The aim of this study was to determine if the rate of degradation and the habitat type associated with two submersed macrophytes affect the structure of the invertebrate communities in a shallow subtropical lake. We evaluated debris decomposition rate with a litter bags approach, assigned to four treatments: Potamogeton pectinatus decomposing inside their own stand (PP) and inside a Chara zeylanica stand (PC), and C. zeylanica decomposing inside their own stand (CC) and inside a P. pectinatus stand (CP). During the degradation experiment (20 days), we evaluated the fauna associated both with debris and at live macrophytes. The debris were washed, dried and the coefficient of degradation was determined. We estimated the richness and abundance of taxa of associated invertebrates, and they were classified into functional feeding groups. We evaluated preference of invertebrate communities comparing fauna at live macrophytes and their debris. We observed differences in mass loss between the treatments. Chara zeylanica showed a mass loss four times faster than P. pectinatus. The highest invertebrate abundance occurred in treatment PP and highest invertebrate richness in treatments CC and PP. Collectors and predators showed the highest abundances. The PP treatment had the greatest number of collectors and PC an equitable distribution of all functional groups. Five taxa showed preference for P. pectinatus debris instead of C. zeylanica or P. pectinatus alive, and debris of charophyte was preferred by six taxa instead of alive plant, and by two taxa when the debris were incubated in the stand of P. pectinatus. Our study demonstrated the interference of the incubation site on the decomposition coefficient and on the structuring of the invertebrate communities, and that the abundance of invertebrate at detritus is mainly due to abundance at live plants. Also, the absence of shredders suggests the use of debris mainly as shelter instead of food resource.

El objetivo de este estudio fue determinar si el tiempo de degradación y el hábitat provisto por dos macrófitas sumergidas afectan la estructura de la comunidad de invertebrados en un lago somero subtropical. Se evaluó la descomposición de detrito en 60 bolsas. Los detritos fueron asignados al azar a cuatro tratamientos: Potamogeton pectinatus en descomposición dentro de su propio stand (PP) y en el interior de un stand de Chara zeylanica (PC), y C. zeylanica dentro de su propio stand (CC) y en el interior de un stand de P. pectinatus (CP). Durante el experimento de degradación (20 días) se evaluó la fauna asociada tanto a los detritos como a las macrófitas vivas. Las bolsas de detrito se lavaron, se secaron y luego se determinó el coeficiente de degradación. Estimamos la riqueza y la abundancia de los taxa de invertebrados asociados y evaluamos la preferencia de las comunidades de invertebrados comparando la fauna de las macrófitas vivas y de sus detritos. Los invertebrados asociados se clasificaron en grupos funcionales de alimentación. Chara zeylanica mostró una pérdida de peso cuatro veces más rápida que P. pectinatus. La mayor abundancia de invertebrados se produjo en el tratamiento PP y la mayor riqueza de invertebrados en los tratamientos de CC y PP. Los colectores y depredadores presentaron las mayores abundancias. El tratamiento PP tuvo el mayor número de colectores y PC una distribución más equitativa de los grupos funcionales. Cinco taxones mostraron preferencia por detritos de P. pectinatus en lugar de C. zeylanica o P. pectinatus vivos, y los detritos de la carófita fueron preferidos por seis taxones dentro de las plantas vivas, y por dos taxones cuando se incubaron en el interior del stand de P. pectinatus. Nuestro estudio demostró el efecto del sitio de incubación en el coeficiente de descomposición y en la estructura de las comunidades de invertebrados, y reveló que la abundancia de invertebrados en detritus se debe principalmente a su abundancia en las plantas vivas. Además, la ausencia de trituradores sugiere el uso de detritos principalmente como refugio en lugar de como recurso alimentario.

Aquatic macroinvertebrates are involved in numerous processes within aquatic ecosystems. They often have important effects on ecosystem processes such as primary production (via grazing), detritus breakdown, and nutrient mineralization and downstream spiraling. The functional feeding groups (FFG) classification was developed as a tool to facilitate the incorporation of macroinvertebrates in studies of aquatic ecosystems. This classification has the advantage of combining morphological characteristics (e.g., mouth part specialization) and behavioral mechanisms (e.g., way of feeding) used by macroinvertebrates when consuming resources. Although recent efforts have greatly advanced our ability to identify aquatic macroinvertebrates, there is limited information on FFG assignment. Furthermore, there has been some variation in the use of the FFG classification, in part due to an emphasis on using gut content analysis to assign FFG, which is more appropriate for assigning trophic guilds. Thus, the main goals of this study are to (1) provide an overview of the value of using the FFG classification, (2) make an initial attempt to summarize available information on FFG for aquatic insects in Latin America, and (3) provide general guidelines on how to assign organisms to their FFGs. FFGs are intended to reflect the potential effects of organisms in their ecosystems and the way they consume resources. Groups include scrapers that consume resources that grow attached to the substrate by removing them with their mouth parts; shredders that cut or chew pieces of living or dead plant material, including all plant parts like leaves and wood; collectors-gatherers that use modified mouth parts to sieve or collect small particles (<1mm) accumulated on the stream bottom; filterers that have special adaptations to remove particles directly from the water column; and predators that consume other organisms using different strategies to capture them. In addition, we provide details on piercers that feed on vascular plants by cutting or piercing the tissue using sharp or chewing mouth parts and consume plant liquids. We also provide a list of families of aquatic insects in Latin America, with an initial assignment to FFGs. We recommended caution when assigning FFGs based on gut contents, as it can provide misleading information. Overall, FFG is a very useful tool to understand the role of aquatic macroinvertebrates in stream ecosystems and comparisons among studies will benefit from consistency in their use. Rev. Biol. Trop. 62 (Suppl. 2): 155-167. Epub 2014 April 01.

The nature of the riparian and surrounding landscape has been modified by anthropogenic activities, which may subsequently alter the composition and functional structure of macroinvertebrate assemblages. The effect of these changes on function of benthic fauna is difficult to assess due to the scarce knowledge on functional structures in tropical streams. In this study we evaluate whether sites impacted and unimpacted by anthropogenic alterations differed in assemblage composition and density, richness and diversity of each functional feeding group. The selection of the sites was related to their distinct riparian characteristics, following the QBRy riparian quality index. Collector-gatherer was the dominant functional feeding group, comprising 91% of total density, whereas the proportion of shredders was very low, representing less of 0.5% of total density. Asemblage composition of macroinvertebrates differed between impacted and unimpacted sites. Predators were dominant in taxa number, representing about 60% of total taxa richness. In addition, the diversity and richness of collector-gatherers differed significantly between degraded and unimpacted sites, reflecting the sensitivity of this group to environmental changes and the utility to be used in the assessment of anthropogenic modifications. The results of this study reinforce the idea that riparian corridor management is critical for the distribution of macroinvertebrate assemblages as well as functional organization of lotic streams.

Las actividades antrópicas han producido modificaciones en el paisaje ripario y el sistema terrestre adyacente, las cuales causan alteraciones en la composición y estructura funcional de los ensambles de macroinvertebrados. Asimismo, el efecto de estos cambios sobre la estructura funcional de macroinvertebrados es difícil de evaluar debido al escaso conocimiento de este parámetro en ríos tropicales. En este estudio se evaluó si sitios degradados y no degradados por impactos antrópicos diferían en la composición de los ensambles y en la densidad, riqueza y diversidad de cada grupo funcional. La selección de los sitios se relacionó con su calidad riparia, de acuerdo con el índice QBRy. Colectores-recolectores fue el grupo funcional dominante, comprendiendo el 91% de la densidad total, mientras que la proporción de trituradores fue muy baja, representando menos del 0.5% de la densidad total. La composición de los ensambles de macroinvertebrados difirió significativamente entre sitios degradados y de buena calidad riparia. Los predadores fueron dominantes en número de taxones, representando alrededor del 60% de la riqueza de taxones. La diversidad y riqueza de collectores-recolectores fue menor en sitios degradados, reflejando la sensibilidad de este grupo frente a cambios antrópicos. Los resultados de este estudio destacan la importancia del manejo sostenible del corredor ripario debido a su estrecha relación con la distribución de los ensambles de invertebrados y su estructura funcional.

Os macroinvertebrados bentônicos e nectônicos representam elementos importantes na estrutura e funcionamento dos ecossistemas aquáticos e sua distribuição é influenciada pela natureza química do substrato, composição da vegetação e profundidade da lâmina d'água. O conhecimento desta fauna contribui para a avaliação da qualidade da água e a elaboração de ações visando à conservação da biodiversidade. No presente estudo foram avaliadas diferentes medidas bióticas da comunidade de invertebrados da represa de Alagados, importante manancial da cidade de Ponta Grossa, no Paraná. Em cinco diferentes pontos de amostragem, foram coletados 18.473 exemplares de macroinvertebrados aquáticos ou semi-aquáticos, pertencentes a 46 táxons dos filos Annelida (Hirudinea e Oligochaeta), Mollusca (Gastropoda), Platyhelminthes (Turbellaria), Nematoda e Arthropoda (Arachnida, Crustacea e Insecta). Esta comunidade foi constituída predominantemente por organismos predadores (45,7% dos táxons amostrados), seguidos de coletores e/ou filtradores (23,9%); raspadores (15,2%), fragmentadores (13%) e detritívoros (2,2%). De modo geral, os índices de diversidade (H') e equitabilidade (J) foram significativamente baixos para os cinco locais investigados, com H' variando de 0,3301 a 1,0396. Quanto à tolerância dos organismos à poluição orgânica, alguns táxons mais sensíveis foram muito raros (Plecoptera) ou em baixa frequência (Trichoptera e Ephemeroptera). Entre os grupos mais resistentes a ambientes poluídos estão os Chironomidae e os Hirudinea, ambos bastante comuns nas amostras de Alagados. Este estudo reforça a importância da análise de bioindicadores na avaliação da qualidade de água para consumo humano e também para a conservação de ecossistemas, considerando que um programa de monitoramento ambiental deve integrar medidas físicas, químicas e biológicas.

Benthic and nektonic macroinvertebrates play an important role in the structure and function of aquatic ecosystems and their distribution is influenced by chemical features of the substrate, vegetation composition, and water depth. Knowledge on the fauna contributes to the assessment of water quality and development of biodiversity conservation activities. Different biotic factors affecting the invertebrate community were evaluated in the Alagados reservoir, the main water source of the city of Ponta Grossa, Paraná. In five different sampling points, 18,473 specimens of aquatic or semiaquatic macroinvertebrates were collected, belonging to 46 taxa of the phylla Annelida (Hirudinea and Oligochaeta), Mollusca (Gastropoda), Platyhelminthes (Turbellaria), Nematoda and Arthropoda (Arachnida, Crustacea and Insecta). This community was composed mainly of predators (45.7% of the taxa sampled), collectors and/or filterers (23.9%), scrapers (15.2%), shredders (13.0%) and detritivores (2.2%). Diversity (H') and evenness (J) indices were significantly low for the sites examined, and H' ranged between 0.3301 and 1.0396. Regarding tolerance of organisms to organic pollution, more sensitive taxa were very rare (Plecoptera) or unusual (Trichoptera and Ephemeroptera). Among the more resistant groups are Chironomidae and Hirudinea, both fairly common in the samples. This study corroborates the importance of bioindicators as a tool to assess water quality for human consumption and for the conservation of aquatic environments, integrating physical, chemical and biological factors in monitoring programs.

OBJETIVOS: Avaliar a degradação foliar de Salix humboldtiana Willd. e a colonização pela comunidade de invertebrados aquáticos em um lago raso subtropical, planície costeira do Rio Grande do Sul, Brasil; MÉTODOS: Bolsas de decomposição contendo 6,85 g de folhas foram incubadas na região litorânea, na superfície do sedimento, e retiradas após 1, 4, 7, 14, 32, 47 e 71 dias de decomposição; RESULTADOS: Aos 71 dias foi registrada a degradação de 51% do peso inicial (k = 0,0100 d-1). O tempo estimado para a degradação de 95% do peso inicial dos detritos foi 300 dias. Foram identificados 16.040 organismos, distribuídos em 35 táxons. Caenidae (25,9%), Oligochaeta (19%), Ostracoda (13,8%), Hydracarina (9,8%), Tanypodinae (9,7%) e Coenagrionidae (7,7%) foram os táxons mais representativos. Foi observado incremento na riqueza, densidade e diversidade dos táxons ao longo do tempo, com tendência à estabilização dos valores de diversidade. Em relação aos grupos tróficos funcionais (GTFs), coletores-catadores representaram 57,6% da comunidade, enquanto predadores (25%), raspadores (15,8%), coletores-filtradores (0,88%) e fragmentadores (0,73%) também foram representados. A diversidade e homogeneidade dos GTFs apresentaram estabilização a partir do 14º dia; CONCLUSÕES: Os detritos de S. humboldtiana fornecem um habitat favorável por tempo suficiente para suportar alta densidade e diversidade de invertebrados aquáticos. A baixa abundância de fragmentadores indica pouca influência da comunidade de invertebrados na velocidade de degradação dos detritos. A principal contribuição desta comunidade no processamento dos detritos ocorre por meio do consumo de matéria orgânica particulada fina por coletores-catadores.

AIM: To evaluate leaf degradation and invertebrate colonization of Salix humboldtiana Willd. in a subtropical shallow lake on the coastal plain of Rio Grande do Sul, Brazil; METHODS: Litter bags containing 6.85 g of leaves were incubated in the superficial layer of sediment in the littoral region for 1, 4, 7, 14, 32, 47 and 71 days; RESULTS: After 71 days, a loss of 51% of the initial leaf weight was observed (k = 0.0100 d-1). We estimated that it would take 300 days to lose 95% of the initial weight. A total of 16040 organisms and 35 taxa were identified. Caenidae (25.9%), Oligochaeta (19%), Ostracoda (13.8%), Hydracarina (9.8%), Tanypodinae (9.7%) and Coenagrionidae (7.7%) were the most highly represented taxa. We observed increases in density, richness and diversity of taxa over time, with a stabilizing trend noted in the taxa diversity. Regarding the functional trophic groups (FTGs), gathering-collectors accounted for 57.6% of the community, while predators (25%), scrapers (15.8%), filtering-collectors (0.88%) and shredders (0.73%) were also represented. The diversity and evenness of the FTGs had stabilized by day 14; CONCLUSIONS: S. humboldtiana detritus provides a favorable habitat for a sufficient duration to support a high density and diversity of aquatic invertebrates. The small percentage of shredders indicates the minor influence of the invertebrate community on the rate of detrital degradation. The main contribution of invertebrates to detrital processing comes from the consumption of fine particulate organic matter by gathering-collectors.

Objetivo. Determinar la estructura trófica del ensamblaje de insectos acuáticos asociados a ocho quebradas de la ecorregión cafetera colombiana. Materiales y métodos. Se colectaron insectos acuáticos en ocho quebradas protegidas por corredores de bosque en la cuenca del río La Vieja. Los taxa encontrados fueron asignados a grupos dietarios con base en una clasificación regional, generada a partir de la revisión del contenido estomacal de los insectos, en quebradas boscosas de la cuenca del río Otún. Resultados. En total se colectaron 2019 individuos distribuidos en 73 grupos taxonómicos, de los cuales 60 fueron clasificados en grupos dietarios. Los colectores fueron el grupo más abundante (55%), seguido por los fragmentadores (31%) y los depredadores (10%). Los raspadores sólo representaron el 0,05% de la muestra y el 3,95% restante no pudo ser clasificado por falta de información. Conclusiones. La dominancia de colectores y fragmentadores refleja la importancia de la materia orgánica particulada gruesa (hojarasca), como recurso alimentario para la entomofauna. La similitud de la estructura trófica entre esta comunidad y otras estudiadas en quebradas similares, sugiere la posibilidad de un patrón común para las quebradas andinas. Se evidenció la falta de información sobre ecología trófica de insectos acuáticos tropicales; 50% de los taxa colectados no presentaron reportes de este tipo en el trópico y para el 20% no existe información en el trópico ni en la zona templada.

Objective. To determine the trophic structure of the aquatic insect assembly associated to eight streams in the Colombian coffee-growing ecoregion. Materials and methods. Aquatic insects were collected in eight forested streams located in La Vieja river basin. The taxa collected were assigned to dietary groups according to a regional classification based on the gut content analysis of aquatic insects associated to forested streams of the Otún river basin. Results. 2019 individuals belonging to 73 taxa were collected and 60 were classified into dietary groups. The most abundant group was collectors (55%), followed by shredders (31%) and predators (10%). Scrapers represented only 0.05% of the sample and the remaining 3,95% could not be classified due to lack of information. Conclusions. The dominance of collectors and shredders reveals the importance of coarse particulate organic matter (leaf litter) as a food resource for the insect fauna. Similarities between the trophic structure of this community and other communities studied in similar streams, suggest the possibility of a common pattern for Andean streams. This study evidenced the lack of knowledge on trophic ecology of tropical aquatic insects; 50% of the taxa collected did not have this kind of information for the tropics and 20% had no information neither for the tropics nor temperate zones.

Objetivo. Determinar a estrutura trófica da assembléia de insetos aquáticos associados a oito córregos da ecorregião cafetera colombiana. Materiais e métodos. Foram coletados insetos aquáticos em oito córregos protegidos por corredores florestais na bacia do rio La Vieja. Os taxa encontrados foram designados a grupos de dieta baseados numa classificação regional, gerada a partir da análise do conteúdo estomacal dos insetos, em córregos da bacia do rio Otún. Resultados. Foram coletados 2.019 indivíduos pertencentes a 73 grupos taxonômicos, dos quais 60 foram classificados em grupos alimentares. Os coletores foram o grupo mais abundante (55%), seguido por fragmentadores (31%) e predadores (10%). Os raspadores representaram apenas 0,05% da amostra e os restantes 3,95% não puderam ser classificados devido à falta de informação. Conclusões. O predomínio de coletores e fragmentadores reflete a importância da matéria orgânica particulada grossa (serrapilheira), como recurso alimentar para a fauna de insetos. A semelhança entre a estrutura trófica desta comunidade e outras estudadas em córregos similares, sugerem a possibilidade de um padrão comum para córregos andinos. Este estudo revelou a falta de informação sobre a ecologia alimentar de insetos aquáticos tropicais, 50% dos taxa coletados não apresentaram nenhum registro deste tipo no trópico, e para o 20% não há informação nem nos trópicos nem na zona temperada.

The organic matter from riparian vegetation is determined by the structure and complexity of streams. It presents a higher energetic input to streams as well as important source of food for macroinvertebrates in head streams. In spite of its importance, riparian landscape has been rapidly degraded by human activity, this affects structure and composition of the aquatic community. The present study was made in Central Chile (Biobio Region) which has intensive forest activity with exotic species. Small streams were selected (< 3 order), because they are very particularly sensitive to changes in land use. The sites were grouped identified according to native forest land cover larger than 20% (group 1) and smaller than 20% (group 2). Significant differences (p< 0.05) in Plecoptera abundance (p < 0.05) were found between the two groups. Differences in trophic groups were significant for shredders and predators increased and gathering-collectors decreased their abundance, with native cover smaller than 20%. This showed the dependent on allochthonous material. The vegetation cover and community parameters correlations showed that Diversity (W) increased with higher percentage of watershed covered by native vegetation and exotic species mix. Results suggest that a buffer conservation area of native riparian vegetation is necessary in streams and rivers in order to maintain the structure and diversity of macroinvertebrates and health of these ecosystems.

El aporte de materia orgánica desde la vegetación ribereña es determinante en la estructura y complejidad de los sistemas fluviales; es identificado como el mayor aporte energético en ríos y una fuente importante de alimento para macroinvertebrados en arroyos de cabecera. No obstante, el paisaje ribereño ha sido altamente degradado por actividades humanas, lo que ha afectado la estructura y composición de las comunidades acuáticas. El presente estudio se desarrolló en Chile central (región del Biobío) donde se concentra una intensa actividad forestal con especies exóticas. Se seleccionaron ríos de bajo orden (< 3), por su sensibilidad al cambio de uso del suelo, los cuales fueron clasificados de acuerdo a la cobertura de bosque nativo como mayor al 20% (grupo 1) y menor al 20% (grupo 2). La comparación de los macroinvertebrados según esta clasificación mostró una abundancia significativamente menor (p < 0.05) de Plecoptera en sitios con menos vegetación nativa. Al comparar los grupos tróficos funcionales, hubo diferencias significativas (p< 0.05) para los fragmentadores y los depredadores quienes disminuyeron su abundancia, mientras que los detritívoros aumentaron, lo que demuestra su dependencia del aporte alóctono. Las correlaciones entre el porcentaje de cobertura vegetal y los parámetros comunitarios de macroinvertebrados destacó la correlación entre la Diversidad (H') y la mezcla de bosque nativo y especies exóticas (r = 0.91). Los resultados sugieren la necesidad de conservar un área amortiguadora con vegetación ribereña nativa en arroyos y ríos, que permita mantener la estructura y diversidad de las comunidades y con ello, el estado de salud de estos ecosistemas.

Os principais objetivos deste estudo foram: 1) avaliar a estrutura, a diversidade e a composição de grupos tróficos funcionais das comunidades de macroinvertebrados bentônicos; 2) caracterizar a qualidade das águas nas cabeceiras da bacia do rio Doce, com base em parâmetros físicos, químicos e biológicos (macroinvertebrados bentônicos, coliformes fecais, bactérias heterotróficas e leveduras); e 3) contribuir para o conhecimento da estrutura e do funcionamento de gradientes longitudinais em ecossistemas lóticos no Brasil. No total, 60 taxa de macroinvertebrados bentônicos foram identificados, sendo os insetos aquáticos o grupo dominante, com 50 famílias distribuídas em 8 ordens. O período de seca apresentou os maiores valores de riqueza taxonômica e de densidade total de macroinvertebrados bentônicos. Foi observado gradiente decrescente nos valores dessas variáveis do trecho de 3ª ordem ao trecho de 6ª ordem. Os maiores valores do índice de diversidade de Shannon-Wiener foram encontrados no período de chuvas nos trechos de 3ª ordem, que apresentaram mata ciliar bem desenvolvida. Além dos trechos de 3ª ordem, os valores do índice de eqüitabilidade de Pielou também foram elevados no trecho de 6ª ordem. Os coletores, juntamente com os raspadores, predominaram nas comunidades de macroinvertebrados bentônicos, exceto nos trechos de 2ª, 4ª e 5ª ordens, durante o período de chuvas, quando houve o domínio de filtradores. Os fragmentadores apresentaram baixas densidades na maioria dos trechos de rio estudados. Todas as variáveis microbiológicas apresentaram baixos valores. Os trechos de rio estudados são impróprios quanto à potabilidade e próprios para balneabilidade, em decorrência das altas contagens de bactérias heterotróficas e coliformes. Os resultados sugerem que a estrutura, a diversidade e a composição das comunidades de macroinvertebrados bentônicos são influenciadas pela disponibilidade de recursos tróficos, pela sazonalidade e pela heterogeneidade do sedimento. Os resultados microbiológicos nos permitem inferir que as águas da Serra do Cipó apresentam potencial para uso recreacional e como fonte futura de água para abastecimento humano.

The main goals of this study were: 1) to evaluate the structure, diversity, and functional trophic group composition of benthic macroinvertebrate communities; 2) to characterize water quality in the headwaters of the Doce river watershed, based on physical, chemical, and biological parameters (benthic macroinvertebrates, fecal coliforms, heterotrophic bacteria, and yeasts); and 3) to contribute to the knowledge of the structure and function of longitudinal gradients in lotic ecosystems in Brazil. A total of 60 benthic macroinvertebrate taxa were identified, the dominant group being the aquatic insects, with 50 families distributed in 8 orders. The dry period presented higher values of taxonomic richness and total density of benthic macroinvertebrates. A decreasing gradient was observed in these variable values from the 3rd order stretch down to the 6th order stretch. The highest Shannon-Wiener diversity values were found in the rainy period in the 3rd order stretches, which presented well-developed riparian forest. Besides the 3rd order stretches, the Pielou evenness index values were also high in the 6th order stretch. The collectors, together with the scrapers, predominated in the benthic macroinvertebrate communities in all river stretches, except in the 2nd, 4th, and 5th order stretches in the rainy period, where communities were dominated by filterers. The shredders and predators presented low densities for all river stretches. All microbiological variables presented low levels. Due to the high counts of heterotrophic bacteria and coliforms, the studied river stretches presented inadequate potability but adequate balneability levels. The results suggest that the structure, diversity, and composition of the benthic macroinvertebrate communities are influenced by the trophic resource availability, seasonality, and sediment heterogeneity. The microbiological results of this study allow inferring that the waters from Serra do Cipó have excellent potential for recreational use and as future sources of water for human consumption.