OS USOS E COBERTURA DA TERRA INFLUENCIAM A COMUNIDADE DE MACROINVERTEBRADOS BENTÔNICOS EM RIACHOS?

Authors

DOI:

https://doi.org/10.31512/vivencias.v20i40.985

Abstract

O objetivo deste estudo foi verificar a influência dos usos e cobertura da terra sobre a estrutura da comunidade e composição dos grupos tróficos funcionais de macroinvertebrados bentônicos em riachos do Alto Uruguai gaúcho. Foram definidos 9 riachos (<3ª ordem), com diferentes porcentagens de vegetação arbórea nativa, agricultura e urbanização na área de drenagem. Estes, foram classificados em riachos naturais, agrícolas e urbanos. Os organismos foram coletados com um amostrador Surber (malha 250 mm e área de 0,09 m2) em substrato pedregoso na primavera de 2021. Foram coletados 7.741 organismos, distribuídos em 42 famílias. A estrutura da comunidade diferiu entre os riachos, mostrando maior abundância nos riachos agrícolas e menor riqueza nos riachos urbanos. As famílias mais abundantes foram Chironomidae (43,48%) e Baetidae (19,42% dos organismos). A comunidade amostrada nos riachos agrícolas e urbanos foi marcada pela presença de táxons tolerantes e generalistas. Coletor-catador foi o grupo trófico mais abundante em todos os riachos, e o único que diferiu entre os usos da terra, onde a agricultura contribuiu para o aumento deste grupo. Os riachos naturais tiveram maior abundância de fragmentadores. Os resultados indicam que os processos de agricultura e urbanização modificam a estrutura das comunidades de macroinvertebrados bentônicos e afetam a distribuição e composição dos grupos tróficos destes ambientes. Assim, destaca-se a importância de integrar abordagens funcionais, como os grupos tróficos, às abordagens taxonômicas, para um melhor entendimento das condições ecológicas dos riachos frente aos impactos antrópicos.

Author Biographies

Bruna Luisa Pastore, Universidade Regional Integrada do Alto Uruguai e das Missões, Erechim, RS, Brasil

Graduanda no curso de Ciências Biológicas - Bacharelado da Universidade Regional Integrada do Alto Uruguai e das Missões - campus Erechim. Bolsista de Iniciação Científica - CNPq no Laboratório de Biomonitoramento. 

Lucas Abbadi Ebling, Universidade Regional Integrada do Alto Uruguai e das Missões, Erechim, RS, Brasil

Graduado em Ciências Biológicas. Mestre em Ecologia. URI Erechim. Rio Grande do Sul. Brasil.

Rozane Maria Restello, Universidade Regional Integrada do Alto Uruguai e das Missões, Erechim, RS, Brasil

Doutora em Ecologia. URI Erechim. Rio Grande do Sul. Brasil.

References

ALLAN, D. J.; CASTILLO, M. M. Stream ecology: structure and function of running waters. 2 ed. New York: Springer, 2007.

ALLAN, J. D. Landscapes and riverscapes: the influence of land use on stream ecosystems. Annual Review of Ecology, Evolution, and Systematic, v. 35, p. 257–84, 2004.

ALVARES, C. A. et al. Köppen’s climate classification map for Brazil. Meteorologische Zeitschrift, v. 22, n. 6, p. 711-728, 2013.

BECK, M. W. ggord: Ordination plots with ggplot2. In: R package version 1.1. 7. 2022.

BEGON, M.; TOWNSEND, C. R.; HARPER, J. L. Ecologia: de Indivíduos a Ecossistemas. 4ed. Porto Alegre: Artmed. 752 p. 2007.

BIASI, C. et al. The colonisation of leaf litter by Chironomidae (Diptera): The influence of chemical quality and exposure duration in a subtropical stream. Limnologica, v. 43, p. 427-433, 2013.

BLEVINS, Z. W. et al. Land use drives the physiological properties of a stream fish. Ecological Indicators, v. 24, p. 224-235, 2013.

BUSS, D. F. et al. Substrate specificity, environmental degradation and disturbance structuring macroinvertebrate assemblages in neotropical streams. Hydrobiologia, v. 518, n. 1, p. 179-188, 2004.

BUSS, D. F.; SALLES, F. F. Using Baetidae Species as Biological Indicators of Environmental Degradation in a Brazilian River Basin. Environmental Monitoring Assessment, v. 130, p. 365–372, 2007.

CALLISTO, M.; MORENO, P.; BARBOSA, F. A. R. Habitat diversity and benthic functional trophic groups at Serra do Cipó, Southeast Brazil. Revista Brasileira de Biologia, v. 61, n. 2, p. 259- 266, 2001.

CALLISTO, M.; MORETTI, M.; GOULART, M. Macroinvertebrados bentônicos como ferramenta para avaliar a saúde de riachos. Revista Brasileira de Recursos Hídricos, v. 6, n. 1, p. 71-82, 2001.

CENEVIVA-BASTOS, M. et al. Trophic guilds of EPT (Ephemeroptera, Plecoptera, and Trichoptera) in three basins of the Brazilian Savanna. Limnologica, v. 63, p. 11-17, 2017.

CIADAMIDARO, S.; MANCINI, L.; RIVOSECCHI, L. Black flies (Diptera, Simuliidae) as ecological indicators of stream ecosystem health in an urbanizing area (Rome, Italy). Ann Ist Sanità, v. 52, n. 2, p. 269-276, 2016.

CRISCI-BISPO, V. L.; BISPO, P. C.; FROEHLICH, C. G. Ephemeroptera, Plecoptera and Trichoptera assemblages in litter in a mountain stream of the Atlantic rainforest from southeastern Brazil. Revista Brasileira de Zoologia, v. 24, n. 3, p.545–551, 2007.

CRUZ, B.; MIRANDA, L. E.; CETRA, M. Links between riparian land cover, instream environment and fish assemblages in headwater streams of south-eastern Brazil. Ecology of Freshwater Fish, v. 22, n. 4, p. 607-616, 2013.

CUMMINS, K. W.; MERRITT, R. W.; ANDRADE, P. C. The use of invertebrate functional groups to characterize ecosystem attributes in selected streams and rivers in South Brazil. Studies on Neotropical Fauna and Environment, v. 40, n. 1, p. 69-89, 2005.

DECIAN, V. et. al. Uso da terra na região Alto Uruguai do Rio Grande do Sul e obtenção de banco de dados relacional de fragmentos de vegetação arbórea. Perspectiva, v. 33, n. 121, p. 165-176, 2009.

DOLÉDEC, S. et al. Comparison of structural and functional approaches to determining land use effects on grassland stream invertebrate communities. Journal of the North American Benthological Society, v. 25, p. 44-60, 2006.

DOMINGUES, A. L. L. et al. Impact of urbanization on the water quality of the Uberaba River and tributaries. Ciência e Natura, v. 43, e. 68, 2021.

DOSSKEY, M. G. et al. The role of riparian vegetation in protecting and improving chemical water quality in streams. Journal of the American Water Resources Association, v. 46, p. 261–277, 2010.

FIERRO, P. et al. Landscape composition as a determinant of diversity and functional feeding groups of aquatic macroinvertebrates in southern rivers of the Araucanía, Chile. Latin American Journal of Aquatic Research, v. 43, n. 1, 186–200, 2015.

FIERRO, P. et al. Effects of local land-use on riparian vegetation, water quality, and the functional organization of macroinvertebrate assemblages. Science of the Total Environment, v. 609, p. 724-734, 2017.

FIGUEROA, R.; ARAYA, E.; VALDOVINOS, C. Deriva de macroinvertebrados bentónicos en un sector de ritón: río Rucue, Chile centro-sur. Boletín de la Sociedad de Biología de Concepción, v. 71, p. 23-32, 2000.

FLOWERS, R. W.; DE LA ROSA, C. Ephemeroptera (Capítulo 4). Revista de Biologia Tropical, v. 58, n. 4, p. 63-93, 2010.

FONTANA, L. E. et al. A presença da agricultura altera a decomposição foliar e a composição das comunidades de invertebrados aquáticos em riachos subtropicais. Perspectiva, v. 44, n. 165, p. 07-19, 2020.

FU, L. et al. Impacts of land use and environmental factors on macroivertebrate functional feeding groups in the Dongjiang River Basin, southeast China. Journal of Freshwater Ecology, v. 31, n. 1, p. 21-35, 2016.

GONÇALVES JUNIOR, J. F. et al. Relationship between dynamics of litterfall and riparian plant species in a tropical stream. Limnologica: Ecology and Management of Inland Waters, v. 44, p. 40-48, 2014.

HEPP, L. U. Caracterização Limnológica de um Rio Urbano (Erechim-Rs): Uma Abordagem Multivariada do Gradiente Longitudinal ao Longo do Tempo. Perspectiva, v. 37, p. 21-30, 2013.

HEPP, L. U.; GONÇALVES, J. F. A decomposição de detritos em riachos como serviço ecossistêmico de regulação e suporte prestado pela natureza. In: PARRON, L. M. et al. (Org.). Serviços ambientais em sistemas agrícolas e florestais do Bioma Mata Atlântica. 1. ed. Brasília: Embrapa, v. 1, p. 226- 233, 2015.

HEPP, L. U. et al. Effects of agriculture and urban impacts on macroinvertebrates assemblages in streams (Rio Grande do Sul, Brazil). Zoologia, v. 27, p. 106-113, 2010.

HEPP, L. U.; RESTELLO, R. M. Macroinvertebrados bentônicos como bioindicadores da qualidade das águas do Alto Uruguai Gaúcho. In: ZAKRZEVSKI, S. B. (Org.). Conservação e uso sustentável da água: múltiplos olhares. Erechim: EdiFapes, p. 75-85, 2007.

HEPP, L. U.; RESTELLO, R. M. Monitoramento biológico de riachos com o uso de macroinvertebrados aquáticos. Em: HEPP, L. U.; RESTELLO, R. M. (org). Ecologia de riachos no Alto Uruguai Gaúcho. Edifapes: Erechim, p. 33-51, 2020.

HEPP, L. U.; SANTOS, S. Benthic communities of streams related to different land uses in a hydrographic basin in southern Brazil. Environmental Monitoring and Assessment, v. 157, p. 305-318, 2009.

HOANG, T. H. et al. Spatial and Temporal Patterns of Macroinvertebrate Communities in the Du River Basin in Northern Vietnam. Journal of Freshwater Ecology, v. 25, p. 637–647, 2010.

HUBBARD, M. D.; PETERS, W. L. Ephemeroptera. In HURLBERT, S. H. (ed.) Biota acuática de Sudamérica austral. San Diego State University, San Diego, California, p. 165-169, 1977.

IBGE. Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. Manual técnico de uso da terra. 3. ed. Rio de Janeiro, 2013.

JUNQUEIRA, M. V. et al. Biomonitoramento da qualidade das águas da Bacia do Alto Rio das Velhas (MG/Brasil) através de macroinvertebrados. Acta Limonológica Brasiliensia, v. 12, p. 73-87, 2000.

KÖNIG, R. et al. Qualidade das águas de riachos da região norte do Rio Grande do Sul (Brasil) através de variáveis físicas, químicas e biológicas. Pan-American Journal of Aquatic Sciences, v. 3, n. 1, p. 84-93, 2008.

LEMES- SILVA, A. L. et al. Recent land-use changes affect stream ecosystem processes in a subtropical island in Brazil. Austral Ecology, v. 45, p. 644-658, 2020.

LI, Z. et al. Different responses of taxonomic and functional structures of stream macroinvertebrate communities to local stressors and regional factors in a subtropical biodiversity hotspot. Science of the Total Environment, v. 655, p. 1288-1300, 2019.

LIMA, M. et al. Land use changes disrupt streams and affect the functional feeding groups of aquatic insects in the Amazon. Journal of Insect Conservation, v. 26, p. 137-148, 2022.

LIU, Z. et al. Effects of different types of land-use on taxonomic and functional diversity of benthic macroinvertebrates in a subtropical river network. Environmental Science and Pollution Research, v. 28, p. 44339-44353, 2021.

LOUREIRO, R. C. et al. Incorporation of zinc and cooper by insects of different functional feeding groups in agricultural streams. Environmental Science and Pollution Research, v. 25, p. 17402-17408, 2018.

LOUREIRO, R. C. et al. Larvas de Gripopterygidae (Insecta, Plecoptera) associadas a fragmentação de detritos foliares em riachos subtropicais. Perspectiva, v. 39, n. 145, p. 61-71, 2015.

MALONEY, K. O.; WELLER, D. E. Anthropogenic disturbance and streams: land use and land-use change affect stream ecosystems via multiple pathways. Freshwater Biology, v. 56, n. 3, p. 611-626, 2010.

MARQUES, N. C. S. et al. Riparian forests buffer the negative effects of cropland on macroinvertebrate diversity in lowland Amazonian streams. Hydrobiologia, v. 848, p. 3503-3520, 2021.

MERRITT, R. W.; CUMMINS, K. W. Trophic relations of macroinvertebrates. In: HAUER, F. R.; LAMBERTI, G. A. (Eds). Methods in Stream Ecology. New York: Academic Press, p. 453-492, 1996.

MERRITT, R. W.; CUMMINS, K. W.; BERG, M. B. Trophic Relationships of Macroinvertebrates. Methods in Stream Ecology, v. 1, p. 413-433, 2017.

MEYER, J. L.; PAUL, M. J.; TAULBEE, W. K. Stream ecosystem function in urbanizing landscapes. Journal of the North American Benthological Society, v. 24, n. 3, p. 602-612, 2005.

MEYER, W. B.; TURNER, B. L. (eds). Changes in Land Use and Land Cover: A Global Perspective. New York: Cambridge Univ. Press, 537 p., 1994.

MISERENDINO, M. L.; MASI, C. I. The effects of land use on environmental features and functional organization of macroinvertebrate communities in Patagonian low order streams. Ecological Indicators, v. 10, p. 311-319, 2010.

MISERENDINO, M. L.; PIZZOLON, L. A. Distribution of macroinvertebrate assemblages in the Azul-Quemquemtreu River basin, Patagonia, Argentina. New Zealand Journal of Marine and Freshwater Research, v. 37, n. 3, p. 525-539, 2003.

MUNGAI, R.; NESSIMIAN, J. L.; BAPTISTA, D. L. Manual de identificação de macroinvertebrados aquáticos do Estado do Rio de Janeiro. Rio de Janeiro. Technical Books, p. 173, 2010.

NAIMAN, R. J. et al. Flow variability and the biophysical vitality of the river systems. Comptes Rendus Geoscience, v. 340, n. 9-10, p. 629-643, 2008.

OKSANEN, J. et al. Vegan: Community Ecology Package. R Package version 2.6-2, 2022.

OLIVEIRA-FILHO, A. T. et al. Delving into the variations in tree species composition and richness across South American subtropical Atlantic and Pampean forests. Journal of Plant Ecology, v. 8, p. 242-260, 2015.

PINTO, M. J. R. et al. Estrutura e Composição de Comunidades de Simuliidae (Diptera) em Riachos Preservados e Impactados na Serra dos Órgãos – RJ. Cadernos UniFOA, Edição Especial – IV Colóquio Técnico-Científico do UniFOA, p. 46, 2012.

POFF, N. L. et al. Functional trait niches of North American lotic insects: traits-based ecological applications in light of phylogenetic relationships. Journal Of The North American Benthological Society, v. 25, p. 730-755, 2006.

R CORE TEAM. R: A language and environment for statistical computing [online]. Vienna: R Foundation for Statistical Computing, 2022 [viewed 14 Apr. 2022]. Available from: https://www.R-project.org/

RAMÍREZ, A.; GUTIÉRREZ-FONSECA, P. E. Functional feeding groups of aquatic insect families in Latin America: a critical analysis and review of existing literature. Revista de Biologia Tropical, v. 62, n. 2, p. 155-167, 2014.

ROSENBERG, D. M.; RESH, V. H. Introduction to freshwater biomonitoring and benthic macroinvertebrates. In: ROSENBERG, D. M.; RESH, V. H. (Eds). Freshwater biomonitoring and benthic macroinvertebrates. Chapman and Hall, New York, p. 1-9, 1993.

ROVANI, I. V. et al. Socioeconomic Changes and Land Use and Cover of the Northern Region of Rio Grande do Sul, Brazil. Floresta e Ambiente, v. 27, n. 3, p. 1-10, 2020.

SALVARREY, A. V. B. et al. The influence of natural and anthropic environmental variables on the structure and spatial distribution along longitudinal gradient of macroinvertebrate communities in southern Brazilian streams. Journal of Insect Science, v. 14, n. 13, p. 1-23, 2014.

SANSEVERINO, A. M.; NESSIMIAN, J. L. Hábitats de larvas de Chironomidae (Insecta, Diptera) em riachos de Mata Atlântica no Estado do Rio de Janeiro. Acta Limnologica Brasiliensia, v. 13, p. 29-38, 2001.

SENSOLO, D. et al. Influence of landscape on assemblages of Chironomidae in Neotropical streams. International Journal of Limnology, v. 48, n. 4, p. 391-400, 2012.

SIEGLOCH, A. E.; FROEHICH, C. G.; KOTZIAN, C. B. Composition and diversity of Ephemeroptera (Insecta) nymph communities in the middle section of the Jacuí River and some tributaries, southern Brazil. Iheringia, Série Zoologia, v. 98, n. 4, p. 425-432, 2008.

SITATI, A. et al. Land-use influence on the functional organization of Afrotropical macroinvertebrates assemblages. Limnologica, v. 88, p. 1-13, 2021.

STRECK, E. V. Solos do Rio Grande do Sul. 2. ed. Porto Alegre - Emater/RS-Ascar, 2008.

SUDARSO, J. et al. The Impact of Anthropogenic Activities on Benthic Macroinvertebrates Community in the Raggeh River. Journal of Ecological Engineering, v. 22, n. 5, p. 179-190, 2021.

TILMAN, D. Functional diversity. In Encyclopedia of Biodiversity. Levin, S.A., ed. Academic Press, p. 109–120, 2001.

TOMANOVA, S.; GOITIA, E.; HELESIC, J. Trophic Levels and Functional Feeding Groups of Macroinvertebrates in Neotropical Streams. Hydrobiologia, v. 556, n. 1, p. 251-264, 2006.

VAN LOOY, K. et al. Benefits of riparian forest for the aquatic ecosystem assessed at a large geographic scale. Knowledge and Management of Aquatic Ecosystems, n. 408, p. 6p1-6p16, 2013.

VANNOTE R. L. et al. The river continuum concept. Canadian Journal of Fisheries Aquatic Science, v. 37, p. 130-137, 1980.

VIOLLE, C. et al. Let the concept of trait be functional! Oikos, v. 116, p. 882-892, 2007.

WANG, X. et al. Do water quality, land use, or benthic diatoms drive macroinvertebrate functional feeding groups in a subtropical mountain stream? Inland Waters, v. 11, n. 1, p. 1-13, 2020.

WICKHAM, H. et al. ggplot2: Create elegant data visualisations using the grammar of graphics. In: R package version 3.3. 6. 2022.

Published

2024-01-01

How to Cite

Pastore, B. L., Ebling, L. A. ., & Restello, R. M. (2024). OS USOS E COBERTURA DA TERRA INFLUENCIAM A COMUNIDADE DE MACROINVERTEBRADOS BENTÔNICOS EM RIACHOS?. Vivências, 20(40), 461–483. https://doi.org/10.31512/vivencias.v20i40.985

Issue

Section

ARTIGOS DE FLUXO CONTÍNUO