Diatomáceas são importantes constituintes do epifíton em ambientes costeiros. Estratégias de fixação conferem a estas algas vantagem adaptativa, no entanto, as mesmas estão sujeitas às variações ambientais, podendo responder com alterações da composição e estrutura da comunidade. Embora a relação entre epifíton e substrato seja pouco compreendida, a arquitetura do substrato parece influenciar na comunidade aderida. A composição, estrutura e variação sazonal de diatomáceas epifíticas foram avaliadas em ambientes de marismas no estuário da Lagoa dos Patos, sul do Brasil. Três sítios foram amostrados, Saco do Silveira, Ilha da Pólvora e São José do Norte, distantes 36, 18 e 9 km do oceano Atlântico, respectivamente. O epifíton aderido à Spartina alterniflora Loisel., Spartina densiflora densiflora Brogn., Scirpus maritimus L. e Juncus kraussii Hochst. foi removido dos substratos com lâmina metálica, oxidado e montado em lâminas permanentes para a análise das diatomáceas. Ao total cento e vinte e sete táxons foram encontrados, destacaram-se pelo maior número de espécies os gêneros Navicula Bory, Nitzschia Hassall e Tryblionella W. Smith. A sazonalidade, espacialidade, salinidade e tipo de substrato tiveram influência na composição e estrutura da comunidade. A maior distância da desembocadura do estuário proporcionou uma maior influência de águas continentais no sítio Saco do Silveira, resultando na formação de uma comunidade caracterizada pela presença de táxons dulciaquícolas. O período de inverno se caracterizou por maiores valores dos atributos da comunidade (riqueza, diversidade e equitabilidade). A maior complexidade da superfície de Scirpus maritimus proporcionou a formação de uma comunidade epifítica mais rica. A investigação taxonômica de Nitzschia e Tryblionella foi aprofundada, analisando-se também o microfitobentos da região. A espécie Nitzschia papillosa Bertolli et al. foi registrada pela primeira vez para a ciência, ocorrendo no epifíton e microfitobentos dos sítios Ilha da Pólvora e São José do Norte. A espécie possui formato linear-lanceolado, ápices cuneados e fíbulas irregularmente distribuídas como várias espécies do gênero, sua característica diagnóstica é a presença de excrecências de sílica arredondadas a quadradas situadas na costa transapical interna das valvas. O estudo do gênero Tryblionella revelou a presença de 11 espécies, duas foram registradas pela primeira vez para o Rio Grande do Sul e uma para o sul do Brasil. Além disso, duas espécies novas para a ciência são propostas, Tryblionella Bertolli et Torgan, espécie semelhante a T. debilis Arnott ex O’Meara em microscopia óptica, mas que apresenta costelas transapicais assimétricas em microscopia eletrônica, e Bertolli et al., espécie que apresenta um padrão de ornamentação na face valvar semelhante à trama de uma renda. As espécies de Tryblionella e N. papillosa ocorreram concomitantemente no epifíton e no microfitobentos, evidenciando a interação entre as duas comunidades, promovida pela dinâmica do ambiente. / Diatoms are an important component of the epiphyton in coastal environments. The strategies of attachment provide adaptive advantages to these algae; however, they are susceptible to the environmental fluctuations, responding to them with changes in the community composition and structure. Although the relationship between epiphyton and substrate is poorly understood, the architecture of the substrate seems to influence the attached community. The composition, structure and seasonal variations of the epiphytic diatoms were evaluated in Patos Lagoon salt marshes. Three sampling sites were defined, Saco do Silveira, Ilha da Pólvora and São José do Norte, distant 36, 18 and 9 km from the Atlantic Ocean, respectively. The epiphyton attached to Spartina alterniflora Loisel., Spartina densiflora densiflora Brogn., Scirpus maritimus L. e Juncus kraussii Hochst. was scraped with metal blade, oxidized and mounted on permanent slides for the analysis of the diatoms. A total of a hundred and twenty seven taxa were found. The genus Navicula Bory, Nitzschia Hassall e Tryblionella W. Smith showed the highest number of species. The seasonality, spatiality, salinity and substrate influenced the composition and structures of the community. The higher distance of the estuary mouth provided a higher influence of continental waters in the site Saco do Silveira, resulting in a community characterized by freshwater taxa. The winter was characterized by higher values of the community attributes (richness, diversity and evenness). The more complex structure of S. maritimus surface provided the establishment of a richer community. The taxonomic investigation of Nitzschia and Tryblionella was more detailed, including the analysis of the microphytobenthos of the sites. The species Nitzschia papillosa Bertolli et al. was registered for the first time to science in Ilha da Pólvora and São José do Norte. The species has linear-lanceolate outline, cuneate apices and fibulae irregularly distributed, as many other species of the genus. Its main feature is the presence of rounded to squarer silica excrescences, situated on the transapical costae in the internal valve view. The study of the genus Tryblionella showed 11 species, two of them were registered for the first time in Rio Grande do Sul State and one in Southern Brazil. Besides that, two species new to science were proposed, Tryblionella Bertolli et Torgan, which is similar to T. debilis Arnott ex O’Meara in light microscopy, but present asymmetrical transapical ribs in scanning electron microscopy, and T. Bertolli et al. which presents an ornamentation pattern similar to a lace texture in the valve face. The species of Tryblionella and N. papillosa occurred concomitantly in the epiphyton and microphytobenthos, evidencing the interaction between both communities, promoted by the environment dynamics.

As diatomáceas constituem um dos grupos de algas mais representativos nas comunidades perifíticas, exercem importante papel como produtoras primárias em ambientes lóticos de baixa ordem e são consideradas boas indicadoras ambientais, sendo utilizadas no biomonitoramento de ecossistemas aquáticos. Porém, as informações existentes sobre a estrutura das comunidades de diatomáceas epilíticas em rios brasileiros são ainda muito escassas, especialmente em riachos de altitude. Assim, objetivou-se determinar a estrutura da comunidade de diatomáceas epilíticas em um riacho de altitude no Rio Grande do Sul impactado por atividade de piscicultura. De julho de 2005 a fevereiro de 2006 foram coletadas, mensalmente, amostras de diatomáceas sobre seixos e feitas medições de uma série de variáveis ambientais, em quatro estações amostrais, sendo duas a montante e duas a jusante da piscicultura, em trecho de 3a. ordem do Rio das Antas, município de São José dos Ausentes, a uma altitude de aproximadamente 1000 m. A análise quantitativa das diatomáceas foi realizada com material fixado, sob microscópio invertido, considerando a viabilidade das células, sendo posteriormente preparadas lâminas permanentes para identificação dos táxons. A comunidade de diatomáceas epilíticas esteve representada por 48 táxons e os resultados demonstraram a ocorrência de um gradiente de impacto associado aos efluentes da piscicultura, com significativo incremento nos teores de nutrientes e sólidos totais a jusante. A comunidade de diatomáceas respondeu ao enriquecimento trófico através de uma nítida substituição de espécies características de ambientes oligotróficos por espécies indicadoras de ambientes eutróficos. A Análise de Espécies Indicadoras identificou nove espécies que puderam ser separadas em dois grupos. Gomphoneis rhombica, Navicula angusta e Planothidium frequentissimum indicaram ambientes pouco impactados, com baixa disponibilidade de nutrientes, pouca quantidade de sólidos totais e baixa turbidez. Já Luticola goeppertiana, Melosira varians, Nitzschia palea, Gomphonema parvulum, Navicula cryptotenella e Psammothidium subatomoides indicaram águas eutróficas. Assim, as diatomáceas epilíticas demonstraram ser uma útil ferramenta no biomonitoramento de impactos causados por eutrofização. / Diatoms are one of the most representative groups of algae in periphytic communities, acting as important primary producers in low order streams. They are considered good environmental indicators, being widely used in freshwater ecosystems biomonitoring. However, informations about the ecology and structure of epilithic diatom communities in brazilian streams is still very scarce, especially in altitudinal streams. The aim of this study is to evaluate the structure of epilithic diatom community in an altitudinal stream located in the state of Rio Grande do Sul, Brazil, impacted by fish farm effluents. Antas River is a third order stream at the study sites, and is located at Campos de Cima da Serra, the highest region of Rio Grande do Sul. Epilithic diatoms and physical and chemical variables of the water were sampled monthly, from July 2005 to February 2006, in four sample stations. Two sample stations were located upstream the fish farm and the other two were downstream. Diatoms were counted under an inverted microscope for observing cells viability, and permanent slides were prepared for further identification. Diatom community was represented by 48 taxons and the results had shown a pollution gradient along the stream, with significant increase of nutrients and total solids concentrations downstream the fish farm. Diatom community has answered to the trophic enrichment through a clear change in density and species composition. Typical oligotrophic species were substituted for eutrophic ones. Indicator Species Analysis identified nine indicator species that can be distinguished in two groups. Gomphoneis rhombica, Navicula angusta and Planothidium frequentissimum, indicated environments with less anthropogenic impacts, characterized by low nutrient and total solid concentrations. Yet Luticola goeppertiana, Melosira varians, Nitzschia palea, Gomphonema parvulum, Navicula cryptotenella and Psammothidium subatomoides had indicated eutrophic waters. Thus, epilithic diatoms had demonstrated to be a useful tool for biomonitoring impacts caused by eutrophication.

Periphyton biomass on artificial strips was observed monthly to see the impacts of nutrient differences on periphyton and periphyton-macroinvertebrates interaction. The experiment was conducted for four months in a mesocosm which were runned at six countries at the same time and with the same steps. Eight enclosures at two meters depth were used that four of them had high nutrient level and the other four had low nutrient level. Sediment, macrophyte, fish, plankton, benthic invertebrates and water were added at the same time and with the same way in all of the countries. Periphyton growth which formed on artificial 32 cm2 strips for June, July, August and September were brushed to filtered mesocosm water and dry mass, ash free dry mass, phosphorus content and chlorophyl-a concentrations were measured. Grazer pressure on the periphyton was observed with a laboratory experiment for July, August and September months. At the end of the mesocosm experiment macrophytes and fish were harvested. Macrophytes&rsquo / dry mass and fish&rsquo / abundance were measured. Moreover at the end of the experiment epiphyton was also measured. Three kajak cores were taken from sediment for macroinvertebrates at the end of the experiment and identified. All physical features of mesocosm enclosures and PVI data were recorded for every 2 weeks. Periphyton biomass was higher concentrations in HN enclosures than LN tanks. Only dry mass of periphyton biomass showed the opposite because of the marl deposition in LN tanks. This finding was also reinforced by epiphyton samples which was taken at the end of the experiment. LN enclosures had the more abundance of macroinvertebrate. The groups we found in sediment which had big grazer effect on periphyton such as gastropods and Chironomidae. Grazer experiment showed that grazer effect on periphyton increased in time. Although this raise, periphyton growth also increased in LN enclosures with nutrient increasing. This may be indicate that nutrient effect has a stronger effect than grazer pressure on periphyton. As it is explained before in the beginning of the experiment all of the conditions were the same except nutrient level. Thus, bottom-up effect changed the top-down control and at the end of the experiment we saw the more periphyton less macroinvertebrate and more fish in HN tanks while the opposite was seen in LN tanks.

As land use transformations are the main driver of biological diversity loss at the global scale, it is essential to provide predictions and understanding of their impacts in order to improve the mitigation of ecosystem perturbations. The first objective of this project was to describe the response of biological assemblages along a gradient of urbanization and to compare metrics of watershed imperviousness in order to determine, as has been suggested in the literature, whether effective imperviousness, which represents the proportion of impervious area directly connected to the stream by storm sewers, is a better predictor of stream impairement than total imperviousness in the watershed. Decline in sensitive taxa abundance is initiated at 14% total imperviousness and 3% effective imperviousness in the Ottawa-Carleton region and, total and effective imperviousness have equivalent predictive power. The second objective of this project was to describe how the structure of metazoan assemblages in urban streams, as described by size spectra attributes (i.e. slopes, intercepts, number of logarithmic size classes occupied, and residual variance), varies with watershed size, land use and water quality. Streams size spectra of the Ottawa-Gatineau region have relatively shallow slopes, reflecting relatively higher densities of organisms in the larger size classes compared to other ecosystem types (e.g. lakes, oceans, soils, coastal waters). Size spectra slopes, density corrected for size, number of size classes, and residual variance vary predictably along gradients of watershed size, watershed proportion of natural land use and periphyton chlorophyll a. A systematic trend of declining spectra slopes with increasing periphyton biomass suggests that ecological efficiency declines in urban eutrophic streams.

Cyanobacteria can form nuisance proliferations and produce large concentrations of toxins that pose a health hazard. This thesis investigates cyanotoxin production by New Zealand benthic cyanobacteria. Cyanobacteria were sampled from lakes, reservoirs, streams, and rivers. Thirty-five strains were isolated into culture and screened for genes involved in the biosynthesis of common cyanotoxins. Positive results were confirmed and cyanotoxin concentrations quantified using analytical chemistry techniques. Genes involved in anatoxin a/homoanatoxin a biosynthesis were detected in nine out of ten Phormidium cf. uncinatum strains isolated from a single mat. Anatoxin a was confirmed in these strains by LC–MS/MS at concentrations from 0.3 to 6.4 mg kg⁻¹. One strain also produced homoanatoxin-a. Anatoxin-a variation between strains may explain the wide range in anatoxin a concentrations previously observed in New Zealand. The sxtA gene involved in saxitoxin biosynthesis was identified in Scytonema cf. crispum strains. Saxitoxin was confirmed in strains and environmental samples by Jellett PSP Rapid Test and HPLC–FD. Gonyautoxins, neosaxitoxin, and decarbamoyl derivatives were also detected. This study is the first identification of these compounds in Scytonema and in New Zealand cyanobacterial strains. These strains were isolated from recreational and pre-treatment drinking water reservoirs, highlighting the risk benthic cyanobacteria pose to human and animal health. Experiments were undertaken using cultures of Phormidium and Scytonema to determine how growth influences cyanotoxin production. The effects of iron and copper stress on P. autumnale were also investigated. High iron concentrations disrupted attachment mechanisms. Iron and copper had a significant effect on growth, without significantly affecting anatoxin a production. However, the maximum anatoxin a quota was consistently observed during early exponential growth. Scytonema cf. crispum produced higher saxitoxin quota throughout exponential growth than during the stationary phase. Both the Phormidium and Scytonema growth experiments indicate that high toxin quota can be expected early in benthic mat development, making early detection of these proliferations important.

As diatomáceas constituem um dos grupos de algas mais representativos nas comunidades perifíticas, exercem importante papel como produtoras primárias em ambientes lóticos de baixa ordem e são consideradas boas indicadoras ambientais, sendo utilizadas no biomonitoramento de ecossistemas aquáticos. Porém, as informações existentes sobre a estrutura das comunidades de diatomáceas epilíticas em rios brasileiros são ainda muito escassas, especialmente em riachos de altitude. Assim, objetivou-se determinar a estrutura da comunidade de diatomáceas epilíticas em um riacho de altitude no Rio Grande do Sul impactado por atividade de piscicultura. De julho de 2005 a fevereiro de 2006 foram coletadas, mensalmente, amostras de diatomáceas sobre seixos e feitas medições de uma série de variáveis ambientais, em quatro estações amostrais, sendo duas a montante e duas a jusante da piscicultura, em trecho de 3a. ordem do Rio das Antas, município de São José dos Ausentes, a uma altitude de aproximadamente 1000 m. A análise quantitativa das diatomáceas foi realizada com material fixado, sob microscópio invertido, considerando a viabilidade das células, sendo posteriormente preparadas lâminas permanentes para identificação dos táxons. A comunidade de diatomáceas epilíticas esteve representada por 48 táxons e os resultados demonstraram a ocorrência de um gradiente de impacto associado aos efluentes da piscicultura, com significativo incremento nos teores de nutrientes e sólidos totais a jusante. A comunidade de diatomáceas respondeu ao enriquecimento trófico através de uma nítida substituição de espécies características de ambientes oligotróficos por espécies indicadoras de ambientes eutróficos. A Análise de Espécies Indicadoras identificou nove espécies que puderam ser separadas em dois grupos. Gomphoneis rhombica, Navicula angusta e Planothidium frequentissimum indicaram ambientes pouco impactados, com baixa disponibilidade de nutrientes, pouca quantidade de sólidos totais e baixa turbidez. Já Luticola goeppertiana, Melosira varians, Nitzschia palea, Gomphonema parvulum, Navicula cryptotenella e Psammothidium subatomoides indicaram águas eutróficas. Assim, as diatomáceas epilíticas demonstraram ser uma útil ferramenta no biomonitoramento de impactos causados por eutrofização. / Diatoms are one of the most representative groups of algae in periphytic communities, acting as important primary producers in low order streams. They are considered good environmental indicators, being widely used in freshwater ecosystems biomonitoring. However, informations about the ecology and structure of epilithic diatom communities in brazilian streams is still very scarce, especially in altitudinal streams. The aim of this study is to evaluate the structure of epilithic diatom community in an altitudinal stream located in the state of Rio Grande do Sul, Brazil, impacted by fish farm effluents. Antas River is a third order stream at the study sites, and is located at Campos de Cima da Serra, the highest region of Rio Grande do Sul. Epilithic diatoms and physical and chemical variables of the water were sampled monthly, from July 2005 to February 2006, in four sample stations. Two sample stations were located upstream the fish farm and the other two were downstream. Diatoms were counted under an inverted microscope for observing cells viability, and permanent slides were prepared for further identification. Diatom community was represented by 48 taxons and the results had shown a pollution gradient along the stream, with significant increase of nutrients and total solids concentrations downstream the fish farm. Diatom community has answered to the trophic enrichment through a clear change in density and species composition. Typical oligotrophic species were substituted for eutrophic ones. Indicator Species Analysis identified nine indicator species that can be distinguished in two groups. Gomphoneis rhombica, Navicula angusta and Planothidium frequentissimum, indicated environments with less anthropogenic impacts, characterized by low nutrient and total solid concentrations. Yet Luticola goeppertiana, Melosira varians, Nitzschia palea, Gomphonema parvulum, Navicula cryptotenella and Psammothidium subatomoides had indicated eutrophic waters. Thus, epilithic diatoms had demonstrated to be a useful tool for biomonitoring impacts caused by eutrophication.

Os estudos apresentados nesta tese tiveram como objetivo compreender aspectos da organização de assembleias de algas bênticas em riachos. Foi avaliado especificamente o efeito da heterogeneidade de habitat na escala de rugosidade de substratos e sua interação com distúrbios hidrológicos e organismos pastejadores (grazers). Utilizou-se uma abordagem experimental in situ com substratos lisos e rugosos (com fendas) constituindo os tratamentos. Os experimentos foram conduzidos no Rio do Marco, um riacho de quarta ordem na região dos Campos de Cima da Serra, em São José dos Ausentes, Rio Grande do Sul. Após uma introdução geral acerca do assunto são apresentados os capítulos com os estudos. O Capítulo 1 avaliou os efeitos da rugosidade de substratos sobre a riqueza de espécies, densidade, composição e padrões de distribuição de assembleias de algas bênticas. Assembleias em substratos rugosos foram mais ricas que assembleias em substratos lisos, porém esse resultado diferiu entre grupos com diferentes formas de vida, assim como as diferenças na composição de espécies, indicando que somente alguns grupos foram beneficiados pela ocorrência de refúgios em substratos rugosos. Observou-se também que diferenças na composição da assembleia entre substratos lisos e rugosos resultaram de aninhamento e substituição de espécies. No Capítulo 2 foi testada a hipótese de que substratos rugosos abrigam assembleias mais persistentes que substratos lisos. Os resultados encontrados confirmaram esta hipótese e foram atribuídos ao efeito da rugosidade per se após a exclusão de alguns fatores de confundimento, como estabilidade física dos substratos e diferenças na riqueza de espécies. Concluiu-se que o mecanismo mais plausível para explicar a maior persistência em substratos rugosos é a maior disponibilidade de refúgios em relação a substratos lisos. O objetivo do Capítulo 3 foi avaliar o efeito da rugosidade de substratos sobre assembleias de algas frente a um distúrbio hidrológico experimental, testando especificamente se a resistência e a resiliência de algas é maior em substratos rugosos que em substratos lisos e se a resposta de diferentes formas de vida é distinta. Os resultados indicaram que a rugosidade de substratos não apresenta efeitos pronunciados sobre a resistência e a resiliência de algas bênticas. Porém, grupos de algas com distintas formas de vida diferiram quanto à resistência e resiliência, de forma que o padrão observado está relacionado a atributos biológicos que conferem habilidades para suportar distúrbios. Os resultados deste estudo em conjunto com os resultados obtidos no Capítulo 2 e resultados obtidos por outros autores permitiram que fosse proposto que a importância da heterogeneidade de habitas e de refúgios é mediada pela intensidade de distúrbios. No Capítulo 4 foram avaliados os efeitos independentes e as interações de rugosidade de substratos, peixes pastejadores e tipos de mesohabitats (corredeiras e remansos) sobre a biomassa algal, matéria orgânica e peso seco total. O efeito de peixes pastejadores não foi mediado pelos mesohabitats, sendo que a exclusão de peixes causou aumento nas três variáveis resposta, independente do tipo de mesohabitat. Por outro lado, houve uma interação entre mesohabitats e substratos para determinar o acúmulo de peso seco total, sendo que substratos rugosos acumularam maior quantidade de material em remansos que em corredeiras, enquanto substratos lisos acumularam quantidades similares entre os dois tipos de mesohabitats. Já a biomassa algal e matéria orgânica apresentaram maior acúmulo nos substratos rugosos em relação aos lisos, independente do mesohabitat. Os resultados encontrados indicam que a perda de organismos pastejadores pode afetar o acúmulo de biomassa algal e material orgânico, importantes recursos alimentares em riachos. Finalmente, na última seção são apresentadas as considerações finais. / The studies presented in this thesis aimed at understanding some aspects of the organization of benthic algal assemblages in streams. Specifically, the studies evaluated the effect of habitat heterogeneity on the scale of substrate roughness and its interaction with hydrological disturbances and grazing organisms. An experimental in situ approach was used, in which the treatments were constituted by smooth and rough (with crevices) substrates. The experiments were conducted in the Marco River, a fourth-order stream at the region of Campos de Cima da Serra, São José dos Ausentes, Rio Grande do Sul, Brazil. After a general introduction on the subjects of this thesis, the chapters with the studies are presented. The Chapter 1 describes a study to evaluate the effects of substrate roughness on species richness, density, composition and distribution patterns of benthic algal assemblages. Algal assemblages on rough substrates were richer than on smooth substrates, but this result differed among algal life forms. Similarly, results on species composition also differed among life forms, indicating that only some groups were benefited by the occurrence of refuges on rough substrates. It was also observed that differences in the composition of assemblages between rough and smooth substrates resulted from nestedness and turnover. The Chapter 2 describes a study in which was tested the hypothesis that rough substrates harbor more persistent assemblages than smooth substrates. The results confirmed this hypothesis and were attributed to the effect of roughness per se after the exclusion of some confounding factors, such as the physical stability of substrates and differences in species richness. It was concluded that the most plausible mechanism that could explain the higher persistence in rough substrates is the greater availability of refuges in relation to smooth substrates. The main aim of the study described in Chapter 3 was to evaluate the effect of substrate roughness on algal assemblages in the face of an experimental hydrological disturbance. Specifically, it was tested if the resistance and resilience of algae is higher on rough than on smooth substrates and if algal life forms differ in their response to disturbance. The results indicated that substrate roughness had no pronounced effects on benthic algal resistance and resilience. However, algal life forms differ in their resistance and resilience, and the observed pattern was mostly related to biological traits that confer abilities to support disturbances. The results of this study, in addition to the results obtained in Chapters 1 and 2, allowed us to suggest that the importance of habitat heterogeneity and refuges is mediated by the intensity of disturbances. The Chapter 4 describes a study that evaluated the independent and interacting effects of substrate roughness, grazing fish and mesohabitats (pools and riffles) on algal biomass, organic matter and total dry mass accrual. The effect of grazers was not mediated by mesohabitats, and their exclusion caused an increase in the three response variables, regardless of mesohabitat. On the other hand, mesohabitats and substrates interacted to determine the accrual of total dry mass, since rough substrates accumulated greater amounts of dry mass in pools than in riffles, while smooth substrates accumulated similar amounts in both mesohabitats. Algal biomass and organic matter showed greater accrual on rough than on smooth substrates, independently of mesohabitat. These results indicate that the loss of grazers may affect the accrual of algal biomass and organic matter, which are important food resources in streams. Finally, in the last section are presented the concluding remarks.

Diatomáceas são importantes constituintes do epifíton em ambientes costeiros. Estratégias de fixação conferem a estas algas vantagem adaptativa, no entanto, as mesmas estão sujeitas às variações ambientais, podendo responder com alterações da composição e estrutura da comunidade. Embora a relação entre epifíton e substrato seja pouco compreendida, a arquitetura do substrato parece influenciar na comunidade aderida. A composição, estrutura e variação sazonal de diatomáceas epifíticas foram avaliadas em ambientes de marismas no estuário da Lagoa dos Patos, sul do Brasil. Três sítios foram amostrados, Saco do Silveira, Ilha da Pólvora e São José do Norte, distantes 36, 18 e 9 km do oceano Atlântico, respectivamente. O epifíton aderido à Spartina alterniflora Loisel., Spartina densiflora densiflora Brogn., Scirpus maritimus L. e Juncus kraussii Hochst. foi removido dos substratos com lâmina metálica, oxidado e montado em lâminas permanentes para a análise das diatomáceas. Ao total cento e vinte e sete táxons foram encontrados, destacaram-se pelo maior número de espécies os gêneros Navicula Bory, Nitzschia Hassall e Tryblionella W. Smith. A sazonalidade, espacialidade, salinidade e tipo de substrato tiveram influência na composição e estrutura da comunidade. A maior distância da desembocadura do estuário proporcionou uma maior influência de águas continentais no sítio Saco do Silveira, resultando na formação de uma comunidade caracterizada pela presença de táxons dulciaquícolas. O período de inverno se caracterizou por maiores valores dos atributos da comunidade (riqueza, diversidade e equitabilidade). A maior complexidade da superfície de Scirpus maritimus proporcionou a formação de uma comunidade epifítica mais rica. A investigação taxonômica de Nitzschia e Tryblionella foi aprofundada, analisando-se também o microfitobentos da região. A espécie Nitzschia papillosa Bertolli et al. foi registrada pela primeira vez para a ciência, ocorrendo no epifíton e microfitobentos dos sítios Ilha da Pólvora e São José do Norte. A espécie possui formato linear-lanceolado, ápices cuneados e fíbulas irregularmente distribuídas como várias espécies do gênero, sua característica diagnóstica é a presença de excrecências de sílica arredondadas a quadradas situadas na costa transapical interna das valvas. O estudo do gênero Tryblionella revelou a presença de 11 espécies, duas foram registradas pela primeira vez para o Rio Grande do Sul e uma para o sul do Brasil. Além disso, duas espécies novas para a ciência são propostas, Tryblionella Bertolli et Torgan, espécie semelhante a T. debilis Arnott ex O’Meara em microscopia óptica, mas que apresenta costelas transapicais assimétricas em microscopia eletrônica, e Bertolli et al., espécie que apresenta um padrão de ornamentação na face valvar semelhante à trama de uma renda. As espécies de Tryblionella e N. papillosa ocorreram concomitantemente no epifíton e no microfitobentos, evidenciando a interação entre as duas comunidades, promovida pela dinâmica do ambiente. / Diatoms are an important component of the epiphyton in coastal environments. The strategies of attachment provide adaptive advantages to these algae; however, they are susceptible to the environmental fluctuations, responding to them with changes in the community composition and structure. Although the relationship between epiphyton and substrate is poorly understood, the architecture of the substrate seems to influence the attached community. The composition, structure and seasonal variations of the epiphytic diatoms were evaluated in Patos Lagoon salt marshes. Three sampling sites were defined, Saco do Silveira, Ilha da Pólvora and São José do Norte, distant 36, 18 and 9 km from the Atlantic Ocean, respectively. The epiphyton attached to Spartina alterniflora Loisel., Spartina densiflora densiflora Brogn., Scirpus maritimus L. e Juncus kraussii Hochst. was scraped with metal blade, oxidized and mounted on permanent slides for the analysis of the diatoms. A total of a hundred and twenty seven taxa were found. The genus Navicula Bory, Nitzschia Hassall e Tryblionella W. Smith showed the highest number of species. The seasonality, spatiality, salinity and substrate influenced the composition and structures of the community. The higher distance of the estuary mouth provided a higher influence of continental waters in the site Saco do Silveira, resulting in a community characterized by freshwater taxa. The winter was characterized by higher values of the community attributes (richness, diversity and evenness). The more complex structure of S. maritimus surface provided the establishment of a richer community. The taxonomic investigation of Nitzschia and Tryblionella was more detailed, including the analysis of the microphytobenthos of the sites. The species Nitzschia papillosa Bertolli et al. was registered for the first time to science in Ilha da Pólvora and São José do Norte. The species has linear-lanceolate outline, cuneate apices and fibulae irregularly distributed, as many other species of the genus. Its main feature is the presence of rounded to squarer silica excrescences, situated on the transapical costae in the internal valve view. The study of the genus Tryblionella showed 11 species, two of them were registered for the first time in Rio Grande do Sul State and one in Southern Brazil. Besides that, two species new to science were proposed, Tryblionella Bertolli et Torgan, which is similar to T. debilis Arnott ex O’Meara in light microscopy, but present asymmetrical transapical ribs in scanning electron microscopy, and T. Bertolli et al. which presents an ornamentation pattern similar to a lace texture in the valve face. The species of Tryblionella and N. papillosa occurred concomitantly in the epiphyton and microphytobenthos, evidencing the interaction between both communities, promoted by the environment dynamics.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Os rios em todo o mundo estão ameaçados através da alteração do uso e cobertura do solo. Nesse contexto, o perifíton é sugerido como indicador biológico devido ao seu ciclo de vida curto, à comunidade autótrofa e à riqueza de espécies. O objetivo deste estudo foi identificar mudanças em parâmetros estruturais e funcionais da assembleia perifitica em relação aos diferentes tipos de cobertura do solo (pristino, perturbação intermediária e perturbado); em especial na limitação nutricional, crescimento e acúmulo, composição taxonômica e estequiometria da comunidade. O trabalho foi desenvolvido em três rios (Santa Maria, Itaperiti, Anil) da bacia Guapi-Macacu, RJ, Brasil. A limitação nutricional foi acessada através de Substratos Difusores de Nutrientes alocados in situ; estes substratos consistem em potes com agar-agar, enriquecidos com nutrientes (N, P, N+P), ou não (controle), que difundem até o filtro, servindo de substrato para o crescimento perifítico. Ainda, o crescimento foi acessado através da colonização de azulejos, amostrados em datas diferentes; na última data, a amostragem também foi feita para a verificação da composição taxonômica e estequiométrica da assembleia. Os resultados mostraram que a comunidade perifítica é limitada primariamente por luz nos pontos pristinos; já nos pontos perturbados, há limitação por nitrogênio ou fósforo, dependendo do uso do solo predominante agricultura com maior aporte de nitrogênio, causando limitação por fósforo, e pecuária com maior aporte de fósforo, causando limitação por nitrogênio. Os trechos perturbados apresentaram maior biomassa perifítica em termos de clorofila a; além disso, também mostraram as maiores taxas de crescimento da comunidade. Também, houve mudanças na composição taxonômica da comunidade no gradiente de perturbação, com o aumento de gêneros tolerantes à poluição e diminuição de gêneros não tolerantes e da diversidade e a equitabilidade. A intensidade luminosa foi determinante na presença dos táxons, e a concentração de fosfato, nas suas abundâncias. Por fim, as razões estequiométricas - C:N, C:P and N:P - diminuíram em função da concentração de nutrientes na água, indicando o potencial de remoção de nutrientes em córregos poluídos. O presente trabalho foi inovador na área limnológica devido à abordagem estequiométrica em conjunto com o grande número de outras variáveis biológicas. Em tempo, a dificuldade de separação dos efeitos das variáveis ambientais neste estudo in situ faz com que seja sugerido o uso de experimentos controlados em mesocosmos posteriormente / The rivers around the world are threatened by changes in land use. In this context, the periphyton is a great biological indicator due to its short life cycle, the autotrophic community and species richness. The aim of this study was to identify changes in structural and functional attributes of the periphytic assemblages in relation to the different land uses (pristine, mixed, and impacted); especially related to nutritional limitation, growth and accumulation, taxonomic composition and stoichiometry of the community. The study was conducted in three rivers (Santa Maria, Itaperiti, Anil) of Guapi-Macacu basin, RJ, Brazil. Nutritional limitation was accessed through Nutrient Diffusing Substrata allocated in situ; these substrata consist of agar solution enriched with nutrients (N, P, N+P) or not (control), which diffuse through the filter, which acts as a substrate for the periphyton growth. Growth was also assessed through colonization of tiles, sampled at 4 different dates; on the last date, samples were used to assess the taxonomic and stoichiometric composition of the periphyton. The results showed that periphyton community was limited primarily by light at pristine sites; the disturbed reaches were limited by nitrogen or phosphorus, depending on the prevailing land use agriculture with higher nitrogen supply, causing limitation by phosphorus, and livestock with higher phosphorus supply, causing nitrogen limitation. The disturbed site also showed higher periphyton biomass in terms of chlorophyll a. In addition, the highest community growth rates were found at the disturbed reaches. There were changes in the periphyton taxonomic composition along the impact gradient, with increasing pollution-tolerant genera and disappearence of non-tolerant genera. The diversity and evenness of algae taxa were higher in pristine sites. Canopy openess was an important fator determining presence/absence of taxa, while PO4 concentration was crucial for their abundances. Finally, the periphyton stoichiometric ratios measured as C:N, C:P and N:P - decreased according to the nutrient concentration in the water, indicating the potential for nutrient removal in polluted streams. This work was innovative in limnological area due to the stoichiometric approach and the large number of other biological variables. The difficulty of separating the environmental variables effects in this study in situ suggests the use of controlled experiments in mesocosms in latter studies

As diatomáceas constituem um dos grupos de algas mais representativos nas comunidades perifíticas, exercem importante papel como produtoras primárias em ambientes lóticos de baixa ordem e são consideradas boas indicadoras ambientais, sendo utilizadas no biomonitoramento de ecossistemas aquáticos. Porém, as informações existentes sobre a estrutura das comunidades de diatomáceas epilíticas em rios brasileiros são ainda muito escassas, especialmente em riachos de altitude. Assim, objetivou-se determinar a estrutura da comunidade de diatomáceas epilíticas em um riacho de altitude no Rio Grande do Sul impactado por atividade de piscicultura. De julho de 2005 a fevereiro de 2006 foram coletadas, mensalmente, amostras de diatomáceas sobre seixos e feitas medições de uma série de variáveis ambientais, em quatro estações amostrais, sendo duas a montante e duas a jusante da piscicultura, em trecho de 3a. ordem do Rio das Antas, município de São José dos Ausentes, a uma altitude de aproximadamente 1000 m. A análise quantitativa das diatomáceas foi realizada com material fixado, sob microscópio invertido, considerando a viabilidade das células, sendo posteriormente preparadas lâminas permanentes para identificação dos táxons. A comunidade de diatomáceas epilíticas esteve representada por 48 táxons e os resultados demonstraram a ocorrência de um gradiente de impacto associado aos efluentes da piscicultura, com significativo incremento nos teores de nutrientes e sólidos totais a jusante. A comunidade de diatomáceas respondeu ao enriquecimento trófico através de uma nítida substituição de espécies características de ambientes oligotróficos por espécies indicadoras de ambientes eutróficos. A Análise de Espécies Indicadoras identificou nove espécies que puderam ser separadas em dois grupos. Gomphoneis rhombica, Navicula angusta e Planothidium frequentissimum indicaram ambientes pouco impactados, com baixa disponibilidade de nutrientes, pouca quantidade de sólidos totais e baixa turbidez. Já Luticola goeppertiana, Melosira varians, Nitzschia palea, Gomphonema parvulum, Navicula cryptotenella e Psammothidium subatomoides indicaram águas eutróficas. Assim, as diatomáceas epilíticas demonstraram ser uma útil ferramenta no biomonitoramento de impactos causados por eutrofização. / Diatoms are one of the most representative groups of algae in periphytic communities, acting as important primary producers in low order streams. They are considered good environmental indicators, being widely used in freshwater ecosystems biomonitoring. However, informations about the ecology and structure of epilithic diatom communities in brazilian streams is still very scarce, especially in altitudinal streams. The aim of this study is to evaluate the structure of epilithic diatom community in an altitudinal stream located in the state of Rio Grande do Sul, Brazil, impacted by fish farm effluents. Antas River is a third order stream at the study sites, and is located at Campos de Cima da Serra, the highest region of Rio Grande do Sul. Epilithic diatoms and physical and chemical variables of the water were sampled monthly, from July 2005 to February 2006, in four sample stations. Two sample stations were located upstream the fish farm and the other two were downstream. Diatoms were counted under an inverted microscope for observing cells viability, and permanent slides were prepared for further identification. Diatom community was represented by 48 taxons and the results had shown a pollution gradient along the stream, with significant increase of nutrients and total solids concentrations downstream the fish farm. Diatom community has answered to the trophic enrichment through a clear change in density and species composition. Typical oligotrophic species were substituted for eutrophic ones. Indicator Species Analysis identified nine indicator species that can be distinguished in two groups. Gomphoneis rhombica, Navicula angusta and Planothidium frequentissimum, indicated environments with less anthropogenic impacts, characterized by low nutrient and total solid concentrations. Yet Luticola goeppertiana, Melosira varians, Nitzschia palea, Gomphonema parvulum, Navicula cryptotenella and Psammothidium subatomoides had indicated eutrophic waters. Thus, epilithic diatoms had demonstrated to be a useful tool for biomonitoring impacts caused by eutrophication.