas formas, tais como redução do hábitat, perda da qualidade do alimento, estresse fisiológico e por outros. A relação da fauna com a velocidade pode ser atribuída às preferênciasecológicas dos grupos encontrados. Por alguns resultados divergirem de estudos prévios, o efeito do sedimento fino sobre a fauna aquática deve ser mais bem estudado. / One of the main forms by which aquatic ecosystems are impacted is the input of fine sediment. The objective of our study was to determinate by one experiment the effect of fine sediment on benthic macroinvertebrates in subtropical streams. The study area was the Forqueta River in Barra do Ouro district of Maquiné city, Rio Grande do Sul, Brazil. It’s was added 3138 cm3 of sediment, in two fractions: fine sand (0mm – 0.25mm) and coarse sand (0.25mm – 1mm) into the river with two levels (with or without sediment) . The data were analyzed by Analysis of Variance (ANOVA two-way) for abundance, richness and rarefied richness, the last one intended to compare species richness based on an equivalent number of individuals. Using Multivaried Analysis of Variance (MANOVA) we examined the effect of fine sediment on relative abundance and composition of species. Sediment was used as one factor in four levels. A Partial Canonical Correspondence Analysis (pCCA) was used to examine the effect of the disturbance event on communities. The interaction between the flow and the factors of the sediment was examined. There was a negative effect of fine sediment on abundance, richness and species composition, but the effect was null on relative abundance and rarefaction of species richness. The flow was important for distribution of individuals colleted. The abundance, species richness and rarefied richness were highest on places with fastest flows. The flow increased the effect of fine sand on abundance and rarefied richness. The pCCA showed that disturbance events of small frequency consisting of input of terrestrial sediment have no negative effects on benthic macroinvertebrate. The relationship between flow and benthic macroinvertebrates can be attributed to the ecological preferences of species. These results showed that fine sediment impact is harmful for benthic macroinvertebrates in streams, particularly in termsof abundance. This negative effect may be a consequence of loss of habitat, reduced food quality, physiological stress and others forms. Because some results differ from other studies, the effect of the fine sediment on the benthic macroinvertebrates needs to be better studied.

Nesta tese avaliei a relação entre a classificação de riachos em tipos de rios baseados nas suas características abióticas com a comunidade de macroinvertebrados. Especificamente, avaliei as seguintes questões: 1) Como as escalas de trecho de rio (local) e de bacia hidrográfica (regional) influenciam as comunidades? 2) As classificações de rios baseadas em variáveis abióticas são concordantes com aquelas baseadas em macroinvertebrados? 3) As respostas das comunidades de macroinvertebrados são similares quando diferentes abordagens de classificação são usadas? Por fim, 4) De que forma a resolução taxonômica e o tratamento dos dados influenciam as perguntas 2 e 3? Este estudo foi realizado em 38 riachos, numa área de 282 mil km2 no Rio Grande do Sul. As distâncias entre os riachos variaram entre 15 a 670 km. As variáveis físicas e químicas dos rios foram obtidas em trechos de 50 metros de extensão. A bacia hidrográfica de cada trecho foi delimitada e o uso da terra, tipo de solo e o relevo foram obtidos por meio de SIG. A tese traz uma “Apresentação geral” como Introdução. O capítulo 1 cobre a revisão da literatura e foi publicado na revista Ciência e Ambiente. O capítulo 2 apresenta a relação das variáveis ambientais e do espaço (distância geográfica) com a comunidade de macroinvertebrados. Como principal resultado, observou-se que o ambiente explica a maior parte da variação da distribuição na comunidade de macroinvertebrados, sendo que o efeito do ambiente é dependente da resolução taxonômica utilizada. No capítulo 3 avaliei a concordância entre classificações bióticas e abióticas. Avaliamos concomitantemente o efeito da resolução taxonômica, tipo de dado e da escala (trecho de rio x bacia hidrográfica). Tanto o tipo de dado quanto a resolução taxonômica influenciaram os resultados, sendo a classificação baseada nos dados no nível de família o único concordante com a classificação baseada em dados abióticos (duas escalas juntas). Outro importante resultado obtido foi a observação de que em uso de diferentes escalas, separadamente, verifica-se que a concordância se deu apenas para a escala de bacia hidrográfica, desde que para abundância no nível de gênero e presença/ausência no nível de família. No capítulo 4 verifiquei a relação da comunidade de macroinvertebrados com cinco sistemas de classificações de rios. As duas primeiras são baseadas em hidrorregiões, a terceira, em ecorregiões aquáticas da FEOW, a quarta deriva das ordens dos rios e a quinta é resultado do agrupamento de variáveis ambientais medidas localmente e regionalmente. Os resultados demonstram que a classificação baseada em variáveis ambientais se apresentou como o melhor sistema de classificação dos rios amostrados. Também avaliamos o tipo de dado e resolução taxonômica. Novamente a resolução taxonômica foi importante para os resultados obtidos e os dados de gênero obtiveram os melhores resultados. Por fim, na última parte da tese são apresentadas as considerações finais. / This thesis evaluated the relationships between stream classifications according to their abiotic characteristics and macroinvertebrate stream assemblages. Specifically, I asked the following questions: 1) How the macroinvertebrate communities are related with stream reach and catchment scales ? 2) Are the streams classifications with biotic and abiotic approach congruent? 3) Are there similar responses of macroinvertebrate assemblages when different classification approaches are used? 4) Can the taxonomic resolution and data type (abundance and presence/absence) to influence the results? This study was conducted in 38 streams, with distances among streams ranged from 15 to 670 km at an area of 282.000 km2 in Rio Grande do Sul state. The chemical and physical variables were obtained at a 50 m reach in each stream. The catchment was delimited and land use, soil coverage and relief were obtained using GIS tools. The thesis includes an “overview” as introduction. Chapter 1 covers the literature review and was published on Ciência e Ambiente. The Chapter 2 shows the relationship of environmental variables and space (distance among streams) with macroinvertebrate assemblages. The main result was that the environment accounted for most of the variation on the distribution of macroinvertebrate assemblages and this effect was dependent of the taxonomic resolution. In chapter 3 I evaluated the concordance between the abiotic and biotic classifications as well as the effect of the numerical and taxonomic resolution and the scale (stream reach x catchment). The results are dependent of the taxonomic resolution and dada type. The most important result was the effect of taxonomic resolution on the concordance between biotic and abiotic classifications. The classification based on macroinvertebrate family data was the only biotic classification concordant with the classification based on abiotic data. Another important result is that different scales, when used separately, only catchment classification was concordant with biotic one, and this result was dependent of both taxonomic and dada type. In chapter 4 we assessed the relationship of macroinvertebrate assemblages with five stream classifications. The first two is based on catchments grouped in hydrologic units, the third is based in freshwater ecoregions of FEOW, the fourth is based on stream orders and the fifth is result by cluster of environmental variables get on stream reach and catchment scales. That classification based on environmental variables had the higher scores than others classification by Classification Strength approach. The taxonomic and numeric resolutions were also evaluated. The taxonomic resolution was important to the results obtained, and genera data show the best scores. In the last part of the thesis are presented the conclusion remarks.

Dois estudos envolvendo processos ecológicos de decomposição foliar e colonização por macroinvertebrados foram realizados em três nascentes do bioma Pampa. O primeiro deles questionou se as folhas podem ter processos diferenciados quando estão misturadas, ou seja, se há efeito aditivo de uma folha sobre as outras e se a fauna decompositora seleciona recursos na forma desse composto heterogêneo. Para tanto, quatro espécies mais comuns da mata de galeria desses riachos foram coletadas e incubadas em bolsas-de-folhiço. A taxa de decomposição das folhas quando misturadas não é diferente da média de todas as espécies isoladas, indicando que não existe efeito de uma espécie sobre as outras. A colonização de macroinvertebrados não respondeu a diferenças dos detritos, tanto para abundância quanto para composição da fauna, indicando que as morfoespécies não têm preferência por tipos de folhas. Em relação aos grupos tróficos funcionais, não existe seleção entre os diferentes detritos - mesmo quando misturados - mas sim um forte padrão de sucessão no tempo. Herbívoros e omnívoros possuem maior freqüência nas primeiras etapas do processo, seguidos de detritívoros e carnívoros mais nas etapas finais. Já o segundo estudo se propõe a investigar se a presença de folhas de Eucalyptus saligna (exótica) junto às de nativas tem efeito na taxa de decomposição total da mistura em resposta as suas diferentes pressões de seleção, como por exemplo, seus metabólitos secundários. A taxa de decomposição tanto de E. saligna, quanto dessas folhas misturadas às nativas, é considerada lenta, sendo que folhas de E. saligna isoladas foi a mais rápida, ficando no limite ente lenta a intermediária. A taxa de decomposição do tratamento nativas + E. saligna foi diferente daquela esperada pela média de todas as espécies isoladas (nativas + exótica). A densidade de macroinvertebrados foi diferente entre folhas de E. saligna e desta misturada às nativas, sendo a maior riqueza de morfoespécies associada às folhas da espécie exótica. Não há padrões quanto à estrutura da assembléia de macroinvertebrados associados às diferentes folhas, e nem entre os tempos. A mesma falta de agrupamento ocorre para os grupos funcionais. E. saligna obteve uma taxa de decomposição mais acelerada provavelmente por apresentar baixo teor de lignina e, ainda, pela rapidez com que geralmente os polifenóis são lixiviados. O esperado para a decomposição do tratamento nativas + E. saligna foi uma taxa maior daquela observada, possivelmente porque as folhas nativas apresentam uma estrutura tecidual mais íntegra, providenciando uma desaceleração da taxa de decomposição das folhas de eucalipto na mistura. Portanto, tanto o processo de decomposição quanto a colonização de macroinvertebrados do tratamento de nativas sob influência da exótica se deu mais em função das espécies nativas ali presentes. / Two studies involving ecological processes of leaf decomposition and macroinvertebrate colonization were performed on three headwater streams of the Pampa biome. The first verified if the leaves may have different decomposition process when they are mixed, in other words, if there is additive effect of a film on the other, and if the fauna selects resources in the form of this heterogeneous compound. To achieve that, the four most common species of the gallery forest of these streams were collected and placed in litter-bags. The leaf breakdown rate when mixed is not different from the average of all species isolated, indicating that there is no effect of one species over the others. The colonization of macroinvertebrates did not respond to differences of detritus, both to the abundance and for fauna composition, indicating that the morphospecies have no preference for the leaves kind. Regarding the functional feed groups, there is no selection among the different debris - even when mixed - but a strong pattern of temporal succession. Herbivores and omnivores have higher frequency in the early stages of the decomposition followed by detritivores and carnivores in the final stages. The second study aims to investigate whether the presence of Eucalyptus saligna (exotic) plus native leaves affect the decomposition rate of the mixture since these leaves have experienced different selection pressures and therefore have different mechanisms of decomposition, for example, have developed different secondary metabolites. The decomposition rate of both E. saligna, and these leaves mixed with native, were considered slow, but the E. saligna leaves alone had the fastest decomposition rate, being in the limit between slow and intermediate. The leaf breakdown rate of native + E. saligna was different from that expected by the average of the isolated species (native + exotic). The density of macroinvertebrates was different between of E. saligna and native plus eucalypt leaves, with the greatest richness of morphospecies associated with the leaves of the exotic one. There were no standards in the assembly of macroinvertebrates associated with the different leaves, or between times. The same lack of clustering occurs for the functional feed groups. E. saligna obtained a faster decay rate probably because of its low lignin content, and also the speed with which the polyphenols are generally leached. The expected for the decomposition rate of native + E. saligna was higher than the observed, possibly because the leaves have a native tissue structure more fully, providing a deceleration in the decomposition rate of eucalyptus leaves in the mix. Therefore, both the process of decomposition and colonization by macroinvertebrates under the influence of the exotic, were more associated with the presence of the native species.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The objective of this project was to investigate the impact of different pesticides used in the ricefield on the density and diversity of benthic organisms. In the experiment, two collects of soil were made to identify and quantify benthic organisms, one in the 28th and other in the 84th days after the entry of water in the ricefield. We used a cylindrical collector of PVC (Curer) with 0.10 m in diameter (0.01 m2) at a depth of 0.10 m. Samples were collected in the irrigated plots that received the following treatments: TO - Imazethapyr + Imazapic (ONLY ®), TB - Bispyribac-sodium (NOMINEE 400SC), TQ - Quinclorac (FACET PM), TF - Fipronil (STANDACK) and TC - control. The number of replicates for each treatment was 12 samples per day. The collected material was stored in plastic bags and taken to the laboratory, where it was washed in sieves of 0.25 mm and re-packed in plastic bottles and then immediately stained (Rose-Bengal), and fixed with absolute ethanol. After fixing, the organisms were separated and identified to the lowest taxonomic level possible, using specialized bibliographies. Throughout the period of ricefield, data on the following parameters of irrigation water were recorded: dissolved oxygen, pH, temperature, alkalinity, hardness, turbidity, conductivity and persistence of pesticides used. To verify differences in the physical-chemical, between treatments, we used a TWO-WAY-ANOVA (treatment and time) and a PCA. An ANOVA one criterion was used to verify differences in taxa between treatments and a MANOVA was used to examine differences in fauna composition between treatments and trophic guilds. There were no differences among abiotic data and the treatment, but differences were found in the time of cultivation. Concerning the persistence of pesticides, the herbicide quinclorac was the most persistent, detected up to the 84th day. The lower persistence of the herbicide ONLY® was detected until the 21st day. In the first sample a total of 1971 animals was collected from all treatments, separated into four phyla: Arthropoda (Insecta, Arachnida and Crustacea), Mollusca (Gastropoda), Anellida (Oligochaeta and Hirudinea) and Nematoda. In the second group of samples, 2295 individuals were identified among all treatments. The same phyla were present, but the diversity of insects was higher than in the previous collection. The MANOVA showed differences between the fauna composition of the treatments evaluated, and between collections, as well as among the fauna composition of the same trophic guild in the different treatments. Based on these results we conclude that the pesticides did not affect the physical and chemical parameters of water, however, these products can cause stress on the benthic community at the beginning of culture for a period of approximately one month after the entry of water in the plots. This effect is reduced over time so that the benthic community tends to restructure after the period of greatest activity of pesticides in water. / O objetivo deste estudo foi investigar o impacto da utilização de diferentes agroquímicos, empregados na lavoura de arroz irrigada por inundação, sobre a densidade e riqueza de organismos bentônicos. No experimento, foram realizadas duas amostragens de solo para identificar e quantificar organismos bentônicos, uma no 28º e outra no 84º dia após a entrada de água na lavoura. Utilizou-se um coletor cilíndrico de PVC (Corer) com 0,10 m de diâmetro (0,01 m2) na profundidade de 0,10 m. As amostragens foram realizadas em parcelas que receberam os seguintes tratamentos: TO -imazethapyr + imazapic (ONLY®); TB - bispyribac-sodium (NOMINEE 400SC); TQ - quinclorac (FACET PM); TF - fipronil (STANDACK) e TC - controle. O número de réplicas para cada tratamento foi de 12 amostras por dia amostral. O material coletado foi armazenado em sacos plásticos e levado para o laboratório, onde foi lavado em peneiras de 0,25mm, reacondicionado em frascos plásticos e logo em seguida corado (Rosa-de-Bengala) e fixado com álcool etílico absoluto. Após a fixação os organismos foram triados e identificados até o menor nível taxonômico possível, utilizando-se bibliografias especializadas. Durante todo o período da cultura do arroz foram registrados os dados dos seguintes parâmetros da água de irrigação: Oxigênio dissolvido, pH, temperatura, alcalinidade, dureza, turbidez, condutividade e persistência dos pesticidas utilizados. Para verificar diferenças quanto aos fatores físico-químicos, entre os tratamentos, utilizou-se uma ANOVA de dois critérios (tratamento e tempo) e uma PCA. Uma ANOVA de um critério foi utilizada para verificar diferenças dos táxons entre os tratamentos e uma MANOVA foi empregada para analisar diferenças na composição da fauna entre os tratamentos e guildas tróficas. Não se observou diferenças nos dados abióticos em relação aos tratamentos, mas sim em relação ao tempo de cultivo. Com relação à persistência dos pesticidas, o herbicida Quinclorac foi o mais persistente, detectado até o 84º dia. A menor persistência foi do herbicida Only, detectado até o 21º dia. Na primeira amostragem foram coletados um total de 1971 organismos entre todos os tratamentos, pertencentes a quatro filos: Arthropoda (Insecta, Arachnida e Crustacea), Mollusca (Gastropoda), Anellida (Hirudinea e Oligochaeta) e Nematoda. Na segunda coleta foram identificados 2295 organismos entre todos os tratamentos. Os mesmos filos estiveram presentes, porém a riqueza de insetos foi maior que na coleta anterior. A Manova mostrou haver diferenças entre as composições da fauna dos tratamentos avaliados, e entre as coletas, bem como na composição da fauna, de uma mesma guilda trófica, nos diferentes tratamentos. Com base nestes resultados é possível concluir que os pesticidas utilizados não afetaram os parâmetros físico-químicos da água, entretanto, esses produtos podem causar estresse na comunidade bentônica no início da cultura, por um período de aproximadamente um mês após a entrada de água nas parcelas. Este efeito é reduzido com o passar do tempo, de maneira que a comunidade bentônica tende a se reestruturar após o período de maior ação dos pesticidas na água.

O aporte de sedimento fino é um dos principais agentes causadores de impactos a ecossistemas aquáticos. Este trabalho teve por finalidade avaliar por experimentalmente o efeito do sedimento fino sobre a fauna de macroinvertebrados bentônicos em um riacho subtropical. O local escolhido foi o rio Forqueta no distrito de Barra do Ouro pertencente ao município de Maquiné, RS. Foi adicionado por tratamento cerca 3138 cm3 de sedimento fino, separado em duas frações: areia fina (0 mm a 0,250mm) e areia grossa (0,25 mm a 1mm), em dois níveis, com e sem sedimento. Os dados foram analisados através por meio de uma Análise de Variância (ANOVA) de dois fatores para abundância total, riqueza e riqueza rarefeita, além de uma Análise de Variância Multivariada (MANOVA) para abundância relativa e composição de espécies e de uma Análise de Correspondência Canônica (pCCA), esta última, para avaliar o quanto eventos de perturbações influenciam a fauna aquática. A interação entre a velocidade do fluxo e os fatores envolvendo sedimentos também foram avaliados. O sedimento fino afetou negativamente a abundância total, a riqueza e a composição de espécies, mas não a riqueza rarefeita e a abundância relativa.O fluxo foi um importante fator para a distribuição da fauna avaliada, sendo a abundância, riqueza e a riqueza rarefeita maior em áreas com maior fluxo. Houve interação do fluxo com a areia fina, aumentando seu efeito sobre a abundância total e riqueza rarefeita em locais com maior velocidade de fluxo. A pCCA mostrou que eventos pontuais e de curta duração de acréscimo de sedimento fino não são danosos à fauna aquática. Os resultados obtidos mostram que o sedimento fino afeta de forma negativa a fauna de macroinvertebrados bentônicos em riachos, e este efeito negativo se dá por diversas formas, tais como redução do hábitat, perda da qualidade do alimento, estresse fisiológico e por outros. A relação da fauna com a velocidade pode ser atribuída às preferênciasecológicas dos grupos encontrados. Por alguns resultados divergirem de estudos prévios, o efeito do sedimento fino sobre a fauna aquática deve ser mais bem estudado. / One of the main forms by which aquatic ecosystems are impacted is the input of fine sediment. The objective of our study was to determinate by one experiment the effect of fine sediment on benthic macroinvertebrates in subtropical streams. The study area was the Forqueta River in Barra do Ouro district of Maquiné city, Rio Grande do Sul, Brazil. It’s was added 3138 cm3 of sediment, in two fractions: fine sand (0mm – 0.25mm) and coarse sand (0.25mm – 1mm) into the river with two levels (with or without sediment) . The data were analyzed by Analysis of Variance (ANOVA two-way) for abundance, richness and rarefied richness, the last one intended to compare species richness based on an equivalent number of individuals. Using Multivaried Analysis of Variance (MANOVA) we examined the effect of fine sediment on relative abundance and composition of species. Sediment was used as one factor in four levels. A Partial Canonical Correspondence Analysis (pCCA) was used to examine the effect of the disturbance event on communities. The interaction between the flow and the factors of the sediment was examined. There was a negative effect of fine sediment on abundance, richness and species composition, but the effect was null on relative abundance and rarefaction of species richness. The flow was important for distribution of individuals colleted. The abundance, species richness and rarefied richness were highest on places with fastest flows. The flow increased the effect of fine sand on abundance and rarefied richness. The pCCA showed that disturbance events of small frequency consisting of input of terrestrial sediment have no negative effects on benthic macroinvertebrate. The relationship between flow and benthic macroinvertebrates can be attributed to the ecological preferences of species. These results showed that fine sediment impact is harmful for benthic macroinvertebrates in streams, particularly in termsof abundance. This negative effect may be a consequence of loss of habitat, reduced food quality, physiological stress and others forms. Because some results differ from other studies, the effect of the fine sediment on the benthic macroinvertebrates needs to be better studied.

Submitted by Jordan (jordanbiblio@gmail.com) on 2017-03-17T11:42:56Z No. of bitstreams: 1 DISS_2015_Glieber Henriques Beliene.pdf: 752777 bytes, checksum: a66aecdfcbd9d8fd2543f5e8a633ff78 (MD5) / Approved for entry into archive by Jordan (jordanbiblio@gmail.com) on 2017-03-17T11:44:52Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISS_2015_Glieber Henriques Beliene.pdf: 752777 bytes, checksum: a66aecdfcbd9d8fd2543f5e8a633ff78 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-17T11:44:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISS_2015_Glieber Henriques Beliene.pdf: 752777 bytes, checksum: a66aecdfcbd9d8fd2543f5e8a633ff78 (MD5) Previous issue date: 2015-02-27 / CAPES / FAPEMAT / CNPq / Interações entre organismos de uma comunidade podem determinar a distribuição e abundância das espécies. Os resultados dessas interações podem ser positivos ou negativos. Além das interações, existem diversos fatores ambientais influenciando essas relações. Em ambientes aquáticos, moluscos induzem transformações na comunidade macrobentônica, alterando a distribuição e abundância desses organismos. Devido a isso investiguei os efeitos de Bivalves, do gastrópode exótico Melanoides tuberculatus e de variáveis ambientais sobre as abundâncias da comunidade de macroinvertebrados bentônicos em lagoas próximas ao rio Cuiabá. As abundâncias de macroinvertebrados parecem sofrer efeitos de variáveis ambientais. Elas também variaram em função da presença e ausência de Bivalves e M. tuberculatus. Observei que Ceratopogonidae, Hirudinea e Ostracoda responderam negativamente as variáveis (Dureza e Turbidez); Chironomidae, Ceratopogonidae, Oligochaeta responderam negativamente a presença de M. tuberculatus; Zygoptera, Ostracoda e Oligochaeta responderam positivamente a presença de bivalves. Outras variáveis que aqui não foram mensuradas podem exercer influência sobre as interações aqui abordadas, sendo esse um tema para futuros trabalhos. / Interactions between organisms of one community can determine the distribution and abundance of species. The results of these interactions can be positive or negative. In addition to the interactions, there are several environmental factors influencing these relationships. In aquatic environments, molluscs induce changes in the macrobenthic community, changing the distribution and abundance of these organisms. Because of this, investigated the effects of bivalves, exotic gastropod Melanoides tuberculatus and environmental variables on the abundance of the benthic macroinvertebrate community in lakes near the river Cuiabá. The abundance of macroinvertebrates seem to be affected by environmental variables. it also varied according to presence and absence of Bivalve and M. tuberculatus. Noticed that Ceratopogonidae, Hirudinea and Ostracoda negatively answered variables (Hardness and Turbidity); Chironomidae, Ceratopogonidae, Oligochaeta negatively answered the presence of M. tuberculatus; Zygoptera, Ostracoda and Oligochaeta responded positively to the presence of Bivalve. Other variables that were not measured here can influence the interactions discussed here, making a topic for future work.

Submitted by Valquíria Barbieri (kikibarbi@hotmail.com) on 2018-04-06T21:13:27Z No. of bitstreams: 1 DISS_2014_Rogerio Conceição Lima dos Santos.pdf: 1090088 bytes, checksum: d06d0c75f11cacba50aedbf179785382 (MD5) / Approved for entry into archive by Jordan (jordanbiblio@gmail.com) on 2018-04-23T18:34:10Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISS_2014_Rogerio Conceição Lima dos Santos.pdf: 1090088 bytes, checksum: d06d0c75f11cacba50aedbf179785382 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-23T18:34:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISS_2014_Rogerio Conceição Lima dos Santos.pdf: 1090088 bytes, checksum: d06d0c75f11cacba50aedbf179785382 (MD5) Previous issue date: 2014-12-05 / CAPES / Ecossistemas aquáticos são hierarquicamente organizados que e incorporam em níveis sucessivos diferentes escalas espaciais influenciando as comunidades aquáticas. A compreensão dos atributos ecológicos envolvidos é fundamental para evitar a perda da biodiversidade e subsidiar estratégias de conservação. Os objetivos deste estudo foram identificar quais escalas espaciais estão associadas a maior diversidade beta e quais são os fatores ambientais mais importantes para estruturar a comunidade de Trichoptera nas escalas de riachos e microbacias. As coletas foram espacialmente hierarquizadas em quatro escalas: Unidade de conservação (Escala 4); 12 microbacias (Escala 3); 36 riachos (Escala 2); micro-habitats (Escala 1). Para amostragem utilizamos o coletor Surber (0,250 mm), e a cobertura vegetal foi mensurada através do Índice de Vegetação por Diferença Normalizada (NDVI). As relações entre os componentes da diversidade foram realizadas através da análise de particionamento aditivo, e a influência do ambiente na comunidade através de regressão múltipla multivariada com dimensões da NMDS e eixos da PCA. Foram registrados 4325 larvas de Trichoptera, distribuídos em 36 morfoespécies. As famílias com maior riqueza foram Hydroptilidae (9 spp.) e Leptoceridae (8 spp.). O particionamento aditivo demonstrou que a escala de microbacia estão associadas a maior diversidade beta, tanto para a métrica de riqueza (β3=25%) quanto para diversidade de Shannon (β3=18,25%). A análise de regressão múltipla multivariada entre os eixos da PCA e as dimensões do NMDS, na escala de microbacia, demonstrou que a cobertura vegetal e a condutividade elétrica foram relacionadas com abundância (Eixo 1 - Pillai Trace= 0,58686, F= 5,6820, p= 0,029) e presença e ausência (Eixo 1 - Pillai Trace= 0,58187, F= 5,5665, p= 0,03) de larvas de Trichoptera. A comunidade de Trichoptera nas diferentes escalas espaciais (substratos, riacho, microbacia e unidade de conservação) foi afetada por múltiplos fatores locais e regionais. As maiores variações ocorreram na escala de microbacias, influenciadas pela heterogeneidade de micro-habitats, cobertura vegetal e condutividade elétrica. / Aquatic Ecosystems are hierarchically organized and incorporate into successive levels different spatial scales, which influence the aquatic communities. The understanding of ecological attributes involved is crucial to prevent the loss of biodiversity and to subsidize conservation strategies. The objectives of this study are to identify which spatial scales are associated with higher beta diversity and what are the environmental factors most important for structuring community of Trichoptera in scales of streams and watersheds. The collections were spatially graded in four scales: conservation Unit (Level 4); 12 watersheds (Scale 3); 36 streams (Level 2); micro-habitats (Scale 1). For sampling we use the manifold Surber sampler (0.250 mm), and the canopy was measured through the Vegetation Index by Difference (NDVI). The relations between the components of diversity were carried out through the analysis of additive partitioning, and the influence of the environment in the community through multiple regression multivariate dimensions of NMDS and PCA axs. Were recorded 4325 Trichoptera larvae, distributed in 36 morphospecies. The families with the highest richness were Hydroptilidae (9 spp.) and Leptoceridae (8 spp.). The additive partitioning demonstrated that the watershed scale are associated with higher beta diversity, both for the metric of wealth (β3 = 25%) and Shannon diversity (β3= 18,25%). The multiple regression analysis multivariate analysis between the axs of the PCA and the dimensions of the NMDS, the watershed scale, demonstrated that the vegetation cover and electrical conductivity were related with abundance (Axis 1 - Pillai Trace=0,58686, F = 5,6820, p = 0,029) and presence and absence (Axis 1 - Pillai Trace= 0,58187, F = 5,5665, p = 0,03) Trichoptera larvae. The community of Trichoptera in different spatial scales (substrates, stream, and watershed conservation unit) was affected by multiple local and regional factors. The largest changes occurred in the scale of watersheds, influenced by heterogeneity of micro-habitats, vegetation coverage, and electrical conductivity.

Submitted by FREDERICO GUILHERME DE SOUZA BEGHELLI null (fred_sb@hotmail.com) on 2016-06-30T14:31:43Z No. of bitstreams: 1 Tese FGS Beghelli pós defesa.pdf: 5934177 bytes, checksum: e4854bca81e1bf6b16a09e2e66675e57 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Paula Grisoto (grisotoana@reitoria.unesp.br) on 2016-07-04T14:05:22Z (GMT) No. of bitstreams: 1 beghelli_fgs_dr_soro.pdf: 5934177 bytes, checksum: e4854bca81e1bf6b16a09e2e66675e57 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-04T14:05:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 beghelli_fgs_dr_soro.pdf: 5934177 bytes, checksum: e4854bca81e1bf6b16a09e2e66675e57 (MD5) Previous issue date: 2016-05-12 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Vivemos atualmente, um cenário de crise hídrica mundial. Tal crise inclui tanto aspectos quantitativos quanto qualitativos ameaçando a segurança hídrica das sociedades humanas e os ecossistemas do planeta Terra. No Brasil, a região hidrográfica do Paraná destaca-se como região com maior densidade populacional, desenvolvimento econômico e industrial do país sendo, portanto, a região com maior demanda pelo recurso. No Estado de São Paulo desenha-se uma situação de crise hídrica agravada em ambos os aspectos. Do ponto de vista qualitativo, a Região Metropolitana de São Paulo destaca-se como aquela cujos mananciais encontram-se em situação mais impactada. O Sistema Cantareira, composto por um conjunto de cinco reservatórios é um dos principais sistemas fornecedores de água para esta região de intensas demandas e geradora de grandes impactos ambientais. A poluição de ambientes aquáticos por metais e metaloides é um problema mundial e frequentemente associado aos impactos gerados por regiões urbanas e industrializadas. Um agravante deste tipo de poluição, é o fato de os metais e metaloides não serem metabolizados pela biota, de forma que estes elementos tendem a se acumular, especialmente nos sedimentos, ao longo do tempo, com possibilidade de poluição das águas e dos organismos que habitam os ecossistemas aquáticos. Neste estudo, foram levantados dados referentes a qualidade da água e dos sedimentos de três reservatórios pertencentes ao Sistema Cantareira (Jaguari e Jacareí sendo consideradas como um único reservatório). Posteriormente, foram realizados estudos da fauna de macroinvertebrados bentônicos destes locais e experimentos com o intuito de se verificarem as respostas destes organismos à poluição das águas e sedimentos por metais e metaloides. Os resultados obtidos, indicaram poluição das águas e dos sedimentos destes reservatórios por diferentes elementos químicos (Al, Cd, Cr, Cu, Ni, Pb e Zn). Foi verificado, com dados de campo e testes estatísticos, que alterações morfológicas em larvas de Chironomidae variavam em função do aumento das concentrações de cobre nos sedimentos e que estas concentrações eram suficientes para provocar bioacumulação nos organismos. Posteriormente, demonstrou-se com um experimento in situ, que os sedimentos do reservatório Paiva Castro estavam poluídos e foram capazes de induzir efeitos letais e subletais em larvas de Chironomus sancticaroli. A realização de um experimento similar em laboratório e com sedimentos formulados resultou na conclusão de que as concentrações de cobre nos sedimentos, de fato induzem efeitos tóxicos sobre as larvas desta espécie, incluindo o aumento de “danos totais” (alterações morfológicas ou morte) a concentrações próximas às registradas no Paiva Castro. Por fim, utilizando-se modelos estatísticos e o conjunto de dados obtidos em campo, foi possível demonstrar os efeitos da toxicidade de diferentes metais (Al, Cr e Cu) em nível de comunidade, fornecendo-se as bases para o desenvolvimento de um índice da comunidade de macroinvertebrados bentônicos específico para poluição por metais para a região de estudo. / A global water crisis is in course. This crisis include quantitative and qualitative aspects and it threatens the water security of human societies and of the Earth’s ecosystems. In Brazil, the Paraná hydrographic region is the one with highest population density, economic and industrial development. As consequence, it is the hydrographic region in Brazil that demands highest amounts of water. São Paulo state is suffering the effects of the hydrological crisis. Qualitatively, the Metropolitan Region of São Paulo includes some of the most impaired aquatic environments. The Cantareira Complex is formed by five reservoirs. It is one of the main water suppliers of the region, which has high water demand and produces intensive environmental impairments. The pollution of aquatic environments by metals and metalloids is a worldwide problem and it is frequently related to the impairments generated in urban and industrialized regions. A problem related with this type of pollution is the fact that metals and metalloids are not metabolized by biota. As consequence, these chemicals have the tendency to accumulate through the time in the environment, especially in the sediments. Therefore, the pollution of the sediments can favor water pollution and the contamination of organisms living in aquatic ecosystems. In the present research, data referring to water and sediment quality from three reservoirs from Cantareira Complex (Jaguari and Jacareí were considered as a whole) were obtained. Posteriorly, the benthic macroinvertebrates fauna from those reservoirs were analyzed in order to verify the impacts of metal pollution over them. Experiments aiming to verify the responses of these organisms to sediment pollution by metals, especially copper were performed. The results points that water and sediments of the reservoirs analyzed here are polluted by metals and metalloids (Al, Cd, Cr, Cu, Ni, Pb and Zn). From field data and statistical analyses, it could be concluded that morphological alterations in Chironomidae larvae varied as a response to copper concentration in the sediments and that the copper concentrations were sufficiently high to cause bioaccumulation in the organisms. Posteriorly, it was demonstrated by an in situ assay that sediments from Paiva Castro were really contaminated and them induced lethal and sublethal effects on Chironomus sancticaroli larvae. A similar experiment performed in laboratory with spiked sediments leads to the conclusion that the copper in the sediments really can produce toxic effects on the larvae. Toxic effects included an increasing in “total damage” probabilities (morphological alteration or death) and they were recorded at concentrations similar to that recorded in the sediments from Paiva Castro reservoir. Another analysis included the use of statistical models to predict response of the organisms collected in the field to the toxicity of metals considering the community level. With this last approach, some basis to the development of a benthic macroinvertebrates community index to the assessment of pollution by metals (Al, Cr e Cu) in the region of Cantareira Complex was provided. / FAPESP: 2013/03494-4