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AIM: Biodiversity of sediment bioturbators has been shown to be important for to the magnitude and stability of benthic-pelagic processes. However, no study to date has evaluated the importance of the biodiversity of benthic invertebrate bioturbators to the spatial patterns of sediment CH4 concentration ([CH4]). Here we conducted a laboratorial experiment to test the following predictions: (1) Bioturbator species richness will reduce the sediment [CH4]; (2) individual bioturbator species (i.e. species composition) will have different effects on sediment [CH4]; (3) and both the effects of bioturbator species richness and composition on sediment [CH4] will be dependent on sediment depth. METHODS: We manipulated the number and composition of three functional divergent benthic invertebrate bioturbators species that are widespread in South Atlantic coastal lagoons, in laboratorial sediment chambers containing the sediment and water of an urban impacted coastal lagoon RESULTS: Bioturbator species richness had no overall significant effect on sediment [CH4] when comparisons of sediment [CH4] were made among species richness levels. However, bioturbator species richness significantly reduced sediment [CH4] when species richness levels were compared to the control (defaunated treatments), but this effect was significant only at the deepest sediment layer. Furthermore, bioturbator species composition had significant, but distinct effects on the patterns of reduction in sediment [CH4], depending on the sediment depth and the bioturbator species. CONCLUSIONS: We conclude that both the number and composition of bioturbator species are important to determine the effects of benthic bioturbators on spatial patterns of sediment [CH4], but the strength of these effects depend on species traits that determine interspecific interactions strength across the sediment vertical niche space.

AIM: The study of the patterns and mechanisms of temporal coherence of ecological variables among lakes has become an important area of limnology. However, no study to date has experimentally tested whether and how resource subsidies and food web configuration affect the patterns and mechanisms of temporal coherence of limnological variables. We conducted a field mesocosm experiment to test the following hypotheses: (i) nutrient enrichment would reduce the temporal coherence of system variables; (ii) fish predation would enhance the temporal coherence of system variables; and (iii) the strength of temporal coherence decreases from physical (water transparency), to chemical (dissolved oxygen concentration [DO]) to biological variables (total zooplankton biomass). METHODS: For 11 weeks, we manipulated fish presence and nutrient (N and P) concentration in a 2 × 2 factorial design in sixteen within-lake enclosures installed in a tropical coastal lagoon. Coherence was estimated by pair-to-pair Pearson's moment correlations of the temporal trajectories of each response variable among enclosures of the same treatment. RESULTS: Fish presence only enhanced the temporal coherence of zooplankton biomass, whereas contrary to our expectations, nutrient addition enhanced the temporal coherence of [DO]. The strength of the individual effects of fish and nutrients on temporal coherence was affected by variable identity, but this variation did not occur in a consistent pattern across variables. However, the interactive effects of fish and nutrients on the temporal coherence of the three variables monitored were not statistically significant. CONCLUSIONS: Our results indicate that local factors, such as fish presence and nutrient availability, may affect the temporal coherence of several system variables, but these effects are better predicted by the strength of direct interactions between the local factor and the variable than by the identity of the variable itself. We conclude that eutrophication and overfishing may alter the coupling of spatial and temporal dynamics of some ecosystem variables.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES A seleção de habitat para oviposição é um processo crucial para espécies com ciclo de vida complexo, pois a maioria das espécies não exercem cuidado parental. Desta forma, o sucesso da prole depende da qualidade dos habitats. Assim o é com o mosquito Aedes aegypti, cuja fêmea ovipõe em poças temporárias discretas (containers) distribuídas na paisagem. A escolha de fêmeas de mosquito em busca de sítios de oviposição baseia-se em características físico-químicas dos habitats que indicam sua qualidade. A seleção natural deve favorecer indivíduos capazes de discriminar entre os habitats e dar preferência aos mais adequados à sobrevivência, crescimento e desenvolvimento da prole. Há um número crescente de estudos que apontam o risco de predação, o recurso e o tamanho do habitat como importantes indicadores da qualidade, que atuam como mecanismos de seleção de habitat para oviposição por fêmeas de mosquito e outros taxa. No entanto, o entendimento de como estes fatores, de natureza física e biológica, interagem para afetar as decisões comportamentais de fêmeas ovipondo permanece limitado. Com o objetivo de avaliar os efeitos individuais e interativos do risco, recurso e tamanho do habitat no comportamento de seleção de habitat para oviposição do mosquito Ae. aegypti, realizou-se um experimento laboratorial com design fatorial 2×2×2. Utilizando containers artificiais, foram cruzadas ausência ou presença de pistas do predador Poecilia vivípara (Poecilidae), pouco ou muito recurso e maior ou menor tamanho de habitat (profundidade). Os resultados demonstram que Ae. aegypti ovipõe mais frequentemente (indicador de oviposição qualitativo) e em maior quantidade (indicador de oviposição quali-quantitativo) nos habitats considerados de melhor qualidade (sem risco, com mais alimento e maiores). A decisão qualitativa, denotada pela proporção de réplicas ovipostas por fêmea, foi significativamente afetada pelos efeitos individuais do tamanho do habitat e do alimento, mas não do risco de predação. O efeito do risco foi dependente da interação com o recurso. A decisão quali-quantitativa, denotada pela proporção do número de ovos ovipostos por fêmea, foi, de novo, significativamente afetada apenas pelos efeitos individuais do tamanho do habitat e do recurso, enquanto o efeito do risco mediado por este último. De forma interessante, recurso e tamanho interagiram para afetar a proporção do número de ovos ovipostos por fêmea. O tamanho do habitat foi o fator de maior importância na avaliação da qualidade dos habitats feita pela fêmea, revelando a temporalidade do habitat (risco de dessecação) como principal mecanismo agindo sobre a decisão comportamental das fêmeas ovipondo. Recurso e risco de predação tiveram papel secundário e terciário, respectivamente, pois seus efeitos foram, em maior ou menor grau, mediados por um dos outros fatores (o risco mediado pelo alimento e este pelo tamanho do habitat). Esta interdependência revela trade-off associado aos mecanismos de escolha de habitat onde fêmeas de Ae. aegypti provavelmente respondem de modo a balancear custos e benefícios relacionados ao risco de secagem do habitat, risco de predação e aquisição de energia. Os resultados sugerem que apesar de o risco de predação ser um importante fator conduzindo a escolha de habitats para oviposição, ele não é mais importante que o recurso e o tamanho do habitat. Estes achados tem implicações relevantes para o desenvolvimento de estratégias mais eficazes de controle de mosquitos vetores de doença, como Ae.aegypti. Além disso, contribuem para o entendimento de como características físico-químicas dos habitats influenciam a oviposição de mosquitos, auxiliando na compreensão dos padrões de distribuição e abundância de espécies que ovipositam em habitats aquáticos temporários. Oviposition Habitat Selection is a crucial process for species with complex life cycle, because most species do not exercise parental care. In this way, the success of the offspring depends on the habitats quality. So it is with the Aedes aegypti mosquito, whose female oviposits in discrete temporary pools (containers) distributed in the landscape. The choice of female mosquitoes searching of oviposition sites is based on physical-chemical characteristics of the habitats that indicate their quality. Natural selection should favor individuals capable of discriminating between habitats and giving preference to those most suitable for the survival, growth and development of offspring. There are an increasing number of studies that point to the predation risk, resource and habitat size as important indicators of quality, which act as mechanisms of oviposition habitat selection by mosquitoes female and other taxa. However, the understanding of how these factors, of a physical and biological nature, interact to affect the behavioral decisions by ovipositing females remains limited. In order to assess the individual and interactive effects of the risk, resource and habitat size on the oviposition habitat selection behavior of the Aedes aegypti mosquito, we perform a laboratorial experiment with design 2×2×2 factorial. Using artificial containers, the absence or presence of cues from the predator Poecilia vivípara (Poecilidae), little or much resource and greater or lesser habitat size (depth) were crossed. The results demonstrate that Ae. aegypti oviposited more frequently (qualitative oviposition indicator) and in greater quantity (quali-quantitative oviposition indicator) in habitats considered to be high quality (without risk, with more food and larger). The qualitative decision, denoted by the proportion of ovipposited replicas per female, was significantly affected by the individual effects of habitat size and food, but not the predation risk. The risk effect was dependent on the interaction with the resource. The quali-quantitative decision, denoted by the proportion of the number of eggs laid per female, was, again, significantly affected only by the individual effects of the habitat size and the resource, while the effect of the risk mediated by the latter. Interestingly, resource and habitat size interacted to affect the proportion of the number of eggs laid per female. Habitat size was the most important factor in assessing the habitat quality by the female, revealing the habitat temporality (risk of desiccation) as the main mechanism acting on the behavioral decision of ovipositing females. Resource and risk played a secondary and tertiary role, respectively, as their effects were, to a greater or lesser extent, mediated by one of the other factors (the risk mediated by food and this by habitat size). This interdependence reveals a trade-off associated with the mechanisms of habitat choice where females of Ae. aegypti probably respond in order to balance costs and benefits related to the risk of habitat drying, predation risk and energy acquisition. The results suggest that although the predation risk is an important factor driving the habitat choice for oviposition, it is no more important than the resource and the habitat size. These findings have relevant implications for the development of more effective strategies for controlling mosquitoes that carry disease, such as Ae.aegypti. In addition, they contribute to the understanding of how physical and chemical characteristics of habitats influence the oviposition of mosquitoes, helping to understand the patterns of distribution and abundance of species that oviposit in temporary aquatic habitats.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES Nutrient cycling is a fundamental ecosystem service as it provides an adequate balance of elements that are necessary for life. In freshwaters, the balance of nitrogen (N) and phosphorus (P) are of special interest as they often limit or control primary production and biomass formation. While the availability of these nutrients is fundamental for the maintenance of biodiversity and productivity of freshwaters, their excess can lead to eutrophic conditions that are associated with impaired water quality and biodiversity loss. The nutrient balance in freshwaters can potentially be affected by a variety of biotic and abiotic, external and internal pathways. In this thesis, two frameworks were explored. First, a spatial framework focused on external processes, where we investigated the direct and indirect effects that land use (i.e. type, extent), precipitation and landscape properties (i.e. lake origin, lake and catchment absolute and relative size and geomorphology) have on biotic and abiotic properties of freshwater systems. More specifically, in chapter one we evaluated, across 98 tropical lakes and reservoirs, the individual and interactive effects of land use, precipitation and landscape properties on patterns of water quality parameters (N, P and chlorophyll-a). In chapter two, we characterized the 98 lakes as natural or artificial and compared them regarding the landscape properties of their surroundings, their morphometry, and their physico/chemical characteristics to verify whether those factors can be associated with average patterns of phytoplankton community structure at both local and regional scales. The second approach, presented in Chapter 3, was a long-term temporal framework focused on internal processes related to nutrient cycling where we assessed whether an omnivorous fish with high biomass and growth rate is a source or sink of N and P to the pelagic zone of a temperate eutrophic lake, at various time scales ranging from days to 20 years. A ciclagem de nutrientes é um serviço ecossistêmico fundamental, pois proporciona um equilíbrio adequado dos elementos necessários à vida. Nos ecossistemas de água doce, o balanço de nitrogênio (N) e fósforo (P) é de especial interesse, pois frequentemente estes elementos limitam ou controlam a produção primária e a formação de biomassa. Embora a disponibilidade desses nutrientes seja fundamental para a manutenção da biodiversidade e produtividade dos ecossistemas limnéticos, seu excesso pode levar a condições de eutrofização que estão associadas à deterioração da qualidade da água e à perda de biodiversidade. O balanço de nutrientes nos sistemas de água doce pode ser potencialmente afetado por uma variedade de vias bióticas e abióticas, externas e internas. Nesta tese, duas abordagens foram exploradas, uma abordagem espacial, focada em processos externos, onde foram investigados os efeitos diretos e indiretos do uso da terra (i.e. tipo, extensão), precipitação e propriedades da paisagem (tamanho absoluto e relativo e geomorfologia do lago e bacia) nas propriedades bióticas e abióticas de ecossistemas aquáticos. Mais especificamente, no capítulo um, avaliamos em 98 lagos e reservatórios tropicais os efeitos individuais e interativos do uso da terra, precipitação e propriedades da paisagem sobre parâmetros relacionados à qualidade da água (N, P e clorofila-a). No capítulo dois, caracterizamos os 98 lagos como naturais ou artificiais e os comparamos em relação às propriedades da paisagem em seu entorno, sua morfometria e suas características físico-químicas para verificar se esses fatores podem ser associados a padrões médios da estrutura da comunidade fitoplanctônica em escalas locais e regionais. A segunda, é uma abordagem temporal de longo prazo, focada em processos internos relacionados ao ciclo de nutrientes, onde avaliamos se um peixe onívoro com alta biomassa e alta taxa de crescimento é uma fonte ou sumidouro de N e P para a zona pelágica de um lago temperado eutrófico em várias escalas de tempo variando de dias a anos.

Estudos ao longo das duas últimas décadas têm apontado para um importante papel da diversidade e identidade de detritos, sobretudo a funcional, como um fator determinante na decomposição. Até o momento, sabe-se que os mecanismos pelos quais a diversidade de detritos afeta a decomposição decorrem de mecanismos bióticos mediados pelas interações entre a fauna decompositora e o detrito. Entretanto, fatores abióticos, tais como, a fotodegradação, também exercem efeitos direto sobre a decomposição, sobretudo em regiões ou habitats com alta incidência de radiação UV. Desta forma, conjectura-se que efeitos não-aditivos da diversidade de detritos na decomposição devam ser fracos ou inexistentes sob condições ambientais que não favoreçam a decomposição via mecanismos bióticos. Neste trabalho, testamos esta hipótese através de dois experimentos de campo realizados sob contextos ambientais distintos em uma restinga no Estado do Rio Grande do Norte. No primeiro experimento (Exp. 1) verificamos se e como efeitos não-aditivos da miatura e da diversidade funcional de detritos variam em magnitude e direção entre um habitat mais propício à decomposição mediada por decompositores (i.e. solo sob a vegetação) e outro em que a decomposição mediada pela foto-degradação assume maior relevância (i.e. solo nú exposto a radição solar direta). No segundo experimento (Exp. 2), verificamos apenas no habitat com elevada exposição solar se e como a sobreposição (i.e. detritos sobrepostos ou não entre si) e a posição com que o detrito se encontra verticalmente na serrapilheira (i.e. em contato com o solo, ou na superfície da serrapilheira) mediam efeitos da diversidade de detritos na decomposição. No Exp. 1, detritos de quatro espécies apresentando valores discrepantes de área foliar específica (AFE) foram colocados para decompor em monoculturas e todas as possíveis biculturas ao longo de 6 meses em litterbags. No Exp. 2 a decomposição também foi avaliada em litterbags ao longo de 6 meses, mas apenas para monoculturas e misturas formadas por duas espécies que apresentavam valores discrepantes de AFE, a Erythrina velutina e a Sterculia chicha. O Exp. 1 mostrou que a taxa de decomposição em locais expostos a ação direta da fotodegradação foi em média 34% maior do que a observada em locais sombreados sob a vegetação. Não houve efeito signifcativo da mistura de espécies na decomposição em nenhum dos contextos ambientais, indicando que em média, a decomposição das misturas de detrito podem ser previstas através da decomposição de suas monoculturas. Entretanto, este efeito não foi homogêneo entre as biculturas. Não houve efeito de dissimilaridade funcional em nenhum dos contextos ambientais e para nenhuma mistura, contudo houve efeitos em misturas pontuais, o que mostra a um efeito de identidade funcional entre determinadas misturas. De forma geral, combinações de detritos foliares com maior discrepancia nos valores de AFE, apresentaram decomposição mais lenta em biculturas do que suas correspondentes monoculturas. Tal resultado foi mediado por um trade-off entre efeito e resposta dos detritos das diferentes espécies ao sombreamento. Espécies com maior AFE foram mais sensíveis ao sombreamento, enquanto espécies com menor AFE tiveram maior efeito de sombreamento. Além disso, no Exp. 2 observamos que a sobreposição e o posicionamento vertical do detrito também modificaram os efeitos da diversidade sobre a decomposição. Efeitos da diversidade de detritos na decomposição ocorreram apenas nos tratamentos com detritos sobrepostos. Porém, os efeitos foram signifcativos apenas para a espécie S. chicha, cuja a decomposição na bicultura tanto próximo ao solo (menos exposto ao sol) quanto na superfície (mais exposto ao sol) diferiram da sua decomposição observada na monocultura (i.e. maior e menor respectivamente). Contrário as nossas expectativas, mecanismos abióticos oriundos da fotodegradação determinaram efeitos não-aditivos da diversidade funcional de detritos que retardam consistentemente a decomposição em ambientes expostos ao sol, mas tais efeitos se mostraram dependentes da posição vertical do detrito na serrapilheira. Conjuntamente, os resultados mostram que a diversidade funcional do detrito bem como fatores que determinem a posição vertical do detrito na serrapilheira (i.e. padrão fenológico) podem agir como importantes mecanismos de retenção de carbono no solo em regiões, ecossistemas ou habitats com elevada exposição solar. Studies over the last two decades have pointed to an important role of the litter diversity, especially the functional one, as a determinant of decomposition rates. So far, it has been known that the mechanisms by which the diversity of litter affects decomposition results from biotic mechanisms mediated by the interactions between the decomposing fauna and the detritus. However, abiotic factors such as photodegradation also have a direct effect on decomposition rates in many ecosystems, especially in regions or habitats with a high incidence of UV radiation. In this way, it is conjectured that non-additive effects of the debris diversity in the decomposition should be weak or nonexistent under environmental conditions that do not favor the decomposition through biotic mechanisms. In this work, we tested this conjecture through two field experiments carried out under distinct environmental contexts, in a restinga in the State of Rio Grande do Norte. In the first experiment (Exp. 1), we verified whether and as non-additive effects of the richness and functional diversity of litter vary in magnitude and direction between a habitat more conducive to decay-mediated decomposition (ie soil under vegetation) and another where Photo-degradation-mediated decomposition assumes greater relevance (ie soil exposed to direct solar radiation). In the second experiment (Exp. 2), we observed only in the habitat with high solar exposure if and as the overlap (ie overlapping or not between) and the position with which the litter is vertically in the litter (ie in contact with the soil , or on the litter surface) measured the effects of the diversity of debris on decomposition. In the Exp. 1 litter of four species, presenting discrepant values of specific leaf area (AFE) were placed to decompose in monocultures and all possible bicultures over 6 months in litterbags. In Exp. 2 the decomposition was also evaluated in litterbags over 6 months, but only for monocultures and mixtures formed by two species that presented more discrepant values of AFE, Erythrina velutina (Ev) and Sterculia chicha (Sc). The results of Exp. 1 showed that the rate of decomposition at sites exposed to the direct action of photodegradation was on average 34% higher than that observed in shaded sites under vegetation. There was no significant effect of species richness on decomposition in any of the environmental contexts, indicating that on average the decomposition of the detritus mixtures can be predicted through the decomposition of their monocultures. However, this effect was not homogeneous among the bicultures. The functional dissimilarity between the bicultures had a significant effect on the decomposition, but only in the environment exposed to the sun. In general, combinations of foliar litter with greater discrepancy in the AFE values presented slower decomposition in bicultures than in monocultures. This result was mediated by a trade-off between effect and response of the debris of different species to shade. Species with higher AFE were more sensitive to shading, while species with lower AFE had a greater shading effect. In addition, in Exp. 2 we observed that the overlap and vertical positioning of the detritus also modify the effects of diversity on decomposition. Effects of the debris diversity on decomposition occurred only in the treatments with overlapping litter. However, the effects were significant only for the S. chicha (Sc) species, whose decomposition in the near-soil (less exposed to the sun) and surface (more exposed to the sun) differed from their monoculture decomposition (ie major and minor respectively ). Contrary to our expectations, abiotic mechanisms from photodegradation determine non-additive effects of the functional diversity of debris that consistently retard decomposition in environments exposed to the sun, but such effects have been shown to be dependent on the vertical position of the debris in the litter. Together, the results show that the functional diversity of the detritus, as well as factors that determine the vertical position of the debris in the litter (ie phenological pattern) can act as important mechanisms of carbon retention in the soil in regions, ecosystems or habitats, with high exposure solar.

Lagos em regiões semiáridas são fortemente influenciados pelo regime hidrológico. Longos períodos de estiagem causam reduções drásticas no volume de água e, consequentemente, redução nas suas vazões afluentes e efluentes e mudanças no estado trófico dos lagos. Já a estação chuvosa é caracterizada por precipitações concentradas em poucos meses do ano. Devido à diminuição da conectividade entre ambientes durante a estação seca, nós acreditamos que as comunidades biológicas podem ser afetadas principalmente pelos fatores espaciais durante esse período (i. e. limitações da dispersão) e pelos fatores ambientais locais durante os períodos chuvosos. Além disso, devido às constantes e fortes mudanças sazonais, nós também acreditamos que as características físico-químicas da água e das comunidades biológicas podem responder a essas mudanças. Neste trabalho, nós testamos a hipótese de que os períodos chuvosos podem aumentar a homogeneidade da comunidade planctônica, enquanto que os períodos secos aumentam a diversidade beta e correlacionamos as mudanças ambientais entre estações com a composição e estrutura da comunidade zooplanctônica. Para tanto, amostras foram coletadas em 40 lagos do estado do Rio Grande do Norte, localizados na Caatinga, uma região semiárida no Brasil. As amostragens foram feitas nos períodos chuvoso e seco (Capítulos um e dois). Adicionalmente, foi realizado estudo de longo-termo de dois lagos (24 meses) para testar os efeitos do aumento da severidade da seca sobre a comunidade zooplanctônica (Capítulo três). Os resultados do capítulo 1 mostraram que os 40 lagos foram mais dissimilares durante o período seco, com uma maior diversidade beta do plâncton, do que durante o período chuvoso. Variáveis espaciais (i. e. distância geográfica) explicaram mais a variância na comunidade zooplanctônica do que os preditores ambientais locais durante a estação seca. Maior diversidade beta foi observada, principalmente, para organismos planctônicos maiores (i. e. mesozooplâncton) com menor habilidade de dispersão. Além disso, no capítulo 2 observamos que durante a estação seca, os lagos tornaram mais eutrofizados, apresentando mudanças nas suas características fisíco-químicas, como também mudanças na composição dos grupos de fitoplâncton, as quais foram correlacionadas com mudanças na estrutura e composição da comunidade de zooplâncton. O monitoramento de longo- termo no capítulo 3 mostrou que os lagos estudados se tornaram diferentes ao longo do tempo. Apesar do estado eutrófico de ambos os lagos, eles mostraram uma biomassa fitoplanctônica contrastante conforme o período seco se intensificou. Como os resultados dos 40 lagos, o aumento na heterogeneidade ambiental entre os dois lagos ocasionou um aumento na diversidade beta do zooplâncton durante o período seco mesmo com a redução na diversidade alfa em um dos lagos. Concluímos que a diminuição na conectividade entre os lagos durante a estação seca pode ocasionar o aumento da heterogeneidade ambiental e da diversidade beta das comunidades planctônicas. In semi-arid regions, lakes are strongly influenced by the hydrological regime. The long dry periods cause drastic reductions in water volume with a consequent decrease in inflow and outflow rates and changes in the trophic state of lakes. The rainy season is characterized by concentrated precipitation in a few months of the year. Because of decreased connectivity between environments during the dry season, we believe that biological community might be affected mainly by spatial factors during dry seasons (i.e. limitations to dispersion) and by local environmental factors during rainy periods. Furthermore, due to constant and strong seasonal changes, we also believe that the physical-chemical characteristics of water and biological communities may respond to these changes. In this work, we test the hypothesis that rainy periods might increase homogeneity in the planktonic community while dry periods increase beta diversity and correlate the environmental changes between seasons to the composition and structure of the zooplankton community. For this, samples were made in 40 lakes of Rio Grande do Norte state, located at Caatinga, a semi-arid region in Brazil. We performed one sample during the dry season and a sample during the rainy season (First and Second Chapters). Additionally, a long-term study of two lakes (24 months) was realized to test the effects of increases in drought severity over zooplankton community (Third Chapter). Results showed that the 40 lakes were more dissimilar during the dry period, with a higher beta diversity of plankton than during rainy period. Spatial variables (i.e. geographic distances) explained more the variance in zooplankton community than local environmental predictors during the dry season. Higher beta diversity was found especially for larger planktonic organisms (i. e. mesozooplankton) with low dispersion ability. Moreover, in Second Chapter we observed that during the dry season, lakes became more eutrophic, presenting changes in their physical-chemical characteristics, as well as changes in the composition of phytoplankton groups, which were correlated to changes in the structure and composition of the zooplankton community. The long-term monitoring in Third Chapter showed that the two lakes studied became different during time. Despite the eutrophic state of both lakes, they showed a contrasting phytoplankton biomass as drought period was intensified. Like the results of 40 lakes, the increase in environmental heterogeneity among the two lakes led to an increase in beta diversity of zooplankton during the dry period even with the reduction in alpha diversity in one of the lakes. We conclude that the decrease in connectivity between lakes during dry season might lead to an increase in environmental heterogeneity and beta diversity of planktonic communities.

A eutrofização artificial tem sido considerada um problema de grande preocupação nos ecossistemas aquáticos em todo o mundo. Desde 1960, os avanços científicos têm sido feitos a fim de desenvolver técnicas que atenuem os efeitos da eutrofização. Vários procedimentos físicos, químicos e biológicos podem ser usados e combinados para recuperar lagos de florações de cianobactérias, como a aplicação de um floculante combinado com argila natural ou modificada. No entanto, a eficácia dos solos de regiões áridas na mitigação de florações é desconhecida para lagos artificiais brasileiros. Neste artigo, apresentamos uma análise bibliométrica da evolução de publicações sobre florações de cianobactérias e identificamos registros que diretamente objetivam superar a ocorrência dessas florações. Além disso, avaliamos, por meio de experimentos laboratoriais, o efeito do uso combinado do floculante policloreto de alumínio (PAC) e um solo local do entorno do lago (LS), como lastro, no controle de florações de cianobactérias em um lago raso da região semiárida do Brasil. A pesquisa bibliométrica foi conduzida com o banco de dados "Web of Science" através da função de busca “TS = ((cyanobacteri* or blue green algae or cyanoprokariote or cyanophyceae) and (mass accumulation or bloom or domina*))”, de 1969 a junho de 2016. Realizamos uma análise de freqüência de palavras-chave e quantificamos o número de registros com uma abordagem de restauração. Além disso, foram realizadas três séries de experimentos em três momentos com florações diferentes em composição e biomassa no Reservatório Armando Ribeiro Gonçalves. Nossa pesquisa revelou que os estudos sobre as florações de cianobactérias aumentaram exponencialmente e seu impacto quantitativo nas ciências aquáticas aumentou significativamente ao longo dos anos (F = 97,52; p

Astyanax bimaculatus was artificially introduced in Violão lake, an upland Amazonian lake located on Serra dos Carajás/Brazil. This fish became abundant there, but is absent across nearby fishless lakes with similar characteristics, as is the case of Amendoim lake. This study aimed to test predictions of food-web theory regarding effects of a top predator fish introduction in these systems. Data series of biotic variables sampled on both Violão and Amendoin lakes from 2010 to 2013 were used. Lakes were very distinct regarding the structure and composition of macroinvertebrates, with communities being richer and more abundant in Amendoim lake. A difference on zooplankton composition was detected but no consistent effects were observed regarding zooplankton structure. Phytoplankton in Violão lake presented higher richness and chlorophyll-a biomass. Differences found at ecosystem-scale for macroinvertebrates community suggests descendent effects of A. bimaculatus translocation are more consistent in benthic-littoral communities than on planktonic communities. Results also indicates that A. bimaculatus has potential to couple pelagic and littoral habitat trough nutrient recycling. Our results showed differences between lakes are within the description of omnivorous fish effects on aquatic systems and thus, considering the effects of fish translocation in such aquatic ecosystems is pivotal for preserving local biodiversity.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) Esse estudo avalia os padrões de diversidade alfa, diversidade beta e similaridade das comunidades zooplanctônicas em 100 lagos rasos tropicais. No primeiro capítulo, nós verificamos a riqueza zooplanctônica entre os habitats limnético e litorâneo, se o resultado encontrado foi decorrente da presença de macrófitas no habitat litorâneo ou de condições do habitat per se, e quais foram as variáveis ambientais locais que mais influenciaram nos padrões de riqueza. Nossas hipóteses eram de que a riqueza seria maior no habitat litorâneo, principalmente para microcrustáceos, e que esses padrões seriam determinados pela presença de macrófitas. Nós vimos que o habitat litorâneo com macrófitas é detentor de maior riqueza zooplanctônica, especialmente de espécies de rotíferos beneficiadas pelo espectro de recursos providos pelas macrófitas. A riqueza de microcrustáceos não foi afetada pelas macrófitas, possivelmente devido ao tamanho reduzido desses organismos e à baixa predação visual e hábito omnívoro de peixes tropicais. Encontramos relação positiva entre a riqueza com a presença de macrófitas e a baixa concentração de nitrogênio. É possível que, devido às consequências da eutrofização, o aumento dos nutrientes na água determina: o aumento da biomassa algas e a redução de macrófitas, e consequentemente, a redução da riqueza zooplanctônica. Já no segundo capítulo,nós observamos que o efeito combinado da heterogeneidade de habitats (habitat limnético ou litorâneo) e a ausência direta de conectividade entre os lagos foram fundamentais no aumento da diversidade beta zooplanctônica, e que, a complexidade estrutural (presença de macrófitas) exerceu importante papel sobre a diversidade beta em escalas local e regional. A variação espacial, como a promovida pela compartimentalização horizontal em lagos e pela presença de macrófitas no habitat litorâneo, foi capaz de produzir mosaicos e gradientes capazes de permitir a coexistência de diferentes espécies adaptadas às condições específicas criadas pela variabilidade dos habitats limnético e litorâneo. Dentre esses habitats, o litorâneo constituiu a região mais sujeita a efeitos do filtro ambiental em escala regional, apresentando maior diversidade beta e heterogeneidade ambiental, possivelmente devido à maior complexidade espacial e temporal de fatores físico-químico e biológicos. Enquanto que, no terceiro capítulo, nós vimos os padrões do zooplâncton de decaimento da similaridade com a distância (DDS), considerando o potencial de dispersão dos organismos e a idade do lagos. Devido ao potencial de dispersão, nós esperávamos que as taxas de DDS fossem maiores para copépodes, cladóceros e rotíferos, respectivamente, e que, devido ao maior tempo de existência dos lagos antigos e ao potencial de dispersão do zooplâncton, as medidas de similaridade inicial fossem maiores e as taxas de DDS menores nos lagos antigos. Nós vimos que dentro de cada conjunto de lagos as taxas de DDS não variaram entre os organismos, evidenciando que além da habilidade de dispersão per se, existem outros fatores que contribuíram para inexistência de decaimento mais rápidos entre os grupos. As taxas de DDS foram mais evidentes nos lagos mais novos, possivelmente, o tempo tornou os lagos antigos mais complexos e heterogêneos, capazes de agir como filtro ambiental na seleção de diferentes espécies. A DDS significativa do zooplâncton em escalas espaciais relativamente pequenas comprova que organismos pequenos podem apresentar padrões biogeográficos semelhante ao esperado para os macrorganismos. Por fim, os três capítulos em conjunto forneceram informações importantes sobre os fatores que controlam a riqueza e distribuição zooplanctônica no espaço e no tempo e pode auxiliar-nos na previsão de respostas ecossistêmicas, diante da eutrofização cultural ou das mudanças climáticas globais, e nas ações de conservação e estratégias de conservação de ecossistemas lacustres.

A eutrofização dos ecossistemas aquáticos continentais e a consequente perda da qualidade da água são um dos maiores desafios deste século, comprometendo os usos múltiplos dos lagos e reservatórios no Brasil e no mundo . Devido suas peculiaridades, os reservatórios de regiões semiáridas constituem um grande desafio aos gestores de recursos hídricos pela sua maior vulnerabilidade ao processo de eutrofização. Estudos limnológicos voltados para a caracterização do estado trófico de reservatórios associados à identificação de comunidades biológicas, que possam servir como bioindicadores, são importantes para o monitoramento contínuo auxiliando na detecção precoce das alterações adversas e geração de subsídios para ações de manejo e conservação. O presente trabalho teve como objetivo avaliar o potencial da comunidade zooplanctônica como bioindicadora do estado trófico de dois reservatórios da bacia do rio Piranhas-Açu, RN: Boqueirão de Parelhas e Passagem das Traíras. Foram realizadas amostragens mensais em ambos sistemas em dois pontos de amostragens (perto da barragem (P1) e próximo ao tributário principail (P2), durante o ano de 2012 (janeiro-dezembro). Medidas in situ foram realizadas das variáveis físicas e químicas (temperatura, pH, oxigênio dissolvido e condutividade elétrica da água), além das amostras de água do epilímnio para as de nutrientes sólidos suspensos e clorofila-a e comunidade zooplanctônica. Foram analisadas a composição taxonômica, a densidade e a biomassa da comunidade zooplanctônica. Os seguintes indicadores fisico-químicos e biológicos foram utilizados: Indice de Estado Trófico, Curvas ABC e Estatística W e a Razão Calanoida/Cyclopoida. Os resultados evidenciaram que ambos reservatórios são rasos, polimíticos e quentes. O Boqueirão foi classificado como um sistema mesotrófico, enquanto Passagem das Traíras eutrofizado. Em ambos os reservatórios a comunidade zooplanctônica teve baixa riqueza de espécies e foi constituida por espécies tolerantes, de ampla distribuição geográfica, com dominância dos rotíferos Brachionus havanaensis, B. calycifloruse Keratella tropica; dos Copepodas Calanoida Notodiaptomus cearensis e N.iheringi; e Cyclopoida Thermocyclops decipiens, e dos cladóceros Daphnia gessneri (Boqueirão) e Moina micrura (Passagem das Traíras). Dentre os indicadores biológicos as curvas ABC para o zooplâncton indicaram distúrbio moderado em ambos reservatórios, com a curva de biomassa acima da curva de densidade e valores da estatística W próximos a zero. A razão Calanoida: Cyclopoida teve valores muito acima de 1,0 em todas as assembleias zooplanctônicas do reservatório Boqueirão. O mesmo se observou para o reservatório Passagem Traíras, exceto para o período de setembro - dezembro de 2012 quando os Cyclopoida dominaram e a razão Calanoida : Cyclopoida foi ligeiramente menor que 1,0 indicando início de distúrbios com mudanças na composição da comunidade. Assim foi possível concluir que os índices derivados da comunidade zooplanctônica são bons indicadores do estado trófico dos reservatórios estudados e podem ser utilizados para o monitoramento . E utrophication in continental aquatic ecosystems and the following deterioration of water quality are some of the greatest problems to be solved in this century. Due to their own peculiarities reservoirs from semi - arid regions constitute a great challenge to water management because of their greater vulnerability to eutrophication process. I dentification of biolo gical community components that may be used as bioindicators is important to allow an early detection of adverse changes, and also to provide subsidies for management and conservation actions. The aim of the present study is to evaluate the potential of zo oplankton community as bioindicator of the trophic state of two reservoirs belonging to the Piranhas - Açu basin, RN, Brazil: Boqueirão de Parelhas and Passagem das Traíras. Monthly sampling s of both systems were carried out in both systems during the period of January to December. Measurements were performed for temperature, pH, dissolved oxygen and water electrical conductivity besides water samples collection for nutrients, suspended solids, chlorophyll - a and zooplankton analyses. T axonomic composition of zooplankton , density and biomass were analysed. Trophic state index, ABC curves , W statistic and the Calanoida: Cyclopoida ratio were also obtained. The results evidenced that Boqueirão de Parelhas reservoir was a mesotrophic sy stem, and Passagem das Traíras r eservoir was eutrophic. In both reservoirs zooplankton community had low species richness, mostly constituted by tolerant species which have wide geographical distribution, as well the dominance of the rotifers Brachionus havanaensis , B. calyciflo rus and Keratella tropica ; of the calanoid copepods Notodiaptomus cearensis and N. iheringi ; cyclopoid copepod Thermocyclops decipiens, and of the cladocerans Ceriodaphnia cornuta and Diaphanosoma spinulosum . Among the biological indices the ABC curves fo r the zooplankton community indicated a moderate dis turbance in both reservoirs, th e Calanoida: Cyclopoida ration indicated not impacted environments , e xcept during the end of the study to the reservoir Passagem das Traíras . It was concluded that the indices used are good indicators of disturbance and alteration in the community, however they are not good indicators for monitoring the trophic state of the studied reservoirs due to the simultaneous occurrence of other factors selecting species, as the c oncentration of ions and high turbidity, which are part of the reservoir characteristics of semiarid.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-graduação em Ecologia, 2014. Em ecossistemas lóticos, principalmente nas regiões de cabeceira, onde o metabolismo heterotrófico é dominante (P

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Ecossistemas aquáticos recebem elevada quantidade de subsídios energéticos provenientes de fontes alóctones de detritos e nutrientes. O objetivo deste estudo foi investigar como tais subsídios interagem com peixes onívoros e afetam a estrutura e dinâmica trófica de ecossistemas lacustres tropicais. Os efeitos do aporte de detritos alóctones e da onivoria por peixes filtradores sobre a regulação das comunidades planctônicas foram investigados através de um experimento em 24 mesocosmos, com delineamento fatorial 2x2, onde dois níveis de detritos (com ou sem aporte) foram combinados com dois níveis de peixes (presença ou ausência) e a resposta do plâncton aos tratamentos foi monitorada. Os resultados desse experimento mostram que o aporte de detritos aumentou a concentração de nutrientes além da biomassa de algas e invertebrados planctônicos através da eutrofização dos mesocosmos. No entanto, o efeito positivo do aporte de detritos sobre a biomassa zooplanctônica foi mais forte na ausência de peixes filtradores. Por outro lado, a presença de peixes filtradores reduziu a biomassa zooplanctônica através da predação e aumentou a biomassa de algas, aparentemente através da ciclagem de nutrientes. Os efeitos do aporte de nutrientes sobre a estrutura trófica dos ecossistemas foi investigada através da análise comparativa de um reservatório eutrófico e outro mesotrófico, de onde foram amostrados indivíduos de 13 espécies de peixes e seus principais itens alimentares para a análise de isótopos estáveis de carbono e nitrogênio. Os resultados demonstram que a posição trófica dos peixes foi em geral menor no reservatório eutrófico do que no reservatório mesotrófico. Além disso, os resultados de um modelo de mistura sugerem que as fontes pelágicas de carbono para os peixes foram mais importantes do que as fontes bentônicas-litorâneas, principalmente no reservatório eutrófico. Portanto, subsídios alóctones de detritos e 12 nutrientes alteram a estrutura trófica dos ecossistemas lacustres com importantes implicações para a dinâmica desses ecossistemas

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico Many prey organisms change their phenotype to reduce the predation risk. However, such changes are associated with trade-offs, and can have negative effects on prey growth or reproduction. Understand how preys assess the predation risk is essential to evaluate the adaptive value of predator-induced phenotypic and its ecological consequences. In this study, we performed a mesocosm experiment to test: i) if growth and stoichiometry of Lithobates catesbeianus tadpoles is altered in response to giant water bug presence (Belostoma spp.); ii) if these responses depend on tadpoles density in environment. Here, we show that tadpoles growth and stoichiometry are not changed by predator presence, neither in low nor in high densities. Our results suggest that tadpoles exposed to predation risk regulate their physiology to preserve the elemental stoichiometric homeostase of their body and excretion. Further, point out to need for future studies that elucidate under what conditions growth and stoichiometry are changed in response to predation risk Muitos organismos alteram o seu fenótipo para reduzir o risco de predação. No entanto, tais modificações estão associadas a trade-offs, que podem ter efeitos negativos sobre o crescimento e a reprodução destes organismos. Compreender como as presas avaliam o risco de predação é fundamental para avaliar o valor adaptativo das mudanças fenotípicas induzidas pelo predador e suas consequências ecológicas. Neste estudo nós realizamos um experimento em mesocosmo para testar: i) se o crescimento e a estequiometria dos girinos da espécie Lithobates catesbeianus é alterado em resposta a presença de baratas d água predadoras (Belostoma spp.); ii) se estas respostas dependem da densidade de girinos no ambiente. Aqui nós mostramos que os girinos não têm o seu crescimento nem a sua estequiometria afetada pela presença do predador, esteja os girinos em baixas ou em altas densidades. Nossos resultados indicam que os girinos expostos ao risco de predação regularam sua fisiologia a fim de preservar a homeostase estequiométrica do seu corpo e excretas. Além disso, aponta a necessidade de experimentos que elucidem em que condições o crescimento e a estequiometria de girinos são modificados em resposta ao risco de predação

Até o momento não há um estudo que objetivou sintetizar a magnitude e variação do papel dos invertebrados aquáticos sobre a decomposição do detrito foliar em ambientes aquáticos. Além disso, existe uma falta de conhecimento sobre qual é o impacto geral desses pequenos organismos na decomposição foliar. Além do mais, existe um quantidade de controvérsias sobre como e quais devem ser os fatores mais influentes nesse processo ecológico. O objetivo deste estudo foi através de uma abordagem meta-analítica, entender como estes organismos afetam a decomposição foliar em ecossistemas aquáticos, e como este efeito varia de acordo com aspectos ecológicos e metodológicos. Foram incluídos estudos que avaliaram as taxas de decaimento exponencial na presença e ausência de invertebrados, sendo abordadas apenas as variáveis presentes em mais de 90% dos estudos do banco de dados. Como esperado, a presença dos invertebrados acelera a decomposição foliar e sua magnitude do efeito em escala global é consistente. Este efeito não difere em relação ao tipo de ecossistema (lótico ou lêntico), temperatura ou latitude. Portanto, esta análise contradiz o argumento que invertebrados tem um maior papel na decomposição em ecossistemas de altas latitudes enquanto microrganismos deveriam ser mais importantes mais próximo aos trópicos. Não observou-se nenhum viés ou quanto aos métodos de exclusão dos invertebrados ou ainda quanto a diferença entre as malhas. Apesar de ser difícil afirmar que não existem efeitos aditivos da exclusão experimental ou ainda a diferença entre as malhas. Provavelmente outros parâmetros não foram incluídos nesta análise poderiam explicar o efeito dos invertebrados na decomposição foliar, entretanto um insuficiente número de parâmetros disponíveis dificultam mais avaliações. Esta síntese conclui que o papel acelerador dos invertebrados detritívoros deveria ser incluída em modelos biogeoquímicos. Mais especificamente, estes modelos deveriam incorporar parâmetros como a origem do detrito e a duração experimental. There is no study aimed to synthesize the magnitude and variation of aquatic invertebrates for the decomposition of leaf litter in aquatic ecosystems. Furthermore, there is also a lack of knowledge about what is the overall impact of these small organisms on leaf decomposition. Moreover, there are a number of controversies that are the most influential factors on one of the most important processes of aquatic ecology. For example, the influence of latitude and temperature or yet the methodology employed for measuring the effect of the aquatic detritivorous invertebrates. Therefore the aim of our study was, through a meta-analytic review, understand how these organisms affect the decomposition of foliar detritus in aquatic ecosystems, and how this effect varies according to the methodological and environmental parameters most used. Through the evaluation of decomposition rates (k) in the presence and absence of these invertebrates 104 independent studies satisfied our selection criteria and were included in the database. To intention present representativeness of the sample, each used parameter in this analysis need to be present in over 90% of the selected studies. No publication bias was detected, although we verified a significant decrease in the invertebrate decomposition effect in longer experimental duration, indicating that short experiments reveal higher detritivoria while longer experiments manifest lower mass loss. As expected, these results cast reveal that in general the presence of invertebrates accelerates the decomposition process. Furthermore the global effect size, these effect are consistent and do not differ in relation to aquatic ecosystem types (lotic, lentic or marine), temperature or latitude of the experiments, even presenting a slight increase importance of invertebrates in the decomposition process toward lower latitudes. Therefore, this analysis contradicts the argument that invertebrates have a greater role in the decomposition of aquatic ecosystems at higher latitudes while microorganisms would be more important at minors. Temperature result also contradicts the preview and results of this and other reviews where it could reveal some variation of invertebrate effect. No weakness of invertebrate exclusion methods (mesh bags, electric field or toxic) or even the standardized mesh bag difference (a standardized difference between coarse and fine mesh bags) was found. In contrast to the most of literature, these parameters did not show any significant relationship with the effect size. However should be difficult affirm there is no additive effects of experimental exclusion or also standardized mesh size difference. Conversely, other factors interfere significantly in the decomposition mediated by invertebrates such as detritus origin (allochthonous or autochthonous) and experimental duration. Probably other parameters besides the not included in this analysis could explain the effect of invertebrates on leaf decomposition, however an insufficient number of available parameters hamper this assay. We conclude that this synthesis indicates that the role of detritivorous invertebrates should be included in biogeochemical models, which consider nutrient cycling in temperate or tropical aquatic ecosystems. More specifically these models should incorporate environmental parameters such as detritus origin, as well methodological parameters such as experimental duration.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico Cyanobacterial blooms are common in eutrophic reservoirs in Brazilian northeastern semi-arid. Given this reality, the present study aimed to analyze the effect of potentially toxic cyanobacterial blooms in Gargalheiras reservoir (semi-arid) on the cladocerans Ceriodaphnia dubia and Daphnia gessneri. In vitro chronic bioassays were performed with reservoir water dilutions from August/2011 to May/2012 and the following effects were evaluated on: intrinsic rate of population growth (r), reproductive parameters (age of first reproduction and fecundity per capita) and cladocerans movements. Phytoplankton was dominated by Cylindrospermopsis raciborskii and Planktothrix agardhii and saxitoxin and microcystin were detected in reservoir water. In most months C. dubia showed differences in r between control (absence of cyanobacteria) and treatments, and has shown negative effects on reproductive parameters. In all months paralysis of swimming movements was observed in C. dubia when both C. raciborskii and saxitoxin (cyanotoxin neurotoxic) were present in water. While C. dubia was sensitive to the reservoir water containing cyanobacteria, D. gessneri showed less intense negative effects in r and reproductive parameters. Furthermore, D. gessneri showed no paralysis of swimming movements. These results support the hypothesis in the literature that D. gessneri is resistant to the Cylindrospermopsis effects. The clone‟s life history may be a key to understand the results. The C. dubia clone, isolated from eutrophicated environment, is in the lab for ten years and it is an exotic species in Brazil. D. gessneri is a common species in the country and this clone was isolated from the Gargalheiras reservoir (where there are constant blooms of potentially toxic cyanobacteria) a year ago. Perhaps the recent contact with cyanobacteria explain the higher resistance presented by this D. gessneri clone. In conclusion, the cladocerans studied have different levels of sensitivity to cyanobacteria, characterizing species-specific responses Florações de cianobactéras são frequentes em reservatórios eutróficos do semi-árido do nordeste brasileiro. Diante dessa realidade o presente trabalho objetivou analisar o efeito de florações de cianobactérias potencialmente tóxicas do reservatório Gargalheiras (semi-árido brasileiro) sobre os cladóceros Ceriodaphnia dubia e Daphnia gessneri. Foram realizados ensaios crônicos in vitro com diluições de água do reservatório de agosto/2011 a maio/2012 e foram avaliados efeitos sobre: taxa intrínseca de crescimento populacional (r), parâmetros reprodutivos (idade da primeira reprodução e fecundidade per capita) e movimentação dos cladóceros. O fitoplâncton foi dominado por Cylindrospermopsis raciborskii e Planktothrix agardhii e houve detecção de saxitoxina e microcistina na água do reservatório. Na maioria dos meses C. dubia apresentou diferença em r entre controle (ausência de cianobactérias) e tratamentos, além de ter apresentado efeitos negativos nos parâmetros reprodutivos. Observou-se ainda um efeito de paralisia dos movimentos natatórios de C. dubia em todos os meses, concomitante à presença de C. raciborskii e saxitoxina (cianotoxina neurotóxica) na água. Enquanto C. dubia apresentou-se sensível à água do reservatório contendo cianobactérias, D. gessneri apresentou efeitos negativos menos intensos em r e nos parâmetros reprodutivos. Além disso, esta espécie não teve os movimentos paralisados. Esses resultados apoiam a hipótese levantada na literatura de que D. gessneri apresenta resistência aos efeitos da Cylindrospermopsis. A história de vida dos clones pode ser uma chave para compreensão dos resultados. O clone de C. dubia, isolado de ambiente eutrofizado, está em laboratório há dez anos e essa é uma espécie exótica no Brasil. D. gessneri é uma espécie comum no país e este clone foi isolado há um ano do reservatório Gargalheiras, onde há constantes florações de cianobactérias potencialmente tóxicas. A hipótese mais provável é que o contato recente deste clone de D. gessneri com cianobactérias tenha lhe conferido maior resistência. Conclui-se que os cladóceros estudados apresentam diferentes níveis de sensibilidade às cianobactérias, caracterizando respostas espécie-específicas

Studies on the effects of changes in biodiversity and ecosystem functioning have been a central theme in ecology over the past two decades. Several studies have showed that the diversity of plant debris differently affects the decomposition process in aquatic and terrestrial environments, but we know very about the effects of detritus diversity on decomposition under fluctuating environmental conditions. We tested whether and how the environmental contexts, as well as the dynamic of their alternation, influence the effects of detritus diversity on the decomposition process. We performed a field experiment where we manipulate the litter diversity of 8 species of terrestrial plants decomposing (litterbags) in single and in mixture containing the eight species together in three different environmental contexts: the terrestrial environment (T), aquatic (A) and interface (I) - experimental treatment that simulates variation in flooding regime. We measured the rate of decomposition through the loss of mass of the community and each individual detritus in monocultures and mixtures. Species richness and environmental variability had no effects on the magnitude and stability of the decomposition process. However, there were significant diversity effects on the decomposition of an individual alien species, F. benjamina. Environmental context had significant effects on the magnitude and variability of decomposition. Detritus decomposition was faster and more variable on aquatic, interface and terrestrial conditions, respectively. Our results demonstrate that the diversity of plant detritus has minor effects to the decomposition across disparate environmental conditions and suggest that it is necessary to consider the potential of other abiotic factors in affect the magnitude and variability of the decomposition processes O estudo a respeito dos efeitos de alterações da biodiversidade sobre o funcionamento dos ecossistemas tem sido um tema central na ecologia ao longo das duas últimas décadas. Vários trabalhos têm demonstrado que a diversidade de detrito vegetal afeta diferentemente o processo de decomposição em ambientes aquáticos e terrestres, mas os efeitos da diversidade de detritos sobre a decomposição em contextos ambientais variáveis é uma questão ainda pouco testada dentro do debate de biodiversidade e funcionamento de ecossistemas. Para avaliar se o contexto ambiental, bem como a dinâmica de sua alternância, influenciam os efeitos da diversidade de detrito sobre o processo de decomposição, foi realizado um experimento de campo onde manipulamos a diversidade de detrito foliar (em litterbags) de 8 espécies de plantas terrestres, que decompuseram em monoculturas individuais e em mistura contendo as 8 espécies juntas, em três contextos ambientais distintos: ambiente terrestre (T); ambiente aquático (A) e interface (I) - tratamento experimental que simula a condição variável do regime de alagamento. Medimos a taxa de decomposição através da perda de massa da comunidade e de cada detrito individual nas monoculturas e nas misturas. Não foi verificado efeito da riqueza de espécies e nem da variabilidade ambiental sobre a magnitude e estabilidade do processo de decomposição. No entanto, houve efeitos espécie-específicos da diversidade sobre a decomposição da espécie exótica F. benjamina. O contexto ambiental exerceu efeito individual sobre o processo de decomposição, sendo a decomposição mais rápida no ambiente aquático, seguida da interface e mais lenta no ambiente terrestre. Nossos resultados demonstram que a diversidade de detritos foi pouco importante para o processo de decomposição em diferentes ecossistemas e sugerem que é necessário considerar o potencial de outros fatores abióticos capazes de afetar as taxas de processos tanto quanto os efeitos da diversidade

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior The Nile tilapia, Oreochromis niloticus, is an important omnivorous fish in the reservoirs of the semi-arid region of Brazil. Throughout its growth tilapia s feeding behavior changes from a visual predator of zooplankton to a filter-feeder, collecting suspended particulate matter, including planktonic organisms, through pumping. This feature results in different impacts of tilapia on plankton community as the fish grows. Aiming to quantify the functional response of different sizes of Nile tilapia on zooplankton experiments in microcosms scale in the laboratory and in mesocosm scale in the field were carried out. The data were fitted to four different models of functional response. The best fits were obtained for nonlinear models in laboratory experiments. While the experiments in mesocosms were the best settings for responses of type I (juvenile and adult tilapia) and type III (fry). The Manly's alpha index was used to evaluate the feeding selectivity of tilapia on the three main groups of the zooplankton in the experiments in mesocosms. The results show that: (i) rotifers were the preferred prey of fingerlings,(ii) copepods were rejected by fry and juvenile tilapia and (iii) adult fish fed non-selectively on copepods, cladocerans and rotifers. The functional response models obtained in this research can be applied to population models and help in modeling the dynamics of interactions between Nile tilapia and the planktonic communities in the reservoirs of the semi-arid A tilápia do Nilo, Oreochromis niloticus, é um peixe onívoro importante nos açudes do semi-árido nordestino. No decorrer de seu crescimento este peixe passa de um predador visual do zooplâncton para um organismo filtrador, coletando partículas em suspensão, incluindo organismos planctônicos, através de sucção. Esta característica resulta em impactos distintos da tilápia sobre a comunidade planctônica à medida que o peixe se desenvolve. Com o objetivo de quantificar a resposta funcional de diferentes tamanhos de tilápia do Nilo sobre organismos zooplanctônicos foram realizados experimentos de resposta funcional em escala de microcosmos em laboratório e em escala de mesocosmos no campo. Os dados obtidos foram ajustados a quatro diferentes modelos de resposta funcional. Os melhores ajustes foram obtidos para modelos não lineares nos experimentos em laboratório. Enquanto nos experimentos em mesocosmos os melhores ajustes foram para respostas do tipo I (tilápias juvenis e adultas) e do tipo III (alevinos). O índice alfa de Manly foi usado para verificar a seletividade alimentar da tilápia sobre os três principais grupos do zooplâncton nos experimentos em mesocosmos. Os resultados sugerem que:(i) alevinos apresentam preferência por rotíferos,(ii) copépodes são rejeitados por alevinos e juvenis e (iii) peixes adultos se alimentaram de forma não seletiva de copépodes, cladóceros e rotíferos. Os modelos de resposta funcional obtidos nesta pesquisa poderão ser aplicados a modelos populacionais e ajudar na modelagem das dinâmicas das interações entre a tilápia do Nilo e as comunidades planctônicas nos açudes do semi-árido nordestino

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior The omnivorous filter-feeding fish, Nile tilapia (Oreochromis niloticus), can have negative effects on water quality enhancing the eutrophication process. These effects depend on the nutrient enrichment level in the water. We carried out a mesocosm experiment for five weeks in a tropical man-made lake in Brazil to test ifthe effects of tilapias depend on of the level of nutrient enrichment. The experiment lasted for 5 weeks and a factorial 2x5 experimental design was used where the presence and absence of tilapias were manipulated in combination to 5 different levels of nutrient load in a total of 10 treatments. A two way repeated measure ANOVA was performed to evaluate the effects of time (t), tilapia (F), nutrients (NP) and the interactions among these factors on: chlorophyll a, water transparency, total phosphorous, total nitrogen, N:P ratio, zooplankton biomass and phytoplankton biovolume. The tilapia effect was evident, but nutrient enrichment didn t have any effect on the variables analyzed. Tilapia decreased the water transparency, total zooplankton biomass, calanoid copepod biomass, nauplii copepod biomass and cladocerans biomass. On the other hand, tilapia had no effect on phytoplankton biovolume. This lack of effect on phytoplankton is probably due to tilapia grazing that may counteract the positive effect of tilapia on phytoplankton via trophic cascades and nutrient recycling. Hence, a reduction in tilapia stock would not be an effective way to reduce phytoplankton biomass and improve water quality A tilápia do Nilo (Oreochromis niloticus) é um peixe onívoro filtrador que pode ter efeitos negativos sobre a qualidade da água favorecendo o processo de eutrofizção. Esses efeitos negativos dos peixes onívoros filtradores devem ser dependentes do nível de enriquecimento da água por nutrientes. Nós realizamos um experimento em mesocosmos por cinco semanas em um lago artificial tropical para testar se os efeitos das tilápias são dependentes do nível de enriquecimento por nutrientes. O experimento teve duração de 5 semanas e consistiu num delineamento fatorial 2x5 onde 2 níveis de tilápia (presença e ausência) foram manipulados em combinação com 5 diferentes niveis (aportes) de nutrientes num total de 10 tratamentos.. Uma ANOVA bifatorial com medidas repetidas no tempo foi realizada para testar os efeitos do tempo (t), da tilápia (F) e do nutriente (NP) e os efeitos de suas interações sobre a clorofila a, transparência do disco de Secchi, concentração de fósforo e nitrogênio total e a razão entre eles (N:P), além do efeito sobre a biomassa da comunidade zooplanctônica e o biovolume de fitoplâncton. O efeito da tilápia foi evidente, enquanto o enriquecimento por nutrientes não mostrou efeito algum. Quando presente, a tilápia diminuiu a transparência do disco de Secchi e a biomassa total do zooplâncton, de copépodos calanóides, naúplios de copépodos e de cladóceros. Porém, nenhum efeito foi detectado da tilápia sobre o biovolume do fitoplâncton. Essa ausência de efeito pode ser devido a herbivoria da tilápia que contrabalança os seus efeitos positivos via cascata trófica e ciclagem de nutrientes. Desta forma, uma redução do estoque pesqueiro de tilápias para promover uma melhoria na qualidade da água não afetaria a biomassa fitoplanctônica e consequentemente não atingiria o seu objetivo

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior The food chain theory predict that presence of omnivory prevent the trophic cascade and could be a strong stabilizing factor over resource and consumer community dynamics, and that the nutrient enrichment destabilize populations dynamics. Most of the freshwater tropical reservoirs are eutrophic, and strategies that seek improve the water quality through the control of phytoplankton biomass and nutrient input, become essential for the improvement and preservation of water quality. The aim of this study was test the zooplanktivory (when larvae) and omnivory (when young and adult) effects of Nile Tilapia over the structure and dynamics of plankton communities, in addition or absence of nutrients enrichment. For this, one field experiment was performed with a factorial design 2x3 resulting in six treatments: control, without fish and nutrient (C); with omnivorous fish (O); with zooplanktivorous fish (Z); without fish and with enrichment of nutrients (NP); with omnivorous fish and nutrients (ONP); and, with zooplanktivorous fish and nutrients (ZNP). The two planktivory types reduced the zooplankton biomass and increased the phytoplankton biomass, but the omnivory of filter-feeding fish attenuated the trophic cascade magnitude. The fertilization by nutrients increases the nutrient concentrations in water and the phytoplankton biomass, but the effect on zooplankton is dependent of the trophic structure. In a general way, the effects of the fish and nutrient addition were addictive, but significant interactions among those factors were observed in the answer of some zooplankton groups. The effects of omnivorous fish over the temporal variability of phytoplankton and zooplankton biomass were very variable, the increase or reduce in variability of the plankton depending of the level of nutrients and of the analyzed variable. With base in this study, we conclude that the planktivory type exercised by the fish and the concentrations of nutrients in the water affects the force of pelagic trophic cascades and probably the success of biomanipulation programs for the handling of water quality in lakes and tropical reservoirs A teoria de cadeias alimentares prevê que a presença de onivoria pode atenuar os efeitos de cascata trófica e estabilizar as populações de autótrofos e herbívoros, as quais são desestabilizadas pela fertilização por nutrientes. Tendo em vista que muitos lagos e reservatórios tropicais encontram-se eutrofizados, estratégias que visem o controle do aporte de nutrientes e a redução da biomassa fitoplanctônica são essenciais para a melhoria da qualidade da água desses ambientes. O presente estudo teve como objetivo avaliar o efeito da zooplanctivoria e onivoria por uma mesma espécie de peixe (Tilápia do Nilo), que quando larva é zooplanctívora e quando jovem e adulta torna-se filtradora onívora, sobre a estrutura e dinâmica das comunidades planctônicas, na presença e ausência de enriquecimento por nutrientes. Para tanto, foi realizado um experimento com desenho fatorial 2 x 3, resultando em 6 tratamentos: sem adição de peixes ou nutrientes (C); com adição de peixes zooplanctívoros (Z); com adição de peixes onívoros (O); com adição de nutrientes (NP); com adição de peixes zooplanctívoros e nutrientes (ZNP); e com adição de peixes onívoros e nutrientes (ONP). Os resultados mostram que os dois tipos de planctívoros reduziram a biomassa zooplanctônica e aumentaram a biomassa fitoplanctônica, mas que a onivoria dos peixes filtradores atenuou a magnitude das cascatas tróficas. Os resultados também mostram que a fertilização por nutrientes aumenta as concentrações de nutrientes na água e a biomassa fitoplanctônica, mas que o efeito sobre o zooplâncton depende da estrutura trófica. De um modo geral, os efeitos da adição de peixes e nutrientes foram aditivos, mas interações significativas entre esses fatores foram observadas na resposta de alguns grupos zooplanctônicos. Os efeitos dos peixes onívoros sobre a variabilidade temporal da biomassa do fitoplâncton e do zooplâncton foram muito variáveis, aumentando ou reduzindo a variabilidade do plâncton dependendo do nível de nutrientes e da variável analisada. É possível concluir, com base neste estudo, que o tipo de planctivoria exercido pelos peixes e as concentrações de nutrientes na água afetam a força das cascatas tróficas pelágicas e provavelmente o sucesso dos programas de biomanipulação para o manejo da qualidade da água de lagos e reservatórios tropicais