Aquest treball aborda l'ecologia de les comunitats d'un dels grups de macroinvertebrats bentònics més diversos i abundants dels nostres rius, els quironòmids. El principal objectiu d'aquesta tesi ha estat estudiar l'estructura de les comunitats de quironòmids en rius mediterranis en condicions de referència, amb la finalitat d'augmentar el coneixement de la biodiversitat dels ecosistemes aquàtics mediterranis. Estudiar les condicions de referència es un dels prerequisits per avaluar l'estat ecològic dels rius i implementar en un futur els programes de gestió adequats seguint les directrius de la Directiva Marc de l'Aigua. Per realitzar els objectius de la tesi s'ha aplicat un protocol de mostreig estandarditzat derivat del projecte GUADALMED, en el qual juntament amb els mostrejos de les comunitats de macroinvertebrats s'han analitzat variables físiques i químiques juntament amb les característiques del bosc de ribera i de l'hàbitat aquàtic per cada punt de mostreig. Un total de 227 taxons de quironòmids han estat identificats utilitzant exclusivament larves, a diferents escales espacials (regions mediterrànies, rius i macrohàbitats) i escales temporals (primavera i estiu).A escala regional s'ha estudiat l' estructura de les comunitats de quironòmids en tres regions mediterrànies del món: la conca mediterrània, Xile i el sud-oest d'Austràlia. S'han trobat diferències de riquesa i composició taxonòmica a causa de processos històrics i de la heterogeneïtat de factors ambientals locals. A més a més en cadascuna de les regions estudiades s'han estudiat les distribucions d'abundàncies de les espècies de quironòmids presenten diferents patrons.S'han estudiat quins són els principals factors ambientals que determinen els patrons de distribució de les comunitats de quironòmids en rius mediterranis de referència a la conca mediterrània de la Península Ibèrica. La zonació longitudinal (altitud, àrea de conca, temperatura...), juntament amb la heterogeneïtat temporal són els principals gradients que afecten les variacions en l'estructura de les comunitats de quironòmids. A més a més s'ha quantificat la importància de diferents grups de variables ambientals a diferents escales: locals, regionals i geogràfiques, i es conclou que les variables locals son les que contribueixen de manera més important a la proporció de variança explicada. S'han determinat els requeriments ecològics (òptims i toleràncies de les variables ambientals d'estudi) per les espècies de quironòmids presents en aquesta zona. La variabilitat temporal (diferències primavera-estiu) és baixa en les comunitats de quironòmids de les capçaleres silíciques, mentre que en altres grups de rius com els petits rius calcaris, presenten variacions estacionals importants.Finalment, s'ha estudiat la correspondència entre les comunitats biològiques i els ecotipus fluvials establerts a la regió mediterrània ibèrica segons les directrius de la Directiva Marc de l'Aigua. S'han definit un total de cinc ecotipus fluvials utilitzant una combinació de variables hidrològiques, geològiques, morfològiques i climàtiques: (1) rius temporals, (2) trams mitjos evaporítics-calcàris, (3) capçaleres silíciques, (4) capçaleres calcàries i (5) trams mitjos-baixos. La tipologia obtinguda es va validar amb les comunitats de quironòmids (al nivell taxonòmic més baix possible d'espècie o gènere) i també amb les comunitats de macroinvertebrats (al nivell taxonòmic de família). Els nostres resultats mostren que una tipologia de rius basada amb les comunitats de macroinvertebrats i/o de quironòmids identifica diferents tipus de rius que en alguns casos coincideixen amb la tipologia ambiental però en d'altres no. Conseqüentment per establir les comunitats de referència en rius mediterranis la metodologia més correcta seria la utilització directa de les comunitats biològiques. / The main objective of this thesis has been to study the structure of Chironomidae assemblages in Mediterranean reference streams. The study of freshwater biodiversity in reference conditions is a prerequisite for the implementation of effective management programs according to Water Framework Directive. To achieve that, a standardized sampling protocol for macroinvertebrate studies established in GUADALMED project has been followed. A total of 227 chironomid taxa have been identified using exclusively larvae at different spacial (Mediterranean regions, streams and macrohabitats) and temporal scales (spring and summer).At regional scale it has been studied the chironomid community structure in three Mediterranean regions around the world: South-Western Australia, Central Chile and Mediterranean Basin. Differences of taxonomical composition and richness were found among regions, mainly due to historical factors and also to local environmental constraints. Moreover, analysis of species abundances distributions showed distinctive patterns in each region.Main environmental factors that determine distribution patterns of Chironomidae communities from Spanish Mediterranean rivers have been analyzed. Variation in the assemblage structure of chironomids was primarily explained by longitudinal zonation (altitude, catchment area, temperature.) together with temporal heterogeneity (explained mainly by hydrological parameters). Moreover, in order to study ecological requirements of Chironomidae species in the study zone, optimums and tolerances to main environmental variables have been obtained for all species. Seasonal changes in the composition of Chironomidae communities have been analyzed. For instance, different biological communities from siliceous headwaters have not been detected among seasons, whereas small calcareous streams have significantly different biological communities between spring and summer. Finally, concordance among biological communities and fluvial ecotypes, established in Spanish Mediterranean region according to the guidelines of Water Framework Directive, has been analyzed. A total of five ecotypes have been defined. These ecotypes have been validated with Chironomidae assemblages (at the lowest taxonomical level) and also with macroinvertebrate assemblages (at family level). Our results show that correspondence of ecotypes with biological communities (macroinvertebrates and chironomids) mismatches in some cases. For this reason, in order to establish reference communities in Mediterranean streams, a classification based on biological data should be more appropriated than an environmental top-down classification.

Vam monitoritzar paràmetres físics i químics, macroinvertebrats bentònics, clorofil·la a, productors primaris i matèria orgànica durant un any (2001-2002) per examinar els efectes d'una font puntual sobre la composició taxonòmica, la estructura de la comunitat, l'organització funcional, la utilització de l'habitat i la estoquiometria al riu la Tordera (Catalunya).Aigües avall de la font puntual, concentració de nutrients, cabal i conductivitat eren majors que al tram d'aigües amunt, mentre que oxigen dissolt era menor. La densitat de macroinvertebrats era més elevada al tram d'aigües avall però la biomassa era similar als dos trams. La riquesa taxonòmica al tram de dalt era un 20% més alt que al tram de baix. Els anàlisis d'ordenació separen clarament els dos trams en el primer eix, mentre que els dos trams presentaven una pauta temporal similar en el segon eix. La similaritat entre els dos trams en composició taxonòmica, densitats i biomasses després de les crescudes d'abril i maig de 2002, indiquen que les pertorbacions del cabal poden actuar com a un mecanisme de reinici de la comunitat bentònica i jugar un paper important per a la restauració d'ecosistemes fluvials.Els dos trams presentaven una biomassa de perifiton, plantes vasculars, CPOM i FPOM similars, mentre que clorofil·la a, algues filamentoses, molses i SPOM eren majors al tram d'aigües avall. La densitat relativa de trituradors era menor sota la font puntual mentre que col·lectors i filtradors van ser afavorits. La biomassa relativa de trituradors també era menor sota la font puntual, però la biomassa de col·lectors i depredadors va augmentar. Les relacions entre densitat de grups tròfics i els seus recursos eren rarament significatives. La relació s'explicava millor amb la biomassa de macroinvertebrats. Els dos trams compartien la mateixa relació per raspadors, col·lectors i filtradors però no per trituradors i depredadors.La densitat i la biomassa de macroinvertebrats es trobaven positivament correlacionades amb la quantitat de recursos tròfics i la complexitat d'habitat, mentre que la riquesa taxonòmica es trobava negativament relacionada amb paràmetres hidràulics. La influència dels substrats inorgànics prenia menor rellevància per a la distribució dels macroinvertebrats. Els anàlisis d'ordenació mostren com les variables del microhabitat de major rellevància eren CPOM, clorofil·la a, algues filamentoses i velocitat. La cobertura de sorra només era significativa per al tram d'aigües amunt i les molses, al d'aigües avall. El número de correlacions significatives entre macroinvertebrats i les variables del microhabitat era més elevat per al tram de dalt que per al de baix, bàsicament per diferències en composició taxonòmica. La biomassa de macroinvertebrats va aportar una informació semblant a la obtinguda per la densitat.Perifiton i molses tenien uns continguts de nutrients similars en els dos trams. Els %C i %N d'algues filamentoses també eren similars en els dos trams però el %P sota la font puntual era el doble que al tram de dalt. Les relacions estoquiomètriques en CPOM, FPOM i SPOM eren considerablement menors sota la font puntual. Els continguts elementals i relacions van ser molt variables entre taxons de macroinvertebrats però no van resultar significativament diferents entre els dos trams. Dípters, tricòpters i efemeròpters presentaven una estoquiometria similar, mentre que el C i el N eren inferiors en moluscs i el P en coleòpters. Els depredadors presentaven un contingut en C i N més elevat que la resta de grups tròfics, mentre que el P era major en els filtradors. Els desequilibris elementals entre consumidors i recursos eren menors en el tram d'aigües avall. A la tardor i l'hivern la major font de nutrients va ser la BOM mentre que a la primavera i a l'estiu va ser el perifiton. / We monitored physical and chemical parameters, benthic macroinvertebrates, chlorophyll a, primary producers, and organic matter for one year (2001-2002) to assess the effect of a point source input on the taxa composition, community structure, functional organization, microhabitat distribution, and elemental stoichiometry in La Tordera stream (Catalonia, NE Spain).Below the point source, nutrient concentrations, discharge, and specific conductance were higher than at the upstream reach, while dissolved oxygen decreased. Total macroinvertebrate density was higher at the downstream reach than at the upstream reach. The two reaches did not differ in macroinvertebrate total biomass. On average, taxa richness at the upstream reach was 20% higher than at the downstream reach. Ordination analysis clearly separated the samples of the two reaches in the first axis and corroborated the effect of the point source on the benthic community. The two reaches followed a similar temporal pattern with respect to the distribution of taxa along the second axis. Higher similarities between the two reaches in taxa composition, densities and biomass after the spates of April and May 2002, suggest that flooding events may act as a reset mechanism for benthic communities and play an important role in stream restoration.The two reaches did not differ in standing stocks of periphyton, vascular plants, CPOM and FPOM. Chlorophyll a, filamentous algae, mosses, and SPOM concentrations were increased by the point source. Relative density of shredders was reduced at the downstream reach, whereas gatherers and filterers were enhanced. Relative biomass of shredders decreased below the point source as well, but gatherers diminished and predators increased. The relationships between density of functional feeding groups and their presumed food resources were rarely significant. The relation between consumers and their food resources was best explained through macroinvertebrate biomass. The two reaches had the same relationship for scrapers, gatherers, and filterers, but differed for shredders and predators.Macroinvertebrate density and biomass were positively correlated with food resources and complexity of habitat architecture while taxa richness was negatively correlated with hydraulic parameters. Inorganic substrate exerted a lesser influence on macroinvertebrate distribution. Ordination analysis revealed that the microhabitat variables of major relevance at the two reaches were CPOM, chlorophyll a, filamentous algae, and maximum water velocity. Sand coverage was only retained at the upstream reach and moss, at the downstream reach. The number of significant correlations between macroinvertebrates and microhabitat variables was higher at the upstream reach than at the downstream reach mainly because of higher taxa richness. Macroinvertebrate biomass provided similar information to that obtained from density in our study case.Periphyton and mosses had similar nutrient contents in the two reaches. The %C and %N filamentous algae was also similar in the two reaches, but %P below the point source was two times higher than that at the upstream reach. Stoichiometric ratios for CPOM, FPOM, and SPOM decreased considerably below the point source. Elemental contents and ratios were highly variable among macroinvertebrate taxa but did not differ significantly between the two reaches, indicating homeostatic regulation. Dipterans, caddisflies, and mayflies had similar elemental contents and stoichiometry, whereas C and N were lower in mollusks and P in beetles. Predators had the higher C and N contents, while %P was higher in filterers and lower in scrapers. Elemental imbalances between consumers and resources were amended at the downstream reach relative to the upstream reach. Macroinvertebrates represented, on average, relatively low nutrient storage in the ecosystem. At the upstream reach, autochthonous production represented the major input of nutrients into the ecosystem food web, whereas the major source of P for heterotrophic production at the downstream reach was represented by allochthonous inputs.