Os macroinvertebrados bentônicos constituem uma importante comunidade em riachos, pois participam do fluxo de energia, sendo um importante recurso alimentar para níveis tróficos adjacentes e superiores. Formam uma fauna bastante diversificada e a estrutura desta comunidade pode ser influenciada por diversos fatores ambientais, os quais variam no tempo, no espaço e na escala analisada. O presente estudo objetivou: a) analisar a estrutura da comunidade de macroinvertebrados bentônicos em uma bacia hidrográfica gaúcha, a saber bacia do rio Forqueta (RS, Brasil) em nível taxonômico e de grupos funcionais; b) investigar a variação sazonal (verão e inverno) e a variação espacial da estrutura da comunidade em função de diferenças espaciais nas características morfo-fisiográficas dos trechos amostrados; c) identificar a variabilidade da comunidade de macroinvertebrados bentônicos em três escalas espaciais (rio, segmento de rio e mesohábitat), enfatizando quais escalas espaciais melhor explicam a estrutura da comunidade nesta bacia; d) investigar quais os descritores ambientais mensurados influenciam na estrutura da comunidade e e) qual a porcentagem da variabilidade na riqueza de organismos pode ser explicada pelos descritores ambientais locais mensurados. Realizou-se amostragens de macroinvertebrados bentônicos e descritores ambientais nos períodos de inverno de 2007 e verão de 2008 em oito sítios de amostragem na bacia do rio Forqueta (RS, Brasil). A estrutura da comunidade de macroinvertebrados bentônicos foi caracterizada por uma baixa diversidade, presença de muitas famílias raras e poucas abundantes. Houve predomínio do grupo funcional de coletores nos ambientes analisados. Observou-se maior diversidade nos locais amostrados localizados na unidade geomorfológica Serra Geral, denotando a importância da geomorfologia na estruturação das comunidades aquáticas. Para a análise da estrutura da comunidade em escalas espaciais, as amostragens seguiram um delineamento amostral hierárquico. Foram analisados oito segmentos de rio, considerando os mesohábitats: corredeira e remanso, no verão de 2008. A análise nested Anova mostrou que a comunidade de macroinvertebrados bentônicos varia nas escalas analisadas, sendo que a comunidade está estruturada principalmente de acordo com a escala de mesohábitat. 46,5% da variação na riqueza foi explicada pelas diferenças entre os mesohábitats. Nesta escala houve maior variação na estrutura da comunidade, segundo a Permanova. A Análise de Redundância parcial (pRDA) evidenciou pH, largura do leito do rio, velocidade da corrente e alcalinidade como os descritores que mais contribuiram para explicar a estrutura espacial da comunidade. A partilha da variância mostrou que 12,5% da variabilidade da comunidade foi explicada puramente pelos descritores ambientais. Os resultados mostraram a correspondência entre a distribuição das comunidades de macroinvertebrados bentônicos e os descritores ambientais, demonstrando a importância das variações em mesoescala para o estudo da distribuição destes organismos nesta bacia. / The benthic macroinvertebrate constitute an important community in streams, as part of the flow of energy, being an important food resource for adjacent and higher trophic levels. Form a very diverse fauna and the structure of this community can be influenced by several environmental factors, which vary in time, in space and on the scale considered. This study aimed to: a) analyze the community structure of benthic macroinvertebrate in Forqueta river basin (RS, Brazil) in level taxonomic and functional groups, during winter 2007 and summer 2008, b) investigate the seasonal variation (summer and winter) and the spatial variation of community structure due to spatial differences in morpho-physiographic, d) identify the variability of the macroinvertebrate community at three spatial scales (river, river segment and mesohabitat), emphasizing spatial scales which best explain the community structure in this basin, e) investigate the descriptors which measured environmental influences on community structure and f) what percentage of the variability in the richness of organisms can be explained by local environmental descriptors. The structure of the benthic macroinvertebrate community was characterized by a low diversity, the presence of many rare and few abundant families. There was a higher of the functional group of collectors in the environments analyzed. There was greater diversity in Serra Geral geomorphological unit, emphasizing the importance of geomorphology in structuring aquatic communities. For the analysis of community structure in spatial scales, the sampling followed a hierarchical sampling design. We analyzed the eight segments of the river, considering the mesohabitats: riffles and pools, in the summer of 2008. The nested ANOVA showed that the benthic macroinvertebrate community changes in scales, and that the community is organized mainly according to the scale of mesohabitat. 46.5% of the variation in richness was explained by differences between the mesohabitats. This scale was greater variation in community structure, according to Permanova. Partial Redundancy Analysis (pRDA) showed pH, width of the river bed, flow and alkalinity as the descriptors that contributed most to explain the spatial structure of the community. The partition of variance showed that 12.5% of the variability of community was explained by purely environmental descriptors. The results showed the correlation between the distribution of benthic macroinvertebrate communities and environmental descriptors, demonstrating the importance of variations in mesoscale to study the distribution of these organisms in this basin.

Os macroinvertebrados bentônicos constituem uma importante comunidade em riachos, pois participam do fluxo de energia, sendo um importante recurso alimentar para níveis tróficos adjacentes e superiores. Formam uma fauna bastante diversificada e a estrutura desta comunidade pode ser influenciada por diversos fatores ambientais, os quais variam no tempo, no espaço e na escala analisada. O presente estudo objetivou: a) analisar a estrutura da comunidade de macroinvertebrados bentônicos em uma bacia hidrográfica gaúcha, a saber bacia do rio Forqueta (RS, Brasil) em nível taxonômico e de grupos funcionais; b) investigar a variação sazonal (verão e inverno) e a variação espacial da estrutura da comunidade em função de diferenças espaciais nas características morfo-fisiográficas dos trechos amostrados; c) identificar a variabilidade da comunidade de macroinvertebrados bentônicos em três escalas espaciais (rio, segmento de rio e mesohábitat), enfatizando quais escalas espaciais melhor explicam a estrutura da comunidade nesta bacia; d) investigar quais os descritores ambientais mensurados influenciam na estrutura da comunidade e e) qual a porcentagem da variabilidade na riqueza de organismos pode ser explicada pelos descritores ambientais locais mensurados. Realizou-se amostragens de macroinvertebrados bentônicos e descritores ambientais nos períodos de inverno de 2007 e verão de 2008 em oito sítios de amostragem na bacia do rio Forqueta (RS, Brasil). A estrutura da comunidade de macroinvertebrados bentônicos foi caracterizada por uma baixa diversidade, presença de muitas famílias raras e poucas abundantes. Houve predomínio do grupo funcional de coletores nos ambientes analisados. Observou-se maior diversidade nos locais amostrados localizados na unidade geomorfológica Serra Geral, denotando a importância da geomorfologia na estruturação das comunidades aquáticas. Para a análise da estrutura da comunidade em escalas espaciais, as amostragens seguiram um delineamento amostral hierárquico. Foram analisados oito segmentos de rio, considerando os mesohábitats: corredeira e remanso, no verão de 2008. A análise nested Anova mostrou que a comunidade de macroinvertebrados bentônicos varia nas escalas analisadas, sendo que a comunidade está estruturada principalmente de acordo com a escala de mesohábitat. 46,5% da variação na riqueza foi explicada pelas diferenças entre os mesohábitats. Nesta escala houve maior variação na estrutura da comunidade, segundo a Permanova. A Análise de Redundância parcial (pRDA) evidenciou pH, largura do leito do rio, velocidade da corrente e alcalinidade como os descritores que mais contribuiram para explicar a estrutura espacial da comunidade. A partilha da variância mostrou que 12,5% da variabilidade da comunidade foi explicada puramente pelos descritores ambientais. Os resultados mostraram a correspondência entre a distribuição das comunidades de macroinvertebrados bentônicos e os descritores ambientais, demonstrando a importância das variações em mesoescala para o estudo da distribuição destes organismos nesta bacia. / The benthic macroinvertebrate constitute an important community in streams, as part of the flow of energy, being an important food resource for adjacent and higher trophic levels. Form a very diverse fauna and the structure of this community can be influenced by several environmental factors, which vary in time, in space and on the scale considered. This study aimed to: a) analyze the community structure of benthic macroinvertebrate in Forqueta river basin (RS, Brazil) in level taxonomic and functional groups, during winter 2007 and summer 2008, b) investigate the seasonal variation (summer and winter) and the spatial variation of community structure due to spatial differences in morpho-physiographic, d) identify the variability of the macroinvertebrate community at three spatial scales (river, river segment and mesohabitat), emphasizing spatial scales which best explain the community structure in this basin, e) investigate the descriptors which measured environmental influences on community structure and f) what percentage of the variability in the richness of organisms can be explained by local environmental descriptors. The structure of the benthic macroinvertebrate community was characterized by a low diversity, the presence of many rare and few abundant families. There was a higher of the functional group of collectors in the environments analyzed. There was greater diversity in Serra Geral geomorphological unit, emphasizing the importance of geomorphology in structuring aquatic communities. For the analysis of community structure in spatial scales, the sampling followed a hierarchical sampling design. We analyzed the eight segments of the river, considering the mesohabitats: riffles and pools, in the summer of 2008. The nested ANOVA showed that the benthic macroinvertebrate community changes in scales, and that the community is organized mainly according to the scale of mesohabitat. 46.5% of the variation in richness was explained by differences between the mesohabitats. This scale was greater variation in community structure, according to Permanova. Partial Redundancy Analysis (pRDA) showed pH, width of the river bed, flow and alkalinity as the descriptors that contributed most to explain the spatial structure of the community. The partition of variance showed that 12.5% of the variability of community was explained by purely environmental descriptors. The results showed the correlation between the distribution of benthic macroinvertebrate communities and environmental descriptors, demonstrating the importance of variations in mesoscale to study the distribution of these organisms in this basin.

Os macroinvertebrados bentônicos constituem uma importante comunidade em riachos, pois participam do fluxo de energia, sendo um importante recurso alimentar para níveis tróficos adjacentes e superiores. Formam uma fauna bastante diversificada e a estrutura desta comunidade pode ser influenciada por diversos fatores ambientais, os quais variam no tempo, no espaço e na escala analisada. O presente estudo objetivou: a) analisar a estrutura da comunidade de macroinvertebrados bentônicos em uma bacia hidrográfica gaúcha, a saber bacia do rio Forqueta (RS, Brasil) em nível taxonômico e de grupos funcionais; b) investigar a variação sazonal (verão e inverno) e a variação espacial da estrutura da comunidade em função de diferenças espaciais nas características morfo-fisiográficas dos trechos amostrados; c) identificar a variabilidade da comunidade de macroinvertebrados bentônicos em três escalas espaciais (rio, segmento de rio e mesohábitat), enfatizando quais escalas espaciais melhor explicam a estrutura da comunidade nesta bacia; d) investigar quais os descritores ambientais mensurados influenciam na estrutura da comunidade e e) qual a porcentagem da variabilidade na riqueza de organismos pode ser explicada pelos descritores ambientais locais mensurados. Realizou-se amostragens de macroinvertebrados bentônicos e descritores ambientais nos períodos de inverno de 2007 e verão de 2008 em oito sítios de amostragem na bacia do rio Forqueta (RS, Brasil). A estrutura da comunidade de macroinvertebrados bentônicos foi caracterizada por uma baixa diversidade, presença de muitas famílias raras e poucas abundantes. Houve predomínio do grupo funcional de coletores nos ambientes analisados. Observou-se maior diversidade nos locais amostrados localizados na unidade geomorfológica Serra Geral, denotando a importância da geomorfologia na estruturação das comunidades aquáticas. Para a análise da estrutura da comunidade em escalas espaciais, as amostragens seguiram um delineamento amostral hierárquico. Foram analisados oito segmentos de rio, considerando os mesohábitats: corredeira e remanso, no verão de 2008. A análise nested Anova mostrou que a comunidade de macroinvertebrados bentônicos varia nas escalas analisadas, sendo que a comunidade está estruturada principalmente de acordo com a escala de mesohábitat. 46,5% da variação na riqueza foi explicada pelas diferenças entre os mesohábitats. Nesta escala houve maior variação na estrutura da comunidade, segundo a Permanova. A Análise de Redundância parcial (pRDA) evidenciou pH, largura do leito do rio, velocidade da corrente e alcalinidade como os descritores que mais contribuiram para explicar a estrutura espacial da comunidade. A partilha da variância mostrou que 12,5% da variabilidade da comunidade foi explicada puramente pelos descritores ambientais. Os resultados mostraram a correspondência entre a distribuição das comunidades de macroinvertebrados bentônicos e os descritores ambientais, demonstrando a importância das variações em mesoescala para o estudo da distribuição destes organismos nesta bacia. / The benthic macroinvertebrate constitute an important community in streams, as part of the flow of energy, being an important food resource for adjacent and higher trophic levels. Form a very diverse fauna and the structure of this community can be influenced by several environmental factors, which vary in time, in space and on the scale considered. This study aimed to: a) analyze the community structure of benthic macroinvertebrate in Forqueta river basin (RS, Brazil) in level taxonomic and functional groups, during winter 2007 and summer 2008, b) investigate the seasonal variation (summer and winter) and the spatial variation of community structure due to spatial differences in morpho-physiographic, d) identify the variability of the macroinvertebrate community at three spatial scales (river, river segment and mesohabitat), emphasizing spatial scales which best explain the community structure in this basin, e) investigate the descriptors which measured environmental influences on community structure and f) what percentage of the variability in the richness of organisms can be explained by local environmental descriptors. The structure of the benthic macroinvertebrate community was characterized by a low diversity, the presence of many rare and few abundant families. There was a higher of the functional group of collectors in the environments analyzed. There was greater diversity in Serra Geral geomorphological unit, emphasizing the importance of geomorphology in structuring aquatic communities. For the analysis of community structure in spatial scales, the sampling followed a hierarchical sampling design. We analyzed the eight segments of the river, considering the mesohabitats: riffles and pools, in the summer of 2008. The nested ANOVA showed that the benthic macroinvertebrate community changes in scales, and that the community is organized mainly according to the scale of mesohabitat. 46.5% of the variation in richness was explained by differences between the mesohabitats. This scale was greater variation in community structure, according to Permanova. Partial Redundancy Analysis (pRDA) showed pH, width of the river bed, flow and alkalinity as the descriptors that contributed most to explain the spatial structure of the community. The partition of variance showed that 12.5% of the variability of community was explained by purely environmental descriptors. The results showed the correlation between the distribution of benthic macroinvertebrate communities and environmental descriptors, demonstrating the importance of variations in mesoscale to study the distribution of these organisms in this basin.

abstract: The Partition of Variance (POV) method is a simplistic way to identify large sources of variation in manufacturing systems. This method identifies the variance by estimating the variance of the means (between variance) and the means of the variance (within variance). The project shows that the method correctly identifies the variance source when compared to the ANOVA method. Although the variance estimators deteriorate when varying degrees of non-normality is introduced through simulation; however, the POV method is shown to be a more stable measure of variance in the aggregate. The POV method also provides non-negative, stable estimates for interaction when compared to the ANOVA method. The POV method is shown to be more stable, particularly in low sample size situations. Based on these findings, it is suggested that the POV is not a replacement for more complex analysis methods, but rather, a supplement to them. POV is ideal for preliminary analysis due to the ease of implementation, the simplicity of interpretation, and the lack of dependency on statistical analysis packages or statistical knowledge. / Dissertation/Thesis / Masters Thesis Industrial Engineering 2015