Influência da posição espacial de pequenos tributários e de confluências sobre a assembleia de insetos aquáticos

Abstract

Os ecossistemas de rios apresentam uma estrutura distinta, onde riachos menores deságuam em rios maiores formando uma rede fluvial dendrítica. Porém, poucos trabalhos realizados em ecossistemas lóticos consideram a estrutura dendrítica das bacias hidrográficas. A natureza dessas redes de riachos, com tributários e confluências, influencia a ocupação e a dispersão dos organismos aquáticos. Neste trabalho, estudei os efeitos da posição do tributário dentro da bacia hidrográfica e de confluências sobre a assembleia de insetos aquáticos. Quanto ao efeito da posição do tributário, testei a hipótese de que: i) a assembleia de insetos aquáticos em pequenos tributários que fluem para outro pequeno tributário (P –> P) diferem dos pequenos tributários que deságuam em grandes rios (P–>G) e ii) que a fauna de P–>P é um subconjunto aninhado da fauna do P–>G da mesma bacia hidrográfica. Em relação às confluências, independentemente da sua posição na bacia, hipotetizei que trechos antes da confluência terão fauna iii) distinta e iv) aninhada em relação aos trechos após a confluência. O trabalho foi realizado em nove microbacias em São José dos Ausentes (RS). Em cada uma foram obtidas amostras em dois tipos de riachos pequenos: aqueles que deságuam em rio de porte semelhante e aqueles que deságuam em rio maior e nas confluências em trechos antes e após. Indivíduos de Ephemeroptera, Plecoptera, Trichoptera e Elmidae (Coleoptera) foram coletados com amostrador Surber e identificados até o menor nível taxonômico possível. A riqueza de espécies rarefeita foi calculada e comparada a partir de teste t pareado unicaudal, onde cada microbacia constituiu um par. Análise de Variância Multivariada baseada em distância foi feita para avaliar se a composição e estrutura da fauna de insetos aquáticos diferem entre os tipos de riachos. Foram realizadas Análises de Coordenadas Principais para avaliar a distribuição das assembleias nos trechos coletados e Análise de Aninhamento usando a métrica NODF(Nestedness metric based on Overlapping and Decreasing Fill). Foram identificados 13.441 organismos, distribuídos em 65 gêneros e 121 morfoespécies. Os tributários que deságuam no rio maior apresentaram maior riqueza e composição distinta dos riachos que deságuam em rios de ordem menor. Além disto, riachos tributários nas regiões altas apresentaram uma fauna aninhada dentro dos tributários das regiões baixas. Quanto às confluências, apenas aquelas localizadas nas áreas altas das bacias hidrográficas tiveram efeito sobre a composição e estrutura da assembleia. Concluímos que a localização de tributários de pequena ordem na bacia hidrográfica é de fundamental importância para a determinação da riqueza e estrutura da fauna de insetos aquáticos. As assembleias de organismos aquáticos são moldadas pelas características dendríticas da rede de drenagem das bacias hidrográficas, onde a posição dos tributários e as confluências são elementos fundamentais para o entendimento de como funciona a organização e a distribuição das assembleias na paisagem.

Riverine ecosystems exhibit a distinct structure, where small streams flowing in to larger mainstem channel create a dendritic fluvial network. However, few studies have considered the dendritic structure of river basins. Regarding the nature of these streams networks, the spatial position of tributaries within catchments and the presence of confluences may influence occupation and dispersal of aquatic organisms. I studied the effect of tributary position at stream confluences on aquatic insect assemblage. Regarding the effect of tributary position in the catchment, we tested the hypotheses that i) aquatic insect assemblage at small tributaries that flow into another small tributary (hereafter S–>S) differ from small tributaries flowing into large mainstem river (hereafter S–>L) and ii) that fauna at S–>S is a nested subset of the fauna in S–>L of the same catchment. Regarding confluences, irrespective of its position in the catchment, we hypothesize that reaches upstream of confluences have a iii) distinct and iv) nested fauna in relation to downstream reaches. The study was conducted in nine watersheds in São José dos Ausentes e Bom Jesus (RS). In each watershed, samples were obtained in small streams that flow into a river of similar size and those that flow into mainstem river. Also I sampled reaches upstream and downstream confluences at lowlands and highlands. Individuals of Ephemeroptera, Plecoptera, Trichoptera and Elmidae (Coleoptera) were obtained with Surber sampler and identified to lowest possible taxonomic level. Rarefied species richness was calculated and compared using one-tailed paired t test, where each pair was a watershed. Multivariate Analysis of Variance based on distance was performed to assess if the composition and structure of the aquatic insect fauna differed between the streams types. I performed a Principal Coordinate Analysis to assess the distribution of the assemblages in the reaches. Finally, I evaluated nestedness of assemblages using the metric NODF (Nestedness metric based on Overlapping and Decreasing Fill). I identified 13,441 organisms distributed in 65 genera and 121 morphospecies. Tributaries that flow into the mainstem river supported greater richness and abundance than streams that flow into small streams. In addition, taxa from highland tributaries were a nested subset of the assemblage belonging to mainstem tributaries. About the confluences, only those located in highland areas affected reaches downstream in terms of assemblage composition and structure. I conclude that the location of small-order tributaries in the watershed is crucial for determining the structure and richness of the aquatic insect fauna. The assemblages of aquatic organisms are shaped by the characteristics of stream dendritic network, where the tributaries position and confluences are key to understanding how the assemblages organized and distributed in the landscape.