A family of entropy indices constructed in the framework of Tsallis entropy formalism is used to investigate ecological diversity. It represents a new perspective in ecology because a simple equation can incorporate all aspects of α-diversity, from richness to dominance and can be also related to a measure of species rarity. In addition, a generalized Kullback-Leibler distance, constructed in the framework of a nonextensive formalism, is recalled and used as a measure of β-diversity between two systems. These tools are applied to data relative to the macrophytes collected from two not far apart arms of Itaipu Reservoir, in Paraná River basin.

Inúmeros fatores bióticos e abióticos influenciam a decomposição de plantas aquáticas, destacando-se, entre eles, a temperatura. Apesar do grande número de estudos descrevendo os efeitos da temperatura sobre a decomposição de macrófitas aquáticas, pouca atenção tem sido dada à decomposição de espécies submersas. O objetivo do presente trabalho foi avaliar o efeito da temperatura sobre a perda de peso e composição química do detrito da macrófita aquática submersa Egeria najas Planchon (Hydrocharitaceae). O material vegetal fresco foi mantido em temperaturas constantes de 17ºC e 27ºC, no escuro, em uma câmara de incubação. O modelo que melhor descreveu o processo de decomposição foi o modelo linear, com taxas de 0,014 dia-1 (R² = 94%) e 0,045 dia-1 (R² = 96%) obtidas às temperaturas de 17ºC e 27ºC, respectivamente. A análise de covariância (ANCOVA) indicou diferença significativa entre as taxas de decomposição nas duas temperaturas estudadas. É possível que o baixo conteúdo de compostos de resistência presentes na planta, como celulose e lignina, seja o responsável pela alta taxa de decomposição de E. najas, indicada pelo coeficiente de decomposição. As variáveis analisadas (pH, condutividade elétrica, oxigênio dissolvido na água, concentração de matéria orgânica, nitrogênio total e fósforo total no detrito) demonstraram resposta acentuada a 27ºC. Provavelmente, as maiores temperaturas aumentam a atividade microbiana, aumentando, assim, o consumo de oxigênio na água e, conseqüentemente, afetando o pH e a taxa de liberação de íons e nutrientes para o ecossistema aquático. Em razão da rápida decomposição de E. najas em altas temperaturas, espera-se uma baixa taxa de exportação dessa espécie de seus estandes para regiões distantes em reservatórios tropicais, onde é considerada uma espécie potencialmente daninha.

Decomposition of aquatic plants is influenced by several biotic and abiotic factors. Among them, temperature plays an important role. Despite the increasing number of studies describing the effects of temperature on the decomposition of aquatic macrophytes, little attention has been given to the decay of submerged macrophytes. In this paper, we assessed the effect of temperature on weight loss and chemical composition of detritus of the submerged aquatic macrophyte Egeria najas Planchon (Hydrocharitaceae). Fresh plant material was maintained at 17ºC and 27ºC, in the dark, in incubation chambers. The overall decay process was best described by a linear model, with rates of 0.014 day-1 (R² = 94%) and 0.045 day-1 (R² = 96%) obtained at 17ºC and 27ºC, respectively. The analysis of covariance (ANCOVA) indicated a significant difference between the decomposition rates at the two temperatures. The rapid breakdown of E. najas detritus, indicated by the decay coefficient, may be explained by its low content of resistant compounds such as cellulose and lignin. The variables analyzed in this study (pH, electrical conductivity, dissolved oxygen in the water and organic matter, total nitrogen and total phosphorus concentration in detritus) showed accentuated responses at 27ºC. It is likely that the higher temperature increased microbial activity and, therefore, oxygen consumption in the water, consequently affecting the pH and the rate of ion and nutrient liberation into the aquatic ecosystem. Due to the rapid decomposition of E. najas at high temperatures, a small exportation is expected of this species from its stands to distant regions in tropical reservoirs, where it is considered a potential nuisance species.

Quatro frações do sedimento, de tamanhos diferentes, de seis ambientes da planície de inundação do alto Rio Paraná foram analisadas quanto ao teor de carbono, nitrogênio e fósforo e quanto à respiração microbiana (consumo de oxigênio). O tamanho das partículas não afetou o conteúdo de nitrogênio e fósforo ou a atividade microbiana, influenciando apenas o conteúdo de carbono (F = 4,274, df = 3; 20, p = 0,020). As concentrações de carbono das partículas ultrafinas foram significativamente menores que as concentrações das partículas de outros tamanhos. Os valores da respiração microbiana refletiram a composição química do sedimento, como demonstrado na análise de regressão múltipla. (respiração microbiana = -0,39 - 0,210C + 0,108N + 0,796P; F = 7,0495, p = 0,0022). Entretanto, o fósforo foi o elemento que melhor explicou a respiração microbiana (coeficiente parcial = 0,796, p = 0,0039, n = 23). Considerando que i) o fósforo foi o melhor preditor da respiração microbiana; ii) o fósforo é retido em uma série de reservatórios localizados a montante da planície de inundação estudada; e iii) a respiração microbiana é uma medida das taxas de decomposição e ciclagem de nutrientes, pode-se dizer que a acumulação dos detritos orgânicos ao longo do tempo e a redução da ciclagem de nutrientes nos ambientes da planície de inundação do alto Rio Paraná são prováveis impactos dessa diminuição do fósforo, causada pelos reservatórios a montante.

Four size fractions of the sediment of six environments of the upper Paraná River floodplain were analyzed for carbon, nitrogen, and phosphorus contents and microbial respiration (oxygen consumption). Particle size did not affect nitrogen and phosphorus content or microbial activity, but did affect carbon content (F = 4.274, df = 3; 20, p = 0.020). The carbon concentration of ultra-fine particles was significantly lower than that of other sizes of sediment particles. Microbial respiration values were well predicted by sediment chemical composition, as shown by multiple regression (microbial respiration = -0.39 - 0.210C + 0.108N + 0.796P; F = 7.0495, p = 0.0022). However, phosphorus was the element which best explained the microbial respiration (partial coefficient = 0.796, p = 0.0039, n = 23). Considering that i) phosphorus was the best predictor of microbial respiration; ii) phosphorus is trapped in the series of reservoirs located upstream from the section of the floodplain studied; and iii) microbial respiration is a measure of decomposition rates and nutrient cycling, we hypothesize that the long-term accumulation of litter detritus and reduction of nutrient cycling in environments of the upper Paraná River floodplain are probable impacts of this decrease in phosphorus caused by the upstream reservoirs.

Maços de folhas da macrófita aquática Eichhornia azurea foram utilizados para avaliar experimentalmente as alterações na massa, concentrações de carbono, nitrogênio e fósforo, bem como a relação C:N, durante os estágios iniciais de decomposição em ambientes distintos (rio Paraná e lagoa das Garças). A perda de peso revelou uma taxa de decomposição relativamente lenta para ambos os ambientes (0,0047 d-1 e 0,0048 d-1, respectivamente). Durante o período de 45 dias, observaram-se alterações significativas (p < 0,05) nas concentrações de carbono, nitrogênio e fósforo, sendo que apenas as concentrações de carbono diferiram entre os ambientes (F = 10,479; p = 0,03). Portanto, pode-se concluir que os detritos comportam-se de maneira semelhante durante o processo de decomposição, sendo que as características intrínsecas dos ambientes afetam apenas as concentrações de carbono.

Leaf packs of the aquatic macrophyte Eichhornia azurea were used to experimentally evaluate changes in mass, carbon, nitrogen, and phosphorus concentrations, and C:N ratios during initial stages of decomposition in two different environments, the Paraná River and Garças Lake. Analysis of weight loss showed relatively slow decomposition rates in both environments (0.0047 d-1 and 0.0048 d-1 respectively). Over a 45-day period we observed significant changes (p < 0.05) in concentrations of carbon, nitrogen, and phosphorus, but only carbon differed between the environments (F = 10.479; p = 0.03). Therefore we concluded that detritus behaved similarly during decomposition, since intrinsic characteristics of the environments affected only the carbon concentrations.