Spatial and temporal heterogeneity in a subtropical reservoir and their effects over the benthic macroinvertebrate community

Abstract

AIM: The objective of the present study was to demonstrate the influences of the environment spatial heterogeneity on benthic macroinvertebrates considering transverse and longitudinal gradients as also seasonality. METHODS: Four samplings were performed: two in the wet and two in the dry season in the riverine, transitional and lacustrine zones in the littoral and profundal regions of Itupararanga reservoir, SP, Brazil. Abiotic characterization of the water and of the sediment was performed. The biotic characterization was based on richness, dominance, diversity, and density of organisms, as well as on the relative abundance of predominant taxa. Two-way ANOSIM analyses were performed for both biotic and abiotic components, in order to test the significance of the differences in the longitudinal and transverse directions as well as of the differences between seasons. RESULTS: Compartmentalization was present in both directions, longitudinal and transverse. In a general way, the littoral region presented higher diversity values when compared with the profundal region, and the riverine zone presented high densities and high percentage of taxons, which usually indicate organic pollution. The differentiation between the transitional and lacustrine zones was determined mainly by taxonomic composition. Seasonality was also observed and the transportation of small particles, the entrance of nutrients, and the presence of macrophytes were considered as determinants for differentiation. CONCLUSIONS: Together, these results demonstrate the responses of benthic macroinvertebrate communities considering distinct sources of variation: longitudinal heterogeneity, determined by the increasing distance from the forming rivers that leads to a gradient of physical and chemical conditions; transverse heterogeneity, determined by the proximity with the land environment and depth differences. Seasonal heterogeneity was recorded during the period of this research and it was determined by variations in water flow, in temperature, and in the carrying of matter, nutrients and organisms.

OBJETIVO: O objetivo do presente estudo foi demonstrar a influência da heterogeneidade espacial sobre os macroinvertebrados bentônicos considerando‑se gradientes ambientais longitudinais e transversais bem como a sazonalidade. MÉTODOS: Quatro coletas foram realizadas: duas durante a estação chuvosa e duas na estação seca compreendendo as zonas de rio, de transição e de lago bem como as regiões litorâneas e profundas do reservatório de Itupararanga, SP, Brasil. Foram realizadas as caracterizações abióticas da água e do sedimento. A caracterização biótica foi baseada na riqueza, dominância, diversidade e densidade de organismos, bem como na abundância relativa de táxons predominantes. Duas análises ANOSIM de entrada dupla foram realizadas considerando-se os componentes bióticos e abióticos, a fim de testar a heterogeneidade espacial longitudinal e transversal, bem como para testar diferenças entre as estações seca e chuvosa. RESULTADOS: Foi observada a compartimentalização do reservatório em ambas as direções: longitudinal e transversal. De uma maneira geral, a região litorânea apresentou valores de diversidade mais elevados quando comparados com a região profunda. Além disso, foram registrados, na zona de rio, maiores valores para densidade geral bem como proporção de táxons associados às condições de poluição orgânica. A distinção entre as zonas de transição e de lago foi determinada principalmente pela composição taxonômica. Também foram observados efeitos da sazonalidade sobre os organismos e o transporte de pequenas partículas, a entrada de nutrientes e a presença de macrófitas foram considerados determinantes. CONCLUSÕES: Em conjunto, estes resultados demonstraram respostas das comunidades de macroinvertebrados bentônicos em relação a fontes distintas de variação: heterogeneidade longitudinal, determinada pelo aumento da distância dos rios que formam, que leva a um gradiente de condições físicas e químicas; heterogeneidade transversal, determinada pela proximidade com o ambiente terrestre e as diferenças de profundidade. Além destas, foi verificada ainda a heterogeneidade sazonal no período desta pesquisa, determinada por variações no fluxo de água, na temperatura e no transporte de matéria, nutrientes e organismos.