Made available in DSpace on 2016-06-02T19:29:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseMISF.pdf: 3645555 bytes, checksum: 649d313f53ba46c06f47ca3a81094250 (MD5) Previous issue date: 2004-03-26 / Financiadora de Estudos e Projetos / Intermittent shallow lakes are a kind of wetland of great importance in the Brazilian semiarid area, being characterized by hydrological extremes of flood and drought. These shallow lakes are good model for ecological study because they have discrete boundaries, and are subject to disturbance processes such as drying. The goal of this study was to analyse, in according to the conceptual mark of natural disturbances and ecological stability, the diversity and stability of the macroinvertebrates in three Brazilian semi-arid intermittent lakes during two hydrological cycles. In this study, I also compare the diversity of the macroinvertebrate communities to the hydrological disturbance; analyse the degree of resilience and resistance of the community to the drought, as well as, the relationship between diversity and stability in the community studied. Furthermore, I accomplished the inventory of the fauna of macroinvertebrates of 33 intermittent shallow lakes widespread in the Paraibano semi-arid. The results of this study suggest that (i) flooding and drought are the main disturbance agents in these shallow lakes, which are events of great importance to explain the model of macroinvertebrates succession; (ii) in the lakes studied I did not determined the pattern of macroinvertebrate diversities, because a peculiar pattern of diversity seemed to occur in each hydrological cycle; (iii) the species richness was relatively high and the number of individuals small; (iv) the macroinvertebrate populations varied substantially during the hydrological cycle due to variation of the water level and the impacts of the drought; (v) the resistance and resilience of the macroinvertebrate communities to drought demonstrated to be relatively high; and (vi) the variability of the total biomass of macroinvertebrate communities was lower in the lake that exhibited high species richness, while the variability of the abundance of the populations in each species was lower in the lakes with larger species richness of macroinvertebrates. / As lagoas intermitentes são um tipo de zona úmida de grande importância na região semi-árida brasileira, sendo caracterizadas por extremos hidrológicos de cheia e de seca. Estas lagoas representam excelentes modelos para estudos ecológicos, pois apresentam limites bem distintos e estão sujeitas a processos de perturbação hidrológica. O objetivo principal deste estudo foi analisar, dentro do marco conceitual de perturbações naturais e estabilidade ecológica, a diversidade e a estabilidade dos macroinvertebrados em três lagoas intermitentes do semi-árido paraibano durante dois ciclos hidrológicos. Neste estudo também foi comparado o padrão da diversidade da comunidade de macroinvertebrados frente à perturbação hidrológica; analisado o grau de resiliência e de resistência da comunidade frente à seca, assim como, a relação entre diversidade e estabilidade das comunidades estudadas. Além disso, foi realizado o inventário da fauna de macroinvertebrados de 33 lagoas intermitentes espalhadas pelo semi-árido paraibano. Os resultados deste estudo sugerem que (i) a cheia e a seca são os principais agentes de perturbação nestas lagoas, sendo estes eventos de grande importância para explicar o modelo de sucessão dos macroinvertebrados; (ii) não foi determinado o padrão de diversidade dos macroinvertebrados, pois parece ter havido um modelo peculiar de diversidade em cada ciclo hidrológico; (iii) a riqueza de espécies foi relativamente alta, entretanto o número de indivíduos foi baixo; (iv) as populações de macroinvertebrados variam substancialmente durante o ciclo hidrológico em função da variação do nível de água e dos impactos da seca; (v) a resistência e a resiliência da comunidade de macroinvertebrados frente à seca demonstraram ser relativamente altas; e (vi) a variabilidade da biomassa total da comunidade de macroinvertebrados foi menor na lagoa que apresentou maior riqueza, enquanto que a variabilidade da abundância das populações em cada espécie foi menor nas lagoas com maior riqueza de macroinvertebrados.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:29:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseLMF.pdf: 1737645 bytes, checksum: 46de231fbcd3f41846de65b254376ae4 (MD5) Previous issue date: 2004-12-13 / The Manguaba river basin is located in the State of Alagoas, Brazil. It has an estimated area of 352 km2 and it drains part of the counties of Novo Lino, Jundiá, Porto Calvo, Japaratinga and Porto de Pedras. Since the riverhead, visible anthropic interferences can be detected. The river crosses rural zones (where sugar-cane crops predominate), as well as urban areas. With the aim of evaluate the environmental conditions of this river, and considering the regional context, this thesis is the first study in the State of Alagoas on benthic macroinvertebrates carried out in fluvial environment. The different anthropic activities developed along the river was the criterium to establish seven stations for collection purposes, that were plotted between 08º59 S - 35º42 W e 09º04 S - 35º22 W. The samples were collected on rainy and dry season, during 2001 and 2002. Samples of superficial water and bottom sediments were used for abiotic analyses. Fauna samples were done to study qualitative and quantitative features. Four higher groups were detected, with 76 taxonomic categories. Chironomidae (Insecta: Diptera), with 28 genera, was the most important among the 44 families identified. Larvae of Chironomidae, Oligochaeta (Tubificidae, Naididae), Hirudinea (Glossiphoniidae) and Mollusca (mainly Thiaridae) overtopped in high density and occurrence. Among Chironomidae Procladius and Chironomus were dominant in the area of the riverhead and Polypedilum (Tripodura) was an important group all along the river. Diversity and evenness indices indicated low to medium values. The similarity analysis and multivariate correspondence analysis distinguished the riverhead from the other sampling stations. Among the last ones, the results indicated higher impacts at on the stations near urban areas. This could be confirmed by the faunistic composition of taxonomic groups known as tolerant. / A bacia do rio Manguaba localizada no Estado de Alagoas, Brasil tem área estimada em 352km2, drenando parte dos municípios de Novo Lino, Jundiá, Porto Calvo, Japaratinga e Porto de Pedras. Desde a sua nascente o rio percorre zonas rurais com monocultura de cana-de-açúcar entre outras plantações menores e zonas urbanas, o que tem causado visíveis interferências antrópicas. Neste contexto, esta tese consiste em um primeiro estudo de macroinvertebrados bentônicos realizado em ambiente fluvial em Alagoas, visando avaliar as condições ambientais do rio Manguaba. As sete estações de amostragens, localizadas entre as coordenadas 08º59 S - 35º42 W e 09º04 S - 35º22 W, foram determinadas considerando-se as diferentes atividades antrópicas ao longo desse rio. As coletas foram realizadas nos períodos de chuva e estiagem em 2001 e 2002. Coletaram-se amostras de água superficial e sedimento do fundo para análises abióticas. Para a fauna foram realizadas amostragens qualitativas e quantitativas. O material biológico permitiu identificar 76 categorias taxonômicas distribuídas em 4 grupos superiores, 44 famílias e 28 gêneros de Chironomidae. Larvas de Chironomidae (Diptera), Oligochaeta (Tubificidae, Naididae), Hirudinea (Glossiphoniidae) e Mollusca, principalmente da família Thiaridae, destacaram-se pela predominância e freqüência de ocorrência. Entre os Chironomidae, Procladius e Chironomus tiveram participação dominante na área da nascente e Polypedilum (Tripodura) foi grupo importante ao longo do rio. Os Índices de Diversidade e Eqüidade indicaram valores de baixos a médios e as análises de Similaridade e de Correspondência separaram a nascente das demais estações de amostragens. Entre estas, os resultados indicaram maiores impactos nas estações próximas às zonas urbanas, o que pôde ser confirmado pela composição faunística de grupos reconhecidos como tolerantes.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:30:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseJBL.pdf: 5428711 bytes, checksum: 3a9264e048910a8170ad69aac3e542dc (MD5) Previous issue date: 2002-08-02 / Financiadora de Estudos e Projetos / The benthonic macroinvertebrates community has been widely used to evaluate the effects of the anthropic activities on the aquatic ecosystems, but in brazil the studies on the taxocenosis of the macroinvertebrates are scarce, particularly for large rivers crossing metropolitan regions and therefore under urban impacts. The distribution of the macroinvertebrates as well the physical and chemical parameters of the water was studied along the Cuiaba River, between the cities Varzea Grande and Cuiaba. It is noteworthy that these two cities throw out domestic sewage and industrial effluents into the river. The study was conducted during the periods of rainy and dry seasons in the years of 1999 and 2000. During this time the closing of the storage dam of Manso River was completed. This river is one of the main affluents of the Cuiabá River, upstream to the studies region. The sampling was made at six sites in both margins using artificial substrates exposed during six weeks. The resultes shoed differences in the taxocenotic structure of the macroinvertebrate community, and in the physical and chemical parameters of the water. These differences were related to the urban impact and to the closing of dam. The left margin in station 1 has been the best distribution standard of benthonic macroinvertebrates in relation of the others places, it was reflected by the indices of diversity. Oligochaeta and Chironomidae larvae were dominants along the river, however Chironomidae was more abundant in dry seasons and Oligochaeta in rainy seasons. / A comunidade dos macroinvertebrados bentônicos tem sido amplamente utilizada em várias partes do mundo para avaliação dos efeitos das atividades antrópicas sobre os ecossistemas aquáticos. No entanto, no Brasil os trabalhos sobre as taxocenoses dessa comunidade são relativamente escassos, particularmente em rios de grande porte e que atravessam áreas metropolitanas e submetidos a uma ampla variedade de estresses resultantes das pressões urbanas. No presente estudo, foram analisadas a distribuição desses organismos e as características físicas e químicas da água do rio Cuiabá, no trecho que atravessa as cidades de Cuiabá e Várzea Grande durante os períodos de chuva e de seca, em 1999 e 2000. As cidades, acima citadas, lançam esgoto doméstico e efluentes industriais no rio sem tratamento sanitário. Ainda, vale ressaltar que durante o estudo ocorreu o fechamento da barragem da hidrelétrica do rio Manso, um dos principais afluentes do rio Cuiabá, cuja foz está localizada a montante do trecho estudado. As amostragens foram realizadas em ambas as margens (direita e esquerda) em seis estações ao longo do rio em sessões pré-estabelecidas em relação aos lançamentos dos esgotos urbanos. Para a coleta da fauna foram utilizados substratos artificiais (cestos com seixos) expostos por períodos de seis semanas. Os resultados mostraram diferenças na estrutura taxocenótica dos macroinvertebrados e nas variáveis físicas e químicas da água. Essas diferenças foram relacionadas com o ciclo hidrológico da região, aos impactos urbanos e fechamento da represa do rio Manso. A margem esquerda da estação 1 apresentou o melhor padrão de distribuição de macroinvertebrados bentônicos em relação os demais locais de amostragem, refletido pelos maiores índices de riqueza e eqüitabilidade. Oligochaeta e Chironomidae alternaram a dominância sobre os demais grupos taxonômicos na maioria das estações de amostragem. Chironomidae foram dominantes durante os períodos de estiagem e Oligochaeta durante os períodos chuvosos na maioria das estações de amostragem.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:30:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseFOR.pdf: 1157324 bytes, checksum: e54c11ec7a4d4482606334b071b73273 (MD5) Previous issue date: 2005-04-12 / Universidade Federal de Minas Gerais / With the aim of understanding the distribution of Chironomidae (Diptera) in Brazilian Atlantic Forest streams at multiple spatial scales, we carried out three complementary studies, which are presented here as chapters: 1) we focus on Chironomidae species richness; 2) we assess the Chironomidae larvae distribution attempting to explore some aspects that could be most influential in determining the chironomid spatial distribution; 3) we report the occurrence of chironomid larvae in fallen-fruits in Atlantic Forest streams. We selected 5 sites in the State of São Paulo and we designed a stratified sampling design incorporating environmental characteristics that potentially may influence chironomid distribution in the different scales (variation among sites streams mesohabitats). We used different sampling methods for collecting larvae, exuviae and adults of Chironomidae. As a whole, our results allow us to point out: 1) low order streams from Atlantic Forest as one of the most chironomid speciose areas in the world; 2) the chironomid assemblage is taxonomically deep, with some genera being represented by a large number of species (Tanytarsus, Caladomyia, Polypedilum, and Stenochironomus); 3) the identification of the scale importance depends on the chironomid assemblage descriptor and the taxonomic resolution considered; 4) studies focusing on one scale or habitat (e.g. riffles) are not appropriate for studying Chironomidae distribution patterns and richness in low order streams; 5) biological traits of some groups may underlie most evident in-stream chironomid distribution pattern; 5) the input of allochthonous matter from riparian vegetation, particularly fallen-fruits, represents an important habitat and food resource for chironomids in Atlantic Forest streams. / Visando ao melhor entendimento da distribuição espacial dos Chironomidae (Diptera) em córregos na Mata Atlântica (Brasil) foi desenvolvido um estudo envolvendo três aspectos apresentados nesta tese na forma de capítulos: 1) avaliação da riqueza de espécies; 2) distribuição das larvas considerando múltiplas escalas espaciais; 3) exploração de recursos, particularmente o uso de frutos caídos nos córregos por larvas de Chironomidae. Foram selecionadas 5 áreas no Estado de São Paulo e, para avaliar a diversidade de Chironomidae, planejamos um desenho amostral estratificado, incorporando variação entre áreas, entre córregos e entre mesohabitats. Foram utilizados métodos complementares para coletar larvas, exúvias e adultos. No geral, os resultados indicam que: 1) córregos de baixa ordem da Mata Atlântica estão entre as áreas de maior riqueza de espécies de Chironomidae do mundo; 2) a taxocenose de Chironomidae de córregos de baixa ordem florestados é caracterizada por elevado número de espécies concentradas em alguns gêneros (Tanytarsus, Caladomyia, Polypedilum e Stenochironomus); 3) a importância de cada escala espacial depende do descritor de taxocenose de Chironomidae e da resolução taxonômica considerada; 4) que estudos focados em apenas um habitat ou escala não são apropriados para entender a riqueza e distribuição da taxocenose de Chironomidae em córregos; 5) características morfocomportamentais de alguns táxons podem representar um dos principais fatores para explicar os padrões encontrados em pequenas escalas espaciais; 6) a entrada de matéria orgânica, particularmente frutos, proveniente da mata ripária constitui um importante recurso e habitat para larvas de Chironomidae.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:31:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissLMF.pdf: 942157 bytes, checksum: 89a853cd0db498e31eab19a2e5cc5845 (MD5) Previous issue date: 2006-04-20 / The objective of this study was to analyze the macroinvertebrate benthic communities in two small reservoirs, Monjolinho Reservoir and Fazzari Reservoir, both are localized in the campus of the Federal University of São Carlos, São Carlos city, São Paulo state, but they are on different anthropogenic disturbance. The samplings were carried out during the dry (April June) ant the wet (November December) seasons in 2004. In each dams the sampling were collected in 12 points random. At each site, three sampling units were taken with an Eckman-Birge sampler. Also were determinate more three sampling points at upstream in Monjolinho and Fazzari streams. Several physical and chemical variables were measured at each site and the means calculated to every season. Differents metrics were applied to compare the macroinvertebrate communities between the reservoirs. The analyses indicate that, overall, community persistent is correlated with the state environmental of each reservoir. The macroinvertebrate benthic community in Monjolinho reservoir was characterized by tolerant species dominant like Chironomus sp and Limnodrilus hoffmeisteri, they are very commons in trophic systems. In the other side in Fazzari reservoir, the no tolerant species (Chaoboridae and Campsurus sp) were dominants, this is an indication that the system is oligotrophic. / O presente estudo teve como objetivo determinar a estrutura das comunidades de macroinvertebrados bentônicos e relacioná-las às condições ambientais das Represas do Monjolinho e do Fazzari localizadas no campus da Universidade Federal de São Carlos, em São Carlos (SP), mas condicionadas a diferentes níveis de perturbações antropogênicas. As amostragens foram realizadas nos períodos de seca (abril-junho) e chuvoso (novembro-dezembro) em 2004, sendo estabelecidos em cada represa doze pontos de amostragem e em cada ponto coletadas três unidades amostrais com auxílio de um pegador de fundo tipo Eckman-Birge (área de 225cm2). Também foram estabelecidos três pontos de amostragem nos córregos do Monjolinho e do Fazzari. As medidas das variáveis abióticas da água foram realizadas in situ e, posteriormente, estimado os valores das médias correspondentes a cada período climático. Diferentes métricas foram aplicadas visando a comparação entre as comunidades de macroinvertebrados dos dois reservatórios. As análises indicaram que as comunidades diferem entre os sistemas, cada uma refletindo a condição intrínseca do ambiente. Na Represa do Monjolinho a comunidade caracterizou-se pela dominância de espécies, como Chironomus sp e Limnodrilus hoffmeisteri, grupos comuns de ambientes eutrofizados. Já o reservatório do Fazzari, pode ser caracterizado pela dominância de espécies não tolerantes, tais como Campsurus sp e espécies da família Chaoboridae, indicadoras de sistemas oligotróficos.

The studies on bromeliad fauna are spread more and more, not just due importance in the knowledge about animal diversity, but mainly thanks to the active ecological dynamics in these systems, since their basic rules could be applied in more complex systems. The leaves of most of the bromeliad species are arranged in way spiraled in a rosette, forming a cistern, or hit, which accumulates water of the rain, sediments of the dossel and other countless detritus. The decomposition of this debris contains many nutritious, which they are used not just by the bromeliad, through the located tricomas in their leaves, but also for other several organisms that participate in these intricate relationships. During this research 24 bromeliads of Vriesea friburgensis were collected, in elapsing of one year, and examined in search of macroscopic organisms, which were fastened in alcohol 70th and identified. These organisms were divided in seven classes, 20 orders and 50 families. The highlighted classes were Insecta and Arachnida. The most abundant orders were Coleoptera (45.3%), Hymenoptera (23.5%), Aranea (11.0%) and Diptera (9.7%); in keeping with result other similar works. Several ecological groups, or guilds, were established with base in the literature and field observations, looking for to increase the knowledge about the polytrophic relationships presented in this personal micro-universe. About 90% of total collected organisms belong to 15 families, and the three most found were Hydrophilidae (37.7%), Formicidae (23.5%) e Hahnidae (5.4%), witch ones were responsible for 67% of relative abundance on the community. The families with higher indices of relative frequency were Hydrophilidae (62.5%), Hahnidae (58.3%) e Formicidae (54.2%). The epiphytes bromeliads are different of the ground ones, some animals prefer one or another, the epiphytes have less biodiversity (H : 1,818) than the ground ones (H : 2,923). In the autumn were found the higher number of individuals (412), followed by winter (226), spring (226) and summer (190). The family richness were high on autumn (37), followed by winter (29), summer (27) and spring (18). This ecosystem can or could be a model and an example of polytrophic relationships, the systematic should use this diversity and help to identify the species witch depend of bromeliads to life. / Os estudos sobre fauna bromeliolícola são cada vez mais difundidos, não apenas devido a sua importância no conhecimento sobre a diversidade animal, mas principalmente graças à dinâmica ecológica atuante nestes sistemas, já que suas regras básicas poderiam ser aplicadas em sistemas mais complexos. As folhas da maioria das espécies de bromélias são arranjadas de maneira espiralada em uma roseta, formando uma cisterna, ou tanque, a qual acumula água da chuva, sedimentos do dossel e inúmeros outros detritos. A decomposição destes detritos contém muitos nutrientes, os quais são utilizados não apenas pela bromélia, através dos tricomas, localizados em suas folhas, mas também por diversos outros organismos que participam destas intricadas relações. Durante esta pesquisa foram coletadas 24 bromélias, 12 epífitas, 12 de solo, da espécie Vriesea friburgensis, no decorrer de um ano, e examinadas em busca de organismos macroscópicos, os quais foram fixados em álcool 70% e identificados. Estes organismos estão distribuídos em sete classes, 20 ordens e 50 famílias. As classes que se destacaram foram Insecta e Arachnida. As ordens mais abundantes foram Coleoptera (45,3%), Hymenoptera (23,5%), Aranea (11,0%) e Diptera (9,7%). Do total de organismos coletados, 90% estão compreendidos em 15 famílias e, destas, as três mais observadas foram Hydrophilidae (37,7%), Formicidae (23,5%) e Hahnidae (5,4%), as quais compreendem 67% da abundância relativa na comunidade. As famílias que apresentaram o maior índice de freqüência relativa foram Hydrophilidae (62,5%), Hahnidae (58,3%) e Formicidae (54,2%). Foi constatado que bromélias epífitas diferem das de solo, e que certos organismos possuem preferências por uma ou por outra, além de que as bromélias epífitas apresentaram menor biodiversidade (H : 1,818) em relação aquelas caídas ao solo (H : 2,923). Durante o outono foi encontrado o maior número de organismos (412), seguido pelo inverno (226), primavera (226) e verão (190). A riqueza de famílias foi maior durante o outono (37), seguida do inverno (29), verão (27) e primavera (18). A utilização deste ecossistema como modelo e exemplo de relações politróficas é fato concreto e, cabe à sistemática aproveitar esta diversidade para elucidar com clareza quais espécies dependem, exclusivamente, das bromélias para realizar seus ciclos vitais.

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

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.

Submitted by Jean Medeiros (jeanletras@uepb.edu.br) on 2017-03-08T11:48:14Z No. of bitstreams: 1 PDF - Carlinda Raílly Ferreira Medeiros.pdf: 19271208 bytes, checksum: 6edbd98fe784b3bffa46e2f726c5002e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-08T11:48:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PDF - Carlinda Raílly Ferreira Medeiros.pdf: 19271208 bytes, checksum: 6edbd98fe784b3bffa46e2f726c5002e (MD5) Previous issue date: 2016-02-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Understanding the composition and distribution of biological communities in landscape or region level, in the face of environmental conditions is a major challenge faced by the scientific community. Understanding these processes provides information on the functioning of ecosystems, facilitating decision-making aimed at conserving biodiversity. Thus, this work consists of two chapters, whose aims are, respectively: (i) assess whether the benthic macroinvertebrate communities in response to environmental factors of tropical estuaries, and (ii) assess whether the beta diversity of macrobenthic communities are structured by turnover (i.e., replacement of species) or nesting (i.e., nested subsets of species). The communities of benthic macroinvertebrates were sampled in two tropical estuaries, the estuary of the Paraíba do Norte River and Mamanguape, in the dry and wet seasons. The estuaries have differences in terms of use and occupation of land in the drainage basin. In each estuary, was previously defined the estuarine gradient being established four subtidal zones. In each area, three collection points were set with 3 sample units each. In the first chapter, in addition to samples of benthic macroinvertebrates subtidal, data were considered regarding the environmental factors measured in each estuary. The persistence of benthic macroinvertebrates, and the variability of environmental factors between seasonal periods and zones of the estuarine gradient was evaluated by the distance of the points from their centroids in the dimensional space. The higher proportions of contributions for each seasonal period and zones of the estuarine gradient were identified by analyzing the percentage of similarity (SIMPER). In the heavily impacted estuary, during the dry season, the environmental factors were more variable and communities of benthic macroinvertebrates were more persistent. In the estuary with lesser degrees of anthropogenic influences, environmental factors were more variable in the wet season, where communities were more persistent. The highest rate of contribution ratios in the estuary with higher anthropogenic influences in both seasonal periods was recorded for Laeonereis gender indicator organically enriched sites. In the estuary with the lowest degree of anthropogenic influence, Polypedilum was the taxa with major contributions of ecosystems, facilitating decision-making aimed at conserving measured in each estuary. The persistence of benthic to both seasonal periods, which is a genre associated with better local environmental quality. In conclusion, the environmental variability boosted the persistence of benthic macroinvertebrate communities in tropical estuaries. For the second chapter, the sample design was designed hierarchically and applied the additive partitioning method of diversity to determine the hierarchy with the highest dissimilarity (beta diversity) in the composition of benthic communities. The general beta diversity was measured by the dissimilarity index of Sorensen and partitioned in turnover and nesting components. The greatest dissimilarity in the composition of the communities occurred between the zones along the estuarine gradient in both seasons (dry = 58.6%; wet = 46.3%). In the estuary with the lowest degree of anthropogenic influence, regardless of the season, benthic macroinvertebrate diversity was generated by turnover. In the heavily impacted estuary, during the dry season, beta diversity was structured by turnover, while in the wet season it was structured by a combination of the two mechanisms. We conclude that the principal mechanism responsible for beta diversity in benthic macroinvertebrate communities of tropical estuaries is turnover (i.e., species substitution). As a general conclusion of the dissertation, the main approaches considered in this study (persistence of communities, additive partitioning and general beta diversity) were important tools for understanding the ecological processes that generate the distribution of benthic macroinvertebrate communities in tropical estuaries. These approaches should be taken into consideration in the development of projects aimed at management of estuarine ecosystems and consequent biodiversity conservation. / Compreender a composição e distribuição das comunidades biológicas em nível de paisagem ou região, frente às condições do ambiente é um dos principais desafios enfrentados pela comunidade cientifica. A compreensão desses processos proporciona a obtenção de informações sobre o funcionamento dos ecossistemas, facilitando a tomada de decisões voltadas à conservação da biodiversidade. Assim, esta dissertação é composta por dois capítulos, cujos objetivos são, respectivamente: (i) avaliar a persistência das comunidades de macroinvertebrados bentônicos em resposta aos fatores ambientais de estuários tropicais, e (ii) avaliar se a diversidade beta das comunidades macrobentônicas são estruturadas por turnover (i.e. substituição de espécies) ou aninhamento (i. e. aninhado subconjunto de espécies). As comunidades de macroinvertebrados bentônicos foram amostradas em dois estuários tropicais, o estuário do Rio Paraíba do Norte e Rio Mamanguape, no período de seca e chuva. Os estuários possuem diferenças em termos de uso e ocupação do solo na bacia de drenagem. Em cada estuário, foi previamente definido o gradiente estuarino, sendo estabelecidas quatro zonas subtidais. Em cada zona, foram definidos 3 pontos de coleta, com 3 unidades amostrais cada. No primeiro capítulo, além das amostras de macroinvertebrados bentônicos subtidais, foram utilizados dados dos fatores ambientais mensurados em cada ponto dos estuários. A persistência da macrofauna bentônica, assim como a variabilidade dos fatores ambientais entre os períodos sazonais e zonas do gradiente estuarino, foi avaliada através da distância dos pontos em relação aos seus centroides no espaço dimensional. Os taxa que apresentaram maiores proporções de contribuições aninhado subconjuntos de espécies). As comunidades de para cada período sazonal e zonas do gradiente estuarino foram identificados através da análise de porcentagem de similaridade (SIMPER). No estuário com maior grau de influência antrópica (Paraíba do Norte), os fatores ambientais foram mais variáveis no período de seca e as comunidades de macroinvertebrados bentônicos foram mais persistentes. No estuário com menor grau de influência antrópica (Mamanguape), os fatores ambientais foram mais variáveis no período de chuva, onde as comunidades foram mais persistentes. A maior proporção de contribuição de taxa no estuário com maior influência antrópica, em ambos os períodos sazonais, foi registrada para o gênero Laeonereis (Polychaeta), indicador de locais organicamente enriquecidos. No estuário com menor influência antrópica, Polypedilum (Diptera) foi o gênero com maior contribuição para ambos os períodos sazonais, sendo este um gênero associado a locais com melhor qualidade ambiental. Em conclusão, a variabilidade ambiental gerou a persistência das comunidades de macroinvertebrados bentônicos em estuários tropicais. Para o segundo capítulo, o desenho amostral foi delineado hierarquicamente e aplicado o método de partição aditiva da diversidade para determinar a escala hierárquica com maior dissimilaridade (diversidade beta) na composição das comunidades bentônicas. A diversidade beta geral foi mensurada através do índice de dissimilaridade de Sore nsen e particionado nos componentes turnover e aninhamento. A maior dissimilaridade na composição das comunidades ocorreu entre as zonas do gradiente estuarino (seca = 58,1%; chuva = 35,3%). No estuário com menor influência antrópica, a diversidade beta das comunidades de macroinvertebrados bentônicos foi gerada por turnover em ambos os períodos sazonais. No estuário mais impactado, a diversidade beta foi estruturada por turnover no período de seca, enquanto que no período de chuva a combinação dos dois mecanismos gerou a diversidade beta. Em conclusão, o principal mecanismo responsável pela diversidade beta das comunidades de macroinvertebrados bentônicos de estuários tropicais foi o turnover. Como conclusão geral da dissertação, as principais abordagens consideradas neste estudo (persistência das comunidades, particionamento aditivo e diversidade beta geral), foram ferramentas relevantes para a compreensão dos processos ecológicos que geram a distribuição das comunidades de macroinvertebrados bentônicos em estuários tropicais. Essas abordagens devem ser levadas em consideração no desenvolvimento de projetos voltados à gestão de ecossistemas estuarinos e consequente conservação da biodiversidade.