Abstract Aim In this study, we investigated the beta diversity of macrophytes (total, turnover, and nestedness) in Caxiuanã Bay, localized in the Eastern Amazon. We also investigated the environmental factors determining the beta diversity and its components. Methods Macrophytes and physical-chemical variables (pH, water temperature, electrical conductivity, dissolved oxygen, and water turbidity) were sampled in 45 sites in 2017. Beta diversity was calculated based on Jaccard dissimilarity (using a presence/absence matrix) and partitioned in turnover and nestedness. We performed a Generalized Dissimilarity Modeling to analyze the influence of local (physical-chemical) and spatial factors (geographic distance) on total beta diversity and its components. Results A total of 16 macrophyte species were identified belonging to five morphological groups (free-floating, emergent, submerged, epiphytes, and rooted with floating leaves). The total beta diversity of macrophytes was 0.29, the turnover component had the highest contribution to total beta compared to nestedness. The beta total was influenced by geographic distance and conductivity, turnover by geographic distance and turbidity, and nestedness was explained by conductivity and pH. Conclusions In our study, physical-chemical factors influenced the structure of the macrophyte community, indicating that niche processes (deterministic) were acting and changing species composition. However, the spatial component and the low explanatory power of the models, especially for turnover, can also indicate the influence of stochastic processes such as ecological drift and/or limitations in dispersal. Our study provides new insights into the diversity patterns of macrophytes in Amazonian ecosystems, particularly in blackwater rivers. Our data also contribute to a better understanding of the processes that structure the species composition of macrophytes in these environments.

Resumo Objetivo Neste estudo, investigamos a diversidade beta de macrófitas aquáticas (total, turnover e aninhamento) na baía de Caxiuanã, localizada na Amazônia Oriental. Também investigamos os fatores ambientais que determinam a diversidade beta e seus componentes. Métodos As macrófitas e as variáveis físico-químicas (pH, temperatura da água, condutividade elétrica, oxigênio dissolvido e turbidez da água) foram amostradas em 45 pontos em 2017. A diversidade beta foi calculada usando a dissimilaridade de Jaccard (com matriz de presença/ausência das espécies) e particionada em turnover e aninhamento. Realizamos um Modelo Generalizado de Dissimilaridade para analisar a influência de fatores locais (físico-químicos) e espaciais (distância geográfica) na diversidade beta total e seus componentes. Resultados Um total de 16 espécies de macrófitas foi identificado pertencentes a cinco grupos morfológicos (flutuantes livres, emergentes, submersas, epífitas e enraizadas com folhas flutuantes). A diversidade beta total das macrófitas foi de 0,29, sendo que o componente turnover contribuiu mais para a diversidade beta total em comparação com o aninhamento. A diversidade beta total foi influenciada pela distância geográfica e condutividade, o turnover pela distância geográfica e turbidez, e o aninhamento foi explicado pela condutividade e pH. Conclusões Em nosso estudo, fatores físico-químicos influenciaram a estrutura da comunidade de macrófitas, indicando que processos de nicho (determinísticos) estavam atuando e alterando a composição das espécies. No entanto, o componente espacial e o baixo poder explicativo dos modelos, especialmente para o turnover, também podem indicar a influência de processos estocásticos, como a deriva genética e/ou limitações na dispersão. Nosso estudo traz novos insights sobre os padrões de diversidade das macrófitas em ecossistemas amazônicos, especialmente em rios de águas pretas. E auxiliam em uma melhor compreensão dos processos que estruturam a mudança na composição de espécies de macrófitas nesses ambientes.

RESUMO Espécies invasoras influenciam a estrutura e funcionamento dos ecossistemas, pois afetam as espécies nativas, diminuindo significativamente sua diversidade. Ecossistemas aquáticos abrigam uma grande biodiversidade, e as macrófitas invasoras afetam significativamente a comunidade de plantas nativas, causando um efeito cascata nos diferentes níveis tróficos. Dentre as macrófitas invasoras, Urochloa arrecta é fonte de preocupação nos Neotrópicos, sendo encontrada em diversas regiões do Brasil, principalmente no sul e sudeste. Na região norte, a espécie só havia sido registrada no Amazonas. Trazemos aqui o primeiro registro desta espécie no estado do Pará, na Amazônia oriental brasileira. Destacamos que a identificação dos locais onde a invasão desta espécie ocorre é a melhor estratégia para que medidas de prevenção que evitem sua dispersão sejam tomadas, visando a proteção e conservação dos ecossistemas aquáticos amazônicos.

ABSTRACT Invasive species influence the structure and functioning of ecosystems, as they affect native species, significantly decreasing their diversity. Aquatic ecosystems harbor a great biodiversity, and invasive macrophytes significantly affect the native plant communities, causing a cascade effect on other trophic levels. Among invasive macrophytes, Urochloa arrecta is cause for concern in the Neotropics and is found in several regions of Brazil, specially in the southeastern and southern regions. So far the species had been recorded only in the northern state of Amazonas. We report the first record of the species in the state of Pará, in the eastern Brazilian Amazon. We emphasize that identifying sites where this species is invasive is the best strategy to prevent its spread, aiming at the protection and conservation of Amazonian freshwater ecosystems.