ABSTRACT Background: The evaluation of the integrity of a river involves the analysis of different aspects of its environment and the ecosystem itself. Goal. In the present study, the abiotic and biotic quality of the Cupatitzio river was characterized using multiple indicators. Methods: An analysis of the coverage of the different land uses in the basin was carried out, 16 physicochemical variables of the water were measured, and aquatic invertebrates were identified and quantified in 20 monitoring sites. Water quality index (NSF-WQI) and biological indices (Shannon-Wiener, Pielou, and Indicator Species Analysis) were calculated, and multivariate statistical methods were applied. Results: Most of the sites present an important coverage of human settlements and agriculture, and the lowest value for natural vegetation. Consequently, the beginning of the river presented a modification in its channel which reduced the value of biological indicators. Overall water quality is medium for the river, related to the presence of organic matter with high values of Biochemical Oxygen Demand (maximum 22.82 mg/L) and nutrients (maximum NO3 of 12.39 mg/L and NH4 of 7.31 mg/L). The dominant families were Chironomidae, Lumbriculidae, Gammaridae, and Baetidae. A significant spatial and temporal difference in family abundance was detected (A=0.061, P=0.0007, and A=0.247, P=0.000008, respectively). Six of the 77 families were identified as significant indicators. Conclusions: Only at dry season there was more concordance between environmental quality and aquatic organisms’ indicators. A protocol of the analyses is presented for implementation in other aquatic ecosystems and it is recommended the necessity to calibrate and validate biological indicator indices (e. g., BMWP) to improve interpretation.

RESUMEN Antecedentes: La evaluación de la integridad de un río involucra el análisis de diferentes aspectos de su entorno y del propio ecosistema. Objetivos: En el presente estudio se caracterizó la calidad abiótica y biótica del río Cupatitzio utilizando múltiples indicadores. Métodos: Se realizó un análisis de la cobertura de los diferentes usos del suelo en la cuenca, se registraron 16 variables fisicoquímicos del agua, se identificaron y cuantificaron los invertebrados acuáticos en 20 sitios. Se calcularon el índice de calidad del agua (NSF-WQI) y los índices biológicos (Shannon-Wiener, Pielou e Indicator Species Analysis) y se aplicaron métodos estadísticos multivariados. Resultados: La mayoría de los sitios presentan una importante cobertura de asentamientos humanos y agricultura con el menor valor para la vegetación natural. En consecuencia, el inicio del río presentó una modificación en su cauce lo que redujo el valor de los indicadores biológicos. La calidad del agua es mayormente media, relacionada a la presencia de materia orgánica con altos valores de Demanda Bioquímica de Oxígeno (máximo de 22.82 mg/L) y nutrientes (máximos de NO3 de 12.39 mg/L y NH4 de 7.31 mg/L). Las familias dominantes fueron Chironomidae, Lumbriculidae, Gammaridae y Baetidae. Se detectó una diferencia significativa tanto espacial como temporal en la abundancia de las familias (A=0.061, P=0.0007 y A=0.247, P=0.000008, respectivamente). Se identificaron 6 de las 77 familias como indicadores significativos. Conclusiones: Solo en estiaje se presentó más concordancia entre la calidad ambiental y los macroinvertebrados indicadores. Se presenta un protocolo de análisis para su implementación en otros ecosistemas acuáticos y se ve la necesidad de incorporar otros índices de indicadores biológicos (p. ej., BMWP) calibrados y validados para mejorar la interpretación.

Abstract: The pez diablo (Plecostomus spp.) is considered as invasive specie in El Infiernillo reservoir. To control fish population alternatives have been studied; one of these options is the use of the fish meal as organic fertilizer. The interaction between the size of particle and anticipated application before sowing for greenhouse zucchini production was evaluated during the months of March to July, 2008, in Jiquilpan, Michoacan. A factorial design was used with random distribution of fifteen treatments according to the interaction of these two factors, and the control treatment fertilized with 100% nitrogen using urea base. The analyzed response variables were percent germination, number of leaves, plant fresh weight, yield and fruit diameter and length. There was no difference in seed germination between the control and the organic fertilizer treatment using different particle sizes, but with application of fish meal 56 days before seedtime, germination was statistically higher 23.5% (P ≤ 0.05) than application 28 and zero days before sowing. Leaf number in the check treatment was statistically equal to that in most of the fish meal treatments and higher in the treatments with particle sizes between 0.84-1.19 and 0.5-0.84 mm. There was no statistical difference in fresh weight (P = 0.167) between the control (395 g) and the plants fertilized fish meal of different particle sizes (359 g) when fish meal was applied at seedtime (426.9 g). Among the fish meal fertilizer treatments plants fertilized 28 days before seeding (322 g) statistical differences were found. The plants fertilized with the organic fertilizer using different particle sizes and time of application, compared with chemical fertilization, registered high fruit yield in the first 18 days, but the yields were similar at the end of the crop cycle.

Resumen: El pez diablo (Plecostomus spp.) es considerado una especie invasiva en la presa El Infiernillo. Para disminuir su población se buscan alternativas de aprovechamiento, y una es su uso como harina para la obtención de abono orgánico. Se evaluó la interacción entre el tamaño de partícula y su aplicación en pre-siembra para la producción de calabacita en invernadero, de marzo a julio de 2008 en Jiquilpan, Michoacán. Se utilizó un diseño factorial con arreglo combinatorio y una distribución completamente al azar, con quince tratamientos, conformados por la interacción de ambos factores y un testigo fertilizado con 100% de nitrógeno a base de urea. Las variables de respuesta analizadas fueron: porcentaje de germinación, número de hojas, peso fresco de la planta, producción, longitud y diámetro del fruto. No hubo diferencias significativas en el porcentaje de germinación de la semilla, entre el testigo y la aplicación de abono orgánico con diferente tamaño de partícula, aunque la aplicación de la harina de pescado 56 días antes de la siembra, fue estadísticamente superior 23.5% (P ≤ 0.05), comparado con la aplicación a los 28 y cero días. El número de hojas en el testigo, fue estadísticamente igual que en la mayoría de los tratamientos con harina de pescado, y mayor que en los tamaños de partícula entre 0.84-1.19 y 0.5-0.84 mm. No se observó diferencia estadística significativa en peso fresco (P = 0.167), entre el testigo (395 g) y las plantas abonadas con diferente tamaño de partícula (359 g) y en las que se aplicó la harina de pescado al momento de la siembra (426.9 g), pero en estas últimas si hubo diferencias estadísticas con las abonadas 28 días antes de sembrar (322 g). Las plantas abonadas orgánicamente con diferentes tamaños de partícula y tiempos de aplicación, comparado con la fertilización química, registraron un mayor rendimiento de fruto en los primeros 18 días de cosecha; sin embargo, los rendimientos fueron estadísticamente iguales al final del ciclo de cultivo.

Significant reductions in the water volume of shallow lakes impose a restriction on species segregation promoting more interactions in the trophic relationships. The diets of three closely related zooplanktivorous silversides belonging to the Atherinopsidae species flock of lake Chapala , Mexico, were analyzed at two sites (Chirostoma jordani, C. labarcae, and C. consocium). Diets were described in critical shallow (August 2000) and volume recovery conditions (August 2005). Diets included mainly cladocerans (Bosmina, Ceriodaphnia, and Daphnia) and copepods (Cyclops). A significant difference in diets was detected when comparing years (MRPP analysis, A = 0.22, p < 0.0001) and sites at different years (MRPP analysis, A = 0.17, p = 0.004). According to niche breadth mean values, species were classified as specialized and intermediate feeders. In shallow conditions, the small range of niche breadth (1.72 to 3.64) and high diet overlap values (D = 0.64, L = 8.62) indicated a high potential for interspecific exploitative interaction. When the lake volume recovered, an increase in the niche breadth range (1.04 to 4.96) and low niche overlap values (D = 0.53, L = 2.32) indicated a reduction of the species interaction. The Mann-Whitney U-test supported this pattern by showing a significant difference between years for niche overlap (p = 0.006). The increased interaction during the low volume suggests alternative segregation in life-history variations and other niche dimensions such as spatial or temporal distribution.

La reducción significativa en el volumen de agua de los lagos someros impone una restricción en la segregación de las especies y promueve una mayor interacción en las relaciones tróficas. Se analizó la dieta de tres especies cercanamente emparentadas de zooplanctívoros pertenecientes al flock de Aterinópsidos del lago de Chapala en dos sitios (Chirostoma jordani, C. labarcae y C. consocium). Las dieta fue descrita en una condición somera crítica (Agosto 2000) y en una condición de recuperación del lago (Agosto 2005). En la dieta se incluyen principalmente cladóceros (Bosmina, Ceriodaphnia y Daphnia) y copépodos (Cyclops). Se detectó una diferencia significativa en la dieta cuando se comparan los años (análisis MRPP, A = 0.22, p < 0.0001) y los sitios en los diferentes años (análisis MRPP, A = 0.17, p = 0.004). De acuerdo a los valores promedio de amplitud de nicho, las especies fueron clasificadas como especialistas y consumidores intermediarios. En condiciones someras, el pequeño intervalo de la amplitud de nicho (1.72 a 3.64) y los altos valores del traslape de nicho (D = 0.64, L = 8.62) indicaron un alto potencial para una interacción explotativa inter-específica. Cuando el lago se recupera en su volumen, un incremento en el intervalo de amplitud de nicho (1.04 a 4.96) y los bajos valores del traslape de nicho (D = 0.53, L = 2.32) indicaron una reducción en la interacción de las especies. La prueba U de Mann-Whitney refuerza este patrón al mostrar una diferencia significativa entre los años para el traslape de nicho (p = 0.006). El incremento en la interacción de las especies durante condiciones de volumen bajo, sugiere una segregación alternativa con variaciones en la historia de vida y en otras dimensiones del nicho como en el caso de la distribución espacial y temporal.

This study addresses the influence of water-level fluctuations on fish distribution at two temporal scales: seasonal (dry and rainy) and interannual (low and high volume conditions). The analysis of abundance relationships among three zooplanktivore Chirostoma species at fifteen sites in Lake Chapala, Mexico, revealed the significant influence of contrasting conditions (P=0.0002). Seasonally, segregation was more related to species dominance in the dry season and exclusively related to environmental characteristics in the rainy season. Interanually, biotic influence occurred in the shallowest and the deepest episodes of the lake. Environmental characteristics influenced species distribution when the lake reached 25% of its volume. Site, depth, temperature, and salinity were the leading factors influencing fish distribution. These results emphasize the necessity to implement different management strategies according to lake volume, particularly when a critical threshold is reached.

El presente estudio describe la influencia que tiene la fluctuación del nivel del agua en la distribución de los peces a dos diferentes escalas: estacional (estiaje y lluvias) e interanual (condiciones de bajo y alto volumen). El análisis de las relaciones de abundancia entre tres especies zooplanctófagas de Chirostoma en quince sitios del Lago de Chapala, México, reveló una influencia estadísticamente significativa en las condiciones contrastantes (P=0.0002). Estacionalmente, la segregación estuvo más relacionada a la dominancia de las especies en la época de estiaje y exclusivamente relacionada a las características ambientales en la época de lluvias. Interanualmente, la influencia biótica se presenta en los episodios más someros y más profundos del lago. Las características ambientales influenciaron la distribución de las especies cuando el lago alcanzó el 25% de su volumen. El sitio geográfico, profundidad, temperatura y salinidad fueron los principales factores que influenciaron la distribución de los peces. Estos resultados enfatizan la necesidad de implementar diferentes estrategias de manejo de acuerdo al volumen del lago, particularmente cuando se alcanza un umbral crítico.