Existen crecientes problemas de degradación ambiental que afectan a los ecosistemas acuáticos y que han llevado a la necesidad de un monitoreo en la calidad biológica del agua. Para evaluar la calidad del agua en un sistema acuático es necesario el estudio de la fracción biológica del ecosistema, además de un monitoreo instrumental (mediante análisis químicos del agua). La evaluación biológica usando macroinvertebrados tiene una gran ventaja sobre los métodos químicos y es que éstos funcionan como integradores reflejando el estado de un cuerpo de agua durante un período de tiempo de semanas o meses, en cambio los métodos químicos, si bien son más exactos, poseen la desventaja de poder medir solamente un evento puntual en un momento determinado. Los Índices Bióticos se basan en la abundancia y diversidad de grupos de macroinvertebrados acuáticos y se utilizan para evaluar el grado de calidad ambiental. Numerosos estudios demostraron que la descarga de efluentes en los sistemas lóticos, puede producir cambios de variada importancia en la composición de las comunidades acuáticas. Desaparecen los grupos incapaces de sobrevivir en tales condiciones, siendo reemplazados por otros nuevos, algunos pueden persistir en número muy reducido y los que se benefician con la situación aumentan considerablemente su densidad poblacional (Armitage et al., 1983; Hellawell, 1986; Metcalfe, 1989; Alba-Tercedor, 1996; Alba-Tercedor et al., 2002). Actualmente existen diversos tipos de índices bióticos, la mayor parte de estos índices fueron desarrollados en Europa y Norte América, entre los más utilizados se encuentran el BMWP (Biological Monitoring Working Party), el BBI (Belgium Biotic Index) y el EPT (Ephemeroptera, Plecoptera, Trichoptera). En Argentina, debido a las diferencias biogeográficas, Gualdoni & Corigliano (1991), Miserendino & Pizzolón (1999, 2000), Rodrigues Capítulo et al. (2001), entre otros, han desarrollado nuevos bioíndices ajustando los originales ya existentes en el hemisferio norte. En el trabajo de Miserendino & Pizzolón (1999), los autores proponen un índice para evaluar la calidad de agua de ríos y arroyos patagónicos, utilizando como base el BMWP desarrollado previamente en Inglaterra y lo denominaron BMPS (Biotic Monitoring Patagonian Streams). Se basaron en el estudio de 43 ríos, principalmente de la provincia de Chubut, en donde se colectaron más de 200 macroinvertebrados. El BMPS muestra una tabla con 95 familias con diferentes grados de sensibilidad a la contaminación: de 1 a 10. Dicho índice fue testeado con éxito en Esquel (Miserendino & Pizzolón, 2001a; Mierendino, 2009) y en San Martín de los Andes (Macchi & Dufilho, 2001). Históricamente, la Patagonia andina fue protegida de la contaminación antropogénica debido a su lejanía, baja densidad poblacional, acceso dificultoso y la existencia de numerosos Parques Nacionales y reservas. Sin embargo, en los últimos 30 años, la población se ha incrementado, principalmente debido a la inmigración de otras regiones de Argentina, involucrando cambios en las prácticas agrícolas y ganaderas, aprovechamiento forestal, construcción de presas hidroeléctricas, canalización de cursos de aguas y extracción de petróleo, lo que ha aumentado el riesgo de contaminación sobre los distintos recursos hídricos. Por lo tanto, monitorear los ambientes acuáticos permitirá evaluar la existencia de cambios en la calidad de agua de los mismos. El objetivo general de este trabajo fue la aplicación de distintos índices bióticos en tres sistemas de ríos y tributarios dentro del Parque Nacional Nahuel Huapi que presentaron diferentes disturbios antrópicos: el sistema Challhuaco-Ñireco, el Catedral-Gutiérrez y por último el Manso-Villegas. Para ello se realizaron dos muestreos uno durante la primavera tardía y otro en verano durante tres años consecutivos (2009-2011). Las estaciones en cada sistema se ubicaron en zonas pre-impacto, impactadas y post-impacto. Los muestreos consistieron en la toma de muestras de agua para análisis químicos de rutina. Se midieron, in situ, las variables físicas del agua como la temperatura, pH, oxígeno disuelto, porcentaje de saturación del oxígeno disuelto, salinidad, conductividad y TDS; y en laboratorio se midieron las concentraciones de nutrientes (amonio, nitritos, nitratos y fósforo reactivo soluble) y pigmentos fotosintéticos (clorofila-a y feofitina-a). Para los macroinvertebrados, en cada estación se realizaron muestreos con red de malla no superior a las 300 µm. Se realizaron muestreos cuantitativos con red Surber y cualitativos con metodología “Kick”. El material colectado se preservó en alcohol al 70%. En el laboratorio, se procesaron las muestras en bandejas blancas ya que permitieron separar fácilmente los macroinvertebrados para su posterior conteo y determinación de los distintos grupos (familia, género y en algunos casos especie) utilizando diferentes guías taxonómicas actualizadas (Croft, 1986; Domínguez et al., 1994, 2009; Lopretto & Tell, 1995; Merritt & Cummins, 1996). Los resultados obtenidos a partir de los análisis físico-químicos del agua, del análisis taxonómico de las comunidades de macroinvertebrados bentónicos, de la aplicación y la comparación de los diferentes índices bióticos y por último, del análisis estadístico multivariado (CANOCO), permitieron realizar una evaluación de la calidad de las aguas en dichos sistemas acuáticos y una comparación de los diversos índices considerados, pudiendo indicar cuál es el más apropiado para aplicar en la zona de estudio y para realizar futuros biomonitoreos en otros sistemas lóticos de Patagonia Norte. Este estudio aportará información sobre el estado de los cursos de agua y a su vez, permitirá detectar y cuantificar los efectos producidos por disturbios antrópicos y ambientales.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:29:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 1980.pdf: 1550852 bytes, checksum: a5c448c4bc7e0f409f21c214e35b63f4 (MD5) Previous issue date: 2008-07-04 / Universidade Federal de Minas Gerais / The environmental monitoring assesses the state of preservation of aquatic ecosystems, providing information for the development of strategies for management, conservation of natural areas and plans for recovery of degraded environments. This evaluation is performed through abiotic and biotic information, in particular the macroinvertebrates. This work focused on this biota to evaluate the environmental quality of low order streams in the State of Sao Paulo using two approaches: the community structure and the selection of multimetrics. The first approach presents the study of the taxonomic composition and the structure of functional feeding groups of benthic macroinvertebrates, and the second concerns the selection of metrics applied to this community to assess the integrity of lotic environments. We selected 29 streams of 1st and 2nd orders in different landscape and land uses, of which 15 streams are located in the following Conservation Units: Parque Estadual de Campos do Jordão, Estação Ecológica de Caetetus, Parque Estadual Furnas do Bom Jesus, Parque Estadual de Vassununga, Parque Estadual do Morro do Diabo e Parque Estadual de Intervales, and 14 are located in regions with sugar cane, eucalyptus and pasture monocultures. The environmental characterization followed the protocol proposed by the Project Biota/Fapesp and is detailed in Material and Methods. In each stream we delimited a segment of 100m and took six samples of benthic fauna using a Surber sampler. The identification was made until the lowest practical taxonomic level using keys for identification, original descriptions and help of experts when needed. For the first approach, the results showed differences in the taxonomic composition and structure of functional feeding groups among the streams and the areas with different land uses. In general, there was greater participation of Trichoptera, Ephemeroptera, Plecoptera and Coleoptera in streams located in the Conservation Units and greater participation of Odonata, Diptera, Bivalvia and Gastropoda in streams located in impacted areas. The analyses of the functional feeding structure showed that the shredders were major participatants in areas with riparian vegetation including two streams located in eucalyptus monoculture. To assess the integrity of low order streams in the State of Sao Paulo we selected 51 metrics which were analyzed using the following criteria: i, predictable response to the anthropic impacts, ii, higher taxonomic resolution, iii, operational and theoretical simplicity. Eighteen metric were related to the environmental and spacial predictors used. Of these, eight metrics covered the selection criteria set and were potentially considered to integrate a multimetric system for evaluating low order streams of the State of Sao Paulo: taxonomic richness of family, total of richness Ephemeroptera, Plecoptera and Trichoptera, total density of specimens, percentage of Megaloptera and Hirudinea groups, percentage of Ephemeroptera, Plecoptera and Trichoptera groups together, the Shannon diversity index for genera and the adapted BMWP index. / O monitoramento ambiental avalia o estado de preservação dos ecossistemas aquáticos, fornecendo subsídios para a elaboração de estratégias de manejo, conservação de áreas naturais e planos de recuperação dos ambientes degradados. Esta avaliação é realizada através de informações abióticas e bióticas, em particular os macroinvertebrados. Sendo assim, este trabalho contemplou duas abordagens aplicadas a esta biota com o objetivo de avaliar a qualidade ambiental de córregos de baixa ordem no estado de São Paulo: a estrutura da comunidade e a seleção de métricas. A primeira apresenta o estudo da composição taxonômica e da estrutura funcional de alimentação de macroinvertebrados bentônicos e, a segunda, refere-se à seleção de métricas aplicadas a esta comunidade para avaliar a integridade de ambientes lóticos. Assim, foram selecionados 29 córregos de 1ª e 2ª ordens situados em diferentes usos do solo: cinco córregos em Mata Ombrófila Mista (Parque Estadual de Campos do Jordão); sete córregos em Mata Semidecídua (Estação Ecológica de Caetetus, Parque Estadual Furnas do Bom Jesus, Parque Estadual de Vassununga, Parque Estadual do Morro do Diabo); três córregos em Mata Ombrófila Densa (Parque Estadual de Intervales); cinco córregos em monocultura extensiva de cana-de-açúcar; cinco córregos em pastagem e quatro córregos em plantações de eucalipto. A caracterização ambiental seguiu o Protocolo proposto pela equipe do Projeto Temático Biota/Fapesp e os organismos foram coletados com amostrador tipo Surber com esforço amostral de seis unidades em um trecho de 100m. A identificação, no menor nível taxonômico, foi feita com auxílio de chaves de identificação, descrições e quando necessário consulta a especialistas. Para a primeira abordagem, os resultados mostraram diferenças na composição taxonômica entre os córregos e entre as áreas situadas em diferentes usos do solo. De modo geral, destaca-se maior participação dos grupos Trichoptera, Ephemeroptera, Plecoptera e Coleoptera nos córregos situados em áreas preservadas e a maior participação de Odonata, Diptera, Bivalvia e Gastropoda nos córregos situados em áreas impactadas. Para o estudo de avaliação da integridade dos córregos de baixa ordem no estado de São Paulo, foram selecionadas 51 métricas as quais foram analisadas usando os seguintes critérios: i, resposta previsível aos impactos antrópicos; ii, maior resolução taxonômica; iii, simplicidade operacional e teórica. Dezoito métricas foram relacionadas aos preditores ambientais e espaciais utilizados (p<0,05). Destas, oito métricas contemplaram os critérios de seleção estabelecidos e foram consideradas potenciais para integrarem um sistema multimétrico de avaliação de córregos de baixa ordem do estado de São Paulo: riqueza taxonômica de família, riqueza da somatória dos grupos Ephemeroptera, Plecoptera e Trichoptera, densidade total de espécimes, porcentagem dos grupos Megaloptera e Hirudinea, porcentagem conjunta dos grupos Ephemeroptera, Plecoptera e Trichoptera, índice de diversidade de Shannon para gênero e o índice biótico BMWP adaptado.

Tesis entregada a la Universidad de Chile en cumplimiento parcial de los requisitos para optar al grado de Magíster en Ciencias Biológicas. / En la actualidad los sistemas lóticos mediterráneos han sido altamente modificados y contaminados por actividades de tipo antrópico, afectando la estructuración de las comunidades de macroinvertebrados bentónicos. Esta investigación tuvo como objetivo determinar la estructuración de los grupos funcionales alimentarios de macroinvertebrados bentónicos y su relación con los factores ambientales en un río mediterráneo de origen altoandino de Chile Central. Nuestros resultados mostraron una baja similitud en la estructuración de los grupos funcionales entre los tramos altos y bajos del río (ANOSIM, R= 0.969; p < 0.05), la que estaría influenciada principalmente por las concentraciones de nitrato, nitrito, amonio y fosfato, asociadas a la contaminación de origen orgánico. Aun así, el río es capaz de recuperar un estado ecológico permitiendo sustentar la fauna nativa íctica y de macroinvertebrados bentónicos del lugar, las que se caracterizan por su alto grado de endemismo. / At present, Mediterranean lotic systems have been highly modified and contaminated by anthropogenic activities, negatively affecting the diversity and structure of benthic macroinvertebrates communities. This research aims to determine the structure of the food functional groups of benthic macroinvertebrates and their relationships with the environmental factors of a Mediterranean river of high Andean origin in Central Chile. Our results showed a low similarity in the structuring of the functional groups between the high and low sections of the river (ANOSIM, R= 0.969; p < 0.05). These results would be influenced by variations in the concentration of nitrate, nitrite, ammonium and phosphate, associated with pollutants of organic origin. Even so, the river is suitable for recovering an ecological status, allowing it to sustain the native macroinvertebrates and fish fauna of the place, fauna which is characterized by their high degree of endemism.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:31:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2119.pdf: 1536130 bytes, checksum: 51bd323ba5e6b7a5f9870d936f89b7f5 (MD5) Previous issue date: 2007-08-31 / Universidade Federal de Sao Carlos / The integrity of aquatic ecosystems has been compromised by innumerable anthropogenic actions, for example, extensive agriculture that has been producing alterations in water quality and aquatic community characteristics. Much is known about annual plantations as sugar cane, soybeans, corn, but little information is available about some perennial plantations in the tropical areas. In this study we assess the influence of the banana plantation on macroinvertebrate communities in low-order streams in Southeastern Brazil. The samplings were carried out 10 streams in the State of São Paulo, of which, five located in areas of banana s culture and five in forested areas. In each stream, physical and chemical variables as well as concentrations of bioavailable metals in the sediment (Zn, Fe, Cr, Cu, Mn, Mg, Pb, Ni) were measured. Macroinvertebrates were simultaneously collected with both a D-net, and with Surber samplers. The concentrations of metals were higher in the sediment of streams in the banana plantations sites when compared with streams in forested areas. Of the 4427 aquatic macroinvertebrates collected, 61 families were found, 51 in forested streams and 49 in the banana plantation sites. Gripopterygidae, Perlidae, Leptophlebiidae, Leptoceridae, Helicopsychidae, and Palaemonidae were more abundant in forested streams, while Hydropsychidae, Chironomidae and Baetidae were more abundant in the streams in the banana plantations. Macroinvertebrate diversity, richness, and evenness indexes responded to land use characteristics; the most forested streams sustains the highest community diversity. NMDS ordination applied to the fauna data of all streams also evidenced the separation between forested streams and banana plantations streams. Mantel and partial Mantel tests indicated high correlation between the community structure and land uses and geographic distances. Therefore, this agricultural activity seems to influence the structure of macroinvertebrate communities in low order streams in the Atlantic Forest region. / A integridade dos ecossistemas aquáticos tem sido comprometida por inúmeras ações antrópicas, como por exemplo, pela agricultura extensiva que tem mostrado alterações na qualidade de água e nas características da comunidade aquática. Muito se conhece a respeito de plantações anuais, como da cana-de-açúcar, sojas, milho, etc., mas pouca informação está disponível sobre plantações perenes de regiões tropicais. Neste estudo foi avaliada a influência do cultivo da banana sobre as comunidades de macroinvertebrados de córregos de baixa ordem no sudeste do Brasil. A amostragem foi feita em 10 córregos do Estado de São Paulo, dos quais, cinco situados nas áreas de cultivo de banana e de cinco em áreas florestadas. Em cada córrego foram medidas as variáveis físicas e químicas, assim como, as concentrações de metais biodisponíveis no sedimento (Zn, Fe, Cr, Cu, Mn, Mg, Pb, Ni). Os macroinvertebrates foram coletados com rede em D e com amostrador tipo Surber. As concentrações dos metais foram mais elevadas nos sedimentos dos córregos localizados adjacentes às plantações da banana, quando comparadas com os córregos de áreas florestadas. Dos 4427 macroinvertebrados aquáticos coletados, foram encontradas 61 famílias, 51 nos córregos florestados e 49 nos locais da plantação da banana. Gripopterygidae, Perlidae, Leptophlebiidae, Leptoceridae, Helicopsychidae, e Palaemonidae foram mais abundantes nos córregos preservados, enquanto Hydropsychidae, Chironomidae e Baetidae foram mais abundantes nos córregos das plantações da banana. A diversidade, a riqueza e os índices do equidade responderam às características do uso de terra; os córregos florestados apresentaram as diversidades mais elevada. A ordenação do NMDS aplicada aos dados faunísticos dos córregos também evidenciou a separação entre córregos florestados e das plantações da banana. Os testes Mantel e Mantel parcial indicaram correlação elevada entre os usos da terra, estrutura da comunidade e distâncias geográficas. Portanto, esta atividade agrícola parece influenciar na estrutura da comunidade de macroinvertebrados de córregos de baixa ordem da região da Mata Atlântica.

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Neste sentido, buscamos por meio de uma revisão na literatura, investigar as tendências e lacunas mundiais da diversidade funcional de macroinvertebrados de sistemas lóticos. Estudos com essa abordagem são relativamente recentes para o grupo e apontaram um rápido crescimento ao longo dos anos, porém tem sido pouco aplicada em regiões neotropicais. Entre os artigos investigados encontramos variações em conceitos básicos da abordagem funcional entre os artigos, o que pode ocasionar interpretações errôneas. Verificamos ainda que as respostas funcionais de insetos aquáticos foram mais abundantes entre os macroinvertebrados e com maior frequência em estudos avaliando o efeito de impactos ambientais antrópicos. Por fim testamos a aplicabilidade da abordagem de diversidade funcional. Investigamos as respostas funcionais e taxonômicas das Ordens Ephemeroptera, Plecoptera e Trichoptera de riachos inseridos em regiões de plantio de palma de dendê comparando-os com riachos de áreas florestais na Amazônia Oriental. Verificamos que a abundância de EPT diferiu entre as comunidades, sendo maior nas plantações, enquanto a riqueza de espécies foi maior na floresta, houve uma perda de nove gêneros de EPT nos riachos de palma de dendê. Mesmo com essa perda biológica, a diversidade funcional não diferiu entre as comunidades. Porém, quando analisamos as características do ambiente, houve diferenças no pH, número de troncos e proximidade com estradas, e essas, juntamente com temperatura da água foram capazes de selecionar os atributos funcionais habito trófico e tamanho do corpo na comunidade de EPT. / Aquatic macroinvertebrates are largely used to evaluate the health and functioning of lotic ecosystems. These organizations operate in maintenance of ecosystem processes and are responsible for nutrient cycling and energy flow. But understand the mechanisms that structure such communities is still a challenge to ecological studies, with that comes the need to study new approaches and metrics investigative In this context it was inserted the functional diversity whose approach is based on morphological, physiological or behavioral characteristics of the species that play a role in the community or ecosystem.. In this sense, we did a literature review to investigate the trends and global gaps of functional diversity of aquatic macroinvertebrates of lotic systems. Studies with this approach are relatively new to the group and showed a rapid growth over the years, but has been little used in neotropical regions. Among the investigated items found variations in basic concepts of functional approach between the articles, which can lead to erroneous interpretations. We also find that the functional responses of aquatic insects were more abundant among the macroinvertebrates and more frequently in studies evaluating the effect of environmental impacts anthropic. At last, we tested the applicability of the functional diversity approach. We evaluated the functional and taxonomic responses of the orders Ephemeroptera, Plecoptera and Trichoptera of streams inserted in areas of oil palm plantations comparing them to streams of forested areas of Eastern Amazon. We found that the abundance of EPT differ among communities, being higher in plantations, while the species richness was greater in the forest, with the loss of nine genera EPT in oil palm streams. Even with this biological loss, functional diversity did not differ between communities. However, when we analyze the characteristics of the environment, there were differences in pH, number of trunks and proximity to roads, and these, along with water temperature were able to select the attributes functional trophic habit and body size in the EPT community.