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Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES Macrophytes are used as reproductive sites, foraging areas, refuge from predators and nursery for juveniles and small species, then they represent an important habitat for ichthyofauna. In addition, they provide a larger area for food resources due to the availability of prey substrates and represent one of the most important biotic factors for structuring fish communities. This study aimed to analyze space-time the trophic structure of the fish community associated with macrophyte banks in an anthropized section of the Lower São Francisco under the influence of the Xingó Hydroelectric Plant. Standardized bimonthly samplings (April/2015 to March/2016) were held in four locations using four drag strokes (10 m long, 5 mm mesh) close to the banks with aquatic macrophytes in the afternoon to collect fish. The specimens collected were anesthetized with eugenol, fixed (formalin 10%) and preserved (alcohol 70%). In the laboratory, five specimens of each species per sampling point and period were selected for biometrics and analysis of stomach contents, in which food items were identified and quantified volumetrically. In data analysis, the richness and diversity of items consumed was calculated, using the Simpson's Diversity Index to characterize the food spectrum at each point and sample period. The volumetric proportion of items consumed in each of the taxonomic categories was obtained by checking whether there is a difference between the points and periods through the ANOSIN Similarity Analysis (two-way), once the dissimilarities were visualized by NMDS and the items responsible for the variation identified in SIMPER. The proportion of allochthonous and autochthonous items, the Food Index (IAi%) of the items consumed by each species and trophic guilds were also calculated according to the similarity in the species' diet from a cluster analysis using the unweighted average of a matrix Euclidean Distance. The sharing of food resources was obtained according to the calculation of food overlaps and bipartite food webs were built for two link thresholds (LT = 0.00 and 0.05). Most of the fish collected and analyzed were small characiforms including the abundant and frequent Hemigrammus marginatus, H. brevis, Astyanax fasciatus e Phenacogaster franciscoensis. Another highlight was the presence of large carnivorous juveniles (Serrasalmus brandtii, Crenicichla sp., Cichlasoma sanctifranciscense, Astyanax lacustris e Hoplias malabaricus) who resort to macrophytes in search of food and fed on the most abundant fish families. Most of the food items found were of autochthonou origin, corroborating the macrophytes importance as a source of resources for the fish community in this environment. This is related to the homogenization of the points studied by the removal of marginal vegetation that negatively influences the contribution of allochthonous resources. Different dietary patterns were observed for abundant species from variations in foraging strategies, with H. brevis and P. franciscoensis feeding directed to surface items and H. marginatus to the bottom. The specie A. fasciatus did not present spatial segregation in the food and presented an omnivorous and opportunistic diet due to its higher allochthonous consumption. Among the built guilds (algivores, invertivores, insectivores and omnivores), algivores had more prominence in the overlays mainly involving invasive species (Oreochromis niloticus e Metynnis lippincottianus) with native ones. The resources segregation was verified among the analyzed species, indicating that the resources are limiting and the species tend to compartmentalize their niches and avoid competitive exclusion. The least impacted points (3 and 4) showed greater species richness and, consequently, larger and more complex webs, as in the rainy season. From the results obtained, it was found that the hypotheses that affirm greater connectivity and density of connections in the trophic webs of the rainy season and in points 3 and 4 were corroborated. As macrófitas representam um importante habitat para a ictiofauna, pois são utilizados como sítios reprodutivos, zonas de forrageamento, refúgio contra predadores e berçário para os juvenis e espécies de pequeno porte. Além disso, fornecem maior superfície para os recursos alimentares devido à disponibilidade de substratos para presas e representam um dos fatores bióticos mais importantes para estruturação das comunidades de peixes. Este estudo objetivou analisar espaço-temporalmente a estrutura trófica da comunidade de peixes associados a bancos de macrófitas em um trecho antropizado do Baixo São Francisco sob influência da Usina Hidrelétrica Xingó. Amostragens bimestrais (abril/2015 a março/2016) padronizadas foram realizadas em quatro localidades através de quatro lances de arrastos (10 m de comprimento, malha 5 mm) próximo às margens com macrófitas aquáticas no período vespertino para captura de peixes. Os espécimes coletados nos arrastos foram anestesiados com eugenol, fixados (formol 10%) e conservados (álcool 70%). Em laboratório, cinco espécimes de cada espécie por ponto amostral e período foram selecionados para biometria e análise do conteúdo estomacal, no qual os itens alimentares foram identificados e quantificados volumetricamente. Na análise de dados, foi calculada a riqueza e diversidade de itens consumidos, a partir do Índice de diversidade de Simpson para caracterizar o espectro alimentar em cada ponto e período amostral. A proporção volumétrica de itens consumidos em cada uma das categorias taxonômicas foi obtida verificando se há diferença entre os pontos e períodos através da análise de similaridade ANOSIN (two-way), uma vez que as dissimilaridades foram visualizadas por NMDS e os itens responsáveis pela variação identificados no SIMPER. Também foi calculada a proporção de itens alóctones e autóctones, o Índice Alimentar (IAi%) dos itens consumidos por cada espécie e guildas tróficas de acordo com a similaridade na dieta das espécies a partir de uma análise cluster utilizando a média não ponderada de uma matriz de Distância Euclidiana. A partilha de recursos alimentares foi obtida de acordo com o cálculo das sobreposições alimentares e teias tróficas bipartidas foram construídas para dois limiares de ligação (LT=0,00 e 0,05). A maior parte dos peixes coletados e analisados foram Characiformes de pequeno porte incluindo as abundantes e frequentes Hemigrammus marginatus, H. brevis, Astyanax fasciatus e Phenacogaster franciscoensis. Outro destaque foi a presença de juvenis de carnívoras de grande porte (Serrasalmus brandtii, Crenicichla sp., Cichlasoma sanctifranciscense, Astyanax lacustris e Hoplias malabaricus) que recorrem às macrófitas em busca de alimento e se alimentaram das famílias de peixes mais abundantes. A maioria dos itens alimentares encontrados foram de origem autóctone, corroborando a importância das macrófitas como fonte de recursos para a comunidade de peixes nesse ambiente. Isso está relacionado à homogeneização dos pontos estudados pela remoção da vegetação marginal que influencia negativamente na contribuição de recursos alóctones. Foram observados padrões alimentares distintos para espécies abundantes a partir de variações nas estratégias de forrageamento, tendo H. brevis e P. franciscoensis alimentação voltada para itens de superfície e H. marginatus para o fundo. A espécie A. fasciatus não apresentou segregação espacial na alimentação e apresentou dieta onívora e oportunista por ter maior consumo alóctone. Dentre as guildas construídas (algívoros, invertívoros, insetívoros e onívoros), os algívoros tiveram mais destaque nas sobreposições principalmente envolvendo espécies invasoras (Oreochromis niloticus e Metynnis lippincottianus) com nativas. A segregação de recursos foi verificada entre as espécies analisadas indicando que os recursos são limitantes e as espécies tendem a compartimentalizar seus nichos e evitar exclusão competitiva. Os pontos menos impactados (3 e 4) apresentaram maior riqueza de espécies e consequentemente, teias maiores e mais complexas, assim como no período chuvoso. A partir dos resultados obtidos, verificou-se que as hipóteses que afirmam maior conectância e densidade de ligações nas teias tróficas do período chuvoso e nos pontos 3 e 4 foram corroboradas. São Cristóvão, SE

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq A modelagem matemática é uma ferramenta importante no entendimento da estrutura e funcionamento de ambientes aquáticos, permitindo estimar e simular a magnitude dos impactos que atividades como piscicultura tem sobre os ambientes aquáticos e a produção pesqueira. O objetivo deste estudo foi estimar os fluxos de energia nas teias tróficas dos reservatórios Santa Cruz e Umari, simular os impactos da criação de tilápia-do-Nilo em tanques-rede sobre as comunidades bióticas e suas interferências na atividade de pesca; além de determinar a capacidade suporte para a piscicultura em ambos os reservatórios. Para tanto foram utilizados dois modelos: um modelo de balanço de massa de fósforo para estimativa das concentrações de fósforo na água dos reservatórios; um modelo Ecopath with Ecosim para estimativa dos fluxos energéticos nas teias tróficas, propriedades ecossistêmicas e simulação da influência dos tanques-rede na atividade de pesca dos reservatórios. Foram feitas coletas durante três anos, de 2012 a 2014, em ambos os reservatórios, para o cálculo das biomassas das comunidades aquáticas (plâncton, macrófitas, bentos, peixes), e para a determinação das concentrações de nutrientes na água. Informações quantitativas sobre a atividade de pesca e de piscicultura também foram coletadas. Os resultados indicam que Umari possui uma maior capacidade suporte do que Santa Cruz, principalmente devido a menor emissão de fósforo para o reservatório, de modo que Umari poderia receber uma maior produção de tilápias em tanques-rede. As teias tróficas de ambos os reservatórios foram baseadas em detritos, sendo a principal fonte de energia para as comunidades aquáticas. Ambos os reservatórios foram considerados ambientes imaturos, com baixa estabilidade, entretanto, o acúmulo de detritos nestes ambientes pode representar um estoque de energia a ser usado durante perturbações. Nas simulações todas as comunidades aquáticas se beneficiaram do aporte de nutrientes da piscicultura, aumentando suas populações. Com a simulação do aumento da produção aquícola foi evidenciado o aumento das capturas por pesca das principais espécies de interesse comercial Mathematical modeling is an important tool in understanding the structure and functioning of aquatic environments, allowing to estimate and simulate the magnitude of the impacts that activities such as fish farming have on aquatic environments and fisheries. This study aimed to estimate the energy fluxes in the food webs of Santa Cruz and Umari reservoirs, simulate the impacts of the Nile tilapia farming in net cages on the biotic communities and their interferences in the fishing activity; in addition to determining the carrying capacity for fish farming in both reservoirs. Two models were used: a phosphorus mass balance model to estimate the concentrations of phosphorus in the water of the reservoirs; an Ecopath with Ecosim model for estimating the energy fluxes in the food webs, ecosystem properties and simulation of the influence of the net cages on the fishing activity of each reservoir. Data were collected for three years from 2012 to 2014 in both reservoirs to calculate the biomass of aquatic communities (plankton, macrophytes, benthos, fish) and to determine nutrient concentrations in water. Quantitative information on fishing and fish farming activity was also collected. The results indicate that Umari has a higher carrying capacity than Santa Cruz, mainly by the lower emission of phosphorus to the reservoir, so that Umari could receive a larger production of tilapia in net cages. The food webs of both reservoirs were based on detritus, being the main source of energy for aquatic communities. Both reservoirs were considered immature environments with low stability, however, the accumulation of detritus in these environments may represent a energy stock to be used during disturbances. In the simulations, all aquatic communities benefited from the nutrient supply from the fish farming, increasing their populations. With the simulation of the increase of the aquaculture production it was evidenced the increase in the catches by fishing of the main commercial species

Predator-prey interactions have been addressed in different aspects within ecology. The theory of optimal foraging presents these interactions seen in the level of individuals, to explain and even predict how predators and prey adjust their behavior in response to changes in their external and internal environments. The invasion of species in natural environments has caused several modifications in these interactions. Thus, this thesis aimed to evaluate changes in behavior of predators and prey, considering situation of species invasion. The first chapter evaluated if the invasive species Astronotus crassipinnis presents trophic opportunism in an invaded environment (upper Paraná River floodplain). For this purpose, the diet was evaluated in different stages of life (juvenile and adult) and subsequently, through an experimental approach, we evaluated the ability of the species to change its food behavior according to food availability. A potential native competitor of A. crassipinnis was submitted to the same experimental approach. The invasive species presented a generalist diet in the juvenile stage, changing to specialist (piscivorous) in adult stage. Under controlled conditions, the invasive species changed its food behavior, with preference for Macrobrachium amazonicum (prey-shrimp) in relation to Moenkhausia sanctaefilomenae (prey-fish). The native species (Hoplias sp.2), also piscivorous in the natural environment, maintained its preference for fish in a controlled environment. The second chapter evaluated the antipredatory behavior of two species of prey (fish), common in the littoral region of aquatic environments of the same floodplain, in the presence of two species of piscivorous fish, one native and another invasive to the place of origin of these fish. We evaluated the refuge use behaviors, formation of schools (isolated individuals), habitat segregation and these prey activity levels. The behaviors of individuals were evaluated in microcosms in the absence and presence of each one of the predators, native (Hoplias sp.2) and invasive (Hoplerythrinus unitaeniatus). The behavior of the prey did not show a similar pattern in the type of predator. The prey only recognized the danger and responded with antipredatory behaviors in the presence of any type of predator. Already habitat segregation behavior, prey responded more effectively to invasive predator, further segregating the habitat in the presence of this predator. Considering all the avoidance behaviors presented by the prey, it was concluded that they did not present a naiveté in front of the invading predator. Thus, this thesis contributes to the advancement of knowledge of predator-prey interactions under species invasion conditions through an experimental approach. As interações predador-presa têm sido abordadas em diferentes aspectos dentro da ecologia. A Teoria do Forrageamento Ótimo apresenta estas interações vistas em nível de indivíduos, para explicar e prever como predadores e presas ajustam seu comportamento em resposta às mudanças em seus ambientes externos e internos. A invasão de espécies nos ambientes naturais têm causado diversas modificações nestas interações. As alterações de comportamento de predadores e presas foram avaliadas considerando situações de invasão de espécies. A primeira abordagem verificou se a espécie invasora Astronotus crassipinnis apresenta oportunismo trófico em um ambiente invadido (planície de inundação do alto rio Paraná). A dieta alimentar de juvenis e adultos foi analisada e posteriormente, através de uma abordagem experimental, avaliou-se a capacidade da espécie em alterar seu comportamento alimentar de acordo com a disponibilidade de alimento. Um potencial competidor nativo de A. crassipinnis foi submetido à mesma abordagem experimental. A espécie invasora apresentou uma dieta generalista em estágio juvenil, alterando para especialista em estágio adulto (piscívora). Em condições controladas a espécie invasora alterou seu comportamento alimentar, com maior preferência por Macrobrachium amazonicum (camarão) em relação à Moenkhausia sanctaefilomenae (peixe). A espécie nativa (Hoplias sp.2), também píscivora em ambiente natural, manteve sua preferência por peixes em ambiente controlado. A segunda abordagem verificou o comportamento antipredação apresentado por duas espécies de presas (peixes), comuns na região litorânea de ambientes aquáticos da mesma planície, na presença de duas espécies de peixes piscívoras, uma nativa e a outra invasora ao local de origem destes peixes. Foram analisados os comportamentos de uso do refúgio, formação de cardumes (indivíduos isolados), segregação de habitat e nível de atividade destas presas. Os comportamentos dos indivíduos foram avaliados em microcosmos na ausência e na presença de cada um dos predadores, nativo (Hoplias sp.2) e invasor (Hoplerythrinus unitaeniatus). Os comportamentos das presas não apresentaram um padrão semelhante em relação ao tipo de predador. Para os comportamentos uso do refúgio e indivíduos isolados (para as duas presas), e nível de atividade (para a presa M. sanctaefilomenae) não houve diferença em relação ao tipo de predador. As presas apenas reconheceram o perigo e responderam com comportamentos antipredação na presença de qualquer tipo de predador. Para o comportamento segregação do habitat, as presas responderam mais efetivamente ao predador invasor, segregando mais o habitat na presença deste predador. Considerando todos os comportamentos de evitação apresentados pelas presas, conclui-se que estas não apresentaram um comportamento ingênuo diante do predador invasor. O estudo contribui para o avanço do conhecimento das interações predador-presa em condições de invasão de espécie, através de abordagem experimental. 59 f

The most important stocks of Itaipu reservoir were assessed through data-poor methods and ecosystem modeling. Data-poor methods are being tested, and applications in real situations still are scarce. The comparison of two data-poor methods (CMSY and COM-SIR) showed different conclusions about stock status, information which is very useful in fisheries management. Both methods rely on assumptions that do not always correspond to reality, thus it is necessary caution when management is based on this type of method, and when possible to adopt methods with different types of data (e.g. length), to complement the assessment. Length-based indicators showed a high proportion of juveniles in the landings, except for Prochilodus lineatus and Hypophthalmus edentatus. The results obtained with COM-SIR indicated high probability of overfishing for the stocks of P. lineatus, Plagioscion squamosissimus and Zungaro jahu. Ecological indicators showed that there are no expressive impacts due to fishing on the ecosystem. Keystone species identified in Itaipu reservoir (Salminus brasiliensis, Z. jahu, Serrasalmus spp., and Hoplias spp.), are also important for the local fishery, highlighting the necessity in managing them carefully, not only due their importance to the fishery but also for the ecological role they play. Simulations evidenced that increases in fishing effort will not result in expressively increases in catches, thus it is suggested that fishing effort do not increase in relation to effort observed in 2011. Os principais estoques pesqueiros do reservatório de Itaipu foram avaliados por meio de métodos pobres em dados e por meio de uma abordagem ecossistêmica. Métodos pobres em dados utilizam somente dados de captura; ainda estão sendo investigados e aplicações em situações reais ainda são escassas. A comparação entre dois métodos limitados em dados (CMSY e COM-SIR) demonstrou que é possível chegar a conclusões divergentes em relação ao status dos estoques, informações que são muito úteis para embasar a gestão pesqueira. Os dois métodos baseiam-se em pressupostos, que muitas vezes não correspondem à realidade, portanto, é necessário ter cautela ao tomar decisões baseadas nestes tipos de métodos, e quando possível, utilizar abordagens baseadas em outros tipos de dados (e.g. tamanho) para complementar estas avaliações. Indicadores baseados no tamanho evidenciaram uma elevada captura de indivíduos jovens, com exceção de Prochilodus lineatus e Hypophthalmus edentatus. Os resultados obtidos com o método COM-SIR evidenciaram alta probabilidade de sobrepesca para os estoques de P. lineatus, Plagioscion squamosissimus e Zungaro jahu. Indicadores ecológicos evidenciaram que não há expressivos impactos da pesca no ecossistema de Itaipu. As espécies-chave identificadas no reservatório de Itaipu (Salminus brasiliensis, Z. jahu, Serrasalmus spp., e Hoplias spp.), são também importantes para a pesca local, evidenciando a necessidade em manejar com cautela estas espécies, devido não só a sua importância para a pesca, como também ao papel ecológico que desempenham. Simulações demostraram que aumentos no esforço, não resultaram em aumentos expressivos nas capturas, indicando que a pressão pesqueira não deve aumentar em relação à pressão exercida em 2011. 185 f

Through diet analysis we evaluated the importance of allochthonous resources for the ichthyofauna in streams. The following questions were raised: (i) Is the consumption of allochthonous resources by fish fauna influenced by streams longitudinal gradient of the streams? (ii) Does the identity of fish species influence the consumption of allochthonous resources? To respond these questions, fish were sampled in the headwaters, middle and mouth of four rural streams belonging to the sub-basin of the Pirapó River, Upper Paraná River basin. Samplings were conducted bimonthly from July 2007 to June 2008, using electrofishing. Fish were identified, measured, and their stomach contents were identified and quantified. We analyzed the diet of 17 species. To examine the influence of the longitudinal gradient on the consumption of autochthonous and allochthonous resources, differences in diet composition of the fish fauna between the headwaters, the middle and the mouth of each stream were tested using the non-parametric multi-response permutation procedure (MRPP). In order to evaluate the influence of species identity on the use of food resources by fish fauna, data of diet composition of the species were ordinated by a detrended correspondence analysis (DCA). The results of the diet composition showed for three of the four streams analyzed, an influence of the longitudinal gradient, with allochthonous resources being more important in the middle stretch, and autochthonous resources in the headwaters and in the mouth. The ordination analysis for the diet of species by stream, and the analysis by species and stretch, indicated that the diet of most species was not significantly changed along the longitudinal gradient, nor between the streams, thus species consumed the same basic resources, just ranging the proportions. As important as the availability of the resources for fish, are the particular characteristics of each species, i.e., the identity, which is the set of characteristics (morphological, physiological, behavioral and ecological requirements) that a species should express, to insure their life cycle. Através da análise da dieta avaliou-se a importância dos recursos alóctones para a ictiofauna de riachos. Foram respondidas as seguintes questões: (i) o consumo de recursos alóctones pela ictiofauna é influenciado pelo gradiente longitudinal dos riachos? (ii) o consumo de recursos alóctones difere entre as espécies de peixes? Para responder estas questões, foram amostrados peixes na cabeceira, no meio e na foz de quatro riachos rurais pertencentes à sub-bacia do rio Pirapó, bacia do alto rio Paraná. As amostragens foram realizadas bimestralmente entre julho/2007 e junho/2008, utilizando-se pesca elétrica. Os peixes foram identificados e seus conteúdos estomacais identificados e quantificados. Foi analisada a dieta de 17 espécies. Para avaliar a influência do gradiente longitudinal no consumo de recursos autóctones e alóctones, diferenças na composição da dieta da ictiofauna entre a cabeceira, o meio e a foz de cada riacho foram testadas através do teste não-paramétrico procedimento de permutação multi-resposta (MRPP). Para avaliar a influência da identidade das espécies no uso dos recursos alimentares pela ictiofauna, os dados de composição da dieta das espécies foram ordenados através da análise de correspondência com remoção do efeito de arco (DCA). Os resultados da composição da dieta da ictiofauna evidenciaram para três dos quatro riachos analisados, influência do gradiente longitudinal, sendo os recursos alóctones mais importantes no trecho meio, enquanto na cabeceira e na foz recursos autóctones foram mais consumidos. A análise de ordenação da dieta das espécies por riacho, e a análise por espécie e trecho, indicaram que a maioria delas não alterou consistentemente suas dietas ao longo do gradiente longitudinal, nem entre os riachos, consumindo os mesmos recursos básicos, variando apenas suas proporções. Tão importante quanto à disponibilidade dos recursos para os peixes, são as características particulares de cada espécie, ou seja, sua identidade, que representa o conjunto de características (morfológicas, fisiológicas, comportamentais e requerimentos ecológicos) que uma espécie deverá manifestar, para garantia do seu ciclo de vida. 69 f

O filo Chaetognatha é constituído de um pequeno número de animais marinhos deuterostomados, filogeneticamente isolados, de simetria bilateral e corpo alongado em forma de torpedo ou seta, cujo comprimento pode variar de 2 a 120 mm. O corpo é dividido em três regiões: cabeça, tronco e cauda. A cabeça apresenta um par de olhos e a boca situada no vestíbulo ventral, a qual é circundada por uma coroa de espinhos fortes e por uma ou duas fileiras de dentes. O tronco possui um ou dois pares de nadadeiras laterais e a cauda uma nadadeira na extremidade posterior. São hermafroditas protândricos sendo em geral a fecundação cruzada, interna, e o desenvolvimento direto. São predadores que se alimentam de uma grande variedade de organismos. O canibalismo também é observado no grupo. Os quetógnatos desempenham papel fundamental na teia trófica marinha, como carnívoros primários e item alimentar de organismos planctófagos especialmente peixes de interesse comercial. São considerados bons indicadores de áreas de pesca, potencialmente importantes, grandes produtores de matéria orgânica particulada e peça chave no fluxo do carbono nos oceanos. Mais recentemente, foram reconhecidos como hospedeiros intermediários no ciclo de vida de vários grupos de parasitas marinhos. Os quetógnatos são encontrados em todos os mares, oceanos e regiões estuarinas, sendo mais abundantes entre os 100 e 200 m de profundidade. Com exceção dos componentes da família Spadellidae, que agrupa espécies bentônicas, a grande maioria é planctônica. A distribuição desses organismos é influenciada em geral pelas condições hidrológicas, sendo algumas espécies usadas como indicadoras de massas de água. No momento, 209 espécies de Chaetognatha foram descritas no mundo, das quais 29 ocorrem no Atlântico Sul e 25 em águas brasileiras. No estado de São Paulo, apenas, 14 espécies foram encontradas nas regiões costeiras e oceânicas. The species of Chaetognatha, commonly called arrow-worms, are considered one of the most taxonomically isolated animal groups, with obscure phyletic origin. They are deuterostomes of small size, between 2 and 12 mm, with bilateral symmetry and transparent torped-shaped body, although some species have pigmentation. The body consists of the head, the trunk and the tail. The head bears a ventrally placed mouth, surrounded by two sets of rigid hooks and rows of small teeth, both used in prey capture. There are two dorsal eyes, which are absents in some deep living species. The trunk bears paired lateral fins and the tail a single fin. They are protandrous hermaphrodites with direct development, being the cross-fertilization probably typical in this phylum. Fertilization is internal and the eggs released directly into the water. Although chaetognaths are eaten by numerous larger carnivorous organisms, in the food web they are important predators and a significant trophic link between small herbivores and larger predators, including important commercial fish species. Cannibalism is known, particularly in some species. They have been recognized as important producers of large quantities of fecal pellets, which must play a significant role in the flux of organic carbon in the oceans. Chaetognaths are also considered good indicators of potentially important fishery areas, and more recently, they gained recognition as vectors in the life cycles of various parasite groups. They are exclusively marine and can be found in all oceans from surface to great depths and in estuarine regions. Generally are most abundant around 100-200 m depths. With exception to the epibenthic family Spadellidae, the chaetognaths are conspicuous members of the zooplankton. Their distribution pattern is influenced by the hydrobiological conditions and some species are known as indicators of water masses. A total of 209 species were recorded in the world's oceans, and 29 for the South Atlantic. Twenty five species are known from the Brazilian waters and only 14 species from coastal and offshore waters of São Paulo State.

Methylmercury was determined in water and aquatic biota from Guanabara Bay. Trophic transfer of methylmercury was observed between trophic levels from prey (microplankton, mesoplankton and fish with different feeding habits) to top predator (pelagic demersal fish). Top predator fish presented the highest methylmercury concentrations (320.3 ± 150.7 mg kg-1 dry wt.), whereas microplankton presented the lowest (8.9 ± 3.3 mg kg-1 dry wt.). The successive amplification of methylmercury concentrations and its bioconcentration factor with increasing trophic levels from base to top indicate that biomagnification may be occurring along the food web. Results suggest the importance of feeding habits and trophic level in the bioaccumulation of methylmercury by aquatic biota.

The replacement of native plants by alien species is likely to affect other trophic levels, particularly phytophagous insects. Nevertheless, the effect of alien plants on insect biomass has not yet been quantified. Given their critical role in transferring energy from plants to higher trophic levels, if alien plants do affect insect biomass, this could have far-reaching consequences for community structure. We used 35 food webs to evaluate the impacts of alien plants on insect productivity in a native forest in the Azores. Our food webs quantified plants, insect herbivores, and their parasitoids, which allowed us to test the effects of alien plants on species richness and evenness, insect abundance, insect biomass, and food-web structure. Species richness of plants and insects, along with plant species evenness, declined as the level of plant invasion increased. Nevertheless, none of the 4 quantitative food-web descriptors (number of links, link density, connectance, and interaction evenness) varied significantly with plant invasion independent of the size of the food web. Overall, insect abundance was not significantly affected by alien plants, but insect biomass was significantly reduced. This effect was due to the replacement of large insects on native plants with small insects on alien plants. Furthermore, the impact of alien plants was sufficiently severe to invert the otherwise expected pattern of species-richness decline with increased elevation. We predict a decrease in insect productivity by over 67% if conservation efforts fail to halt the invasion of alien plants in the Azores.

As comunidades mudam no tempo e espaço em função de pressões decorrentes da estrutura do habitat e disponibilidade de recursos. O entendimento das relações ecológicas e interações das comunidades são essenciais para o manejo com objetivo de melhorar a qualidade da água através de interferências na cadeia trófica aquática e na dinâmica do ecossistema através de modelagem ecológica. O presente estudo foi desenvolvido em dois sistemas límicos subtropicais no extremo sul do Brasil: banhados temporários (‘campos de cultivo de arroz’) e um grande lago raso, lagoa Mangueira. O objetivo do trabalho nos banhados temporários constituiu-se em avaliar a dinâmica das comunidades planctônicas e íctica durante o desenvolvimento desses ecossitemas (um ciclo produtivo de cultivo de arroz). Nossos resultados evidenciaram um claro gradiente temporal direcionado pela disponibilidade de nutrientes no banhado temporário. Entretanto, as variáveis limnológicas não apresentaram nenhuma tendência espacial entre as estações amostrais. Através de regressão linear verificou-se correlação positiva entre clorofila a, nutrientes, biomassa zooplanctônica e, em especial, biomassa de copépodos. Por outro lado, biomassa de peixes e, particularmente, peixes planctívoros foram inversamente relacionados à concentração de clorofila a. Relações significativas entre o DOC com nutrientes, biomassa de plâncton e peixes foram igualmente identificadas ao longo do ciclo produtivo do arroz. Na lagoa Mangueira, sistema raso (zmed 3m), de 90 km de comprimento, o objetivo foi avaliar a distribuição espacial e temporal de plâncton e peixes em função da presença da macrófita emergente Zizaniopsis bonariensis. Além disso, foi verificada a existência de um gradiente longitudinal na lagoa e a estrutura da teia trófica do sistema. Análise de componentes principais e análise de redundância evidenciaram a presença de gradientes espacial (Norte/Sul) e temporal (sazonal) durante o estudo. Análise de similaridade (ANOSIM) aplicada às variáveis ambientais evidenciou diferenças significativas entre os extremos da lagoa (Norte e Sul). Transparência Secchi, DOC e clorofila a foram significativamente diferentes entre os pontos amostrais do Norte e Sul. Através de ANOVA verificou-se que os efeitos temporais sazonais são mais intensos no Norte da lagoa Mangueira. Com relação à estrutura da comunidade na lagoa Mangueira, a biomassa do bacterioplâncton, clorofila a, biomassa zooplanctônica e captura de peixes foram diferentes sazonalmente após a extração do efeito da estrutura de habitat, enquanto que no Sul apenas a clorofila a apresentou variação sazonal significativa. A estrutura de habitat (junto à Z. bonariensis e em água aberta) induziu diferenças significativas na concentração de clorofila a tanto no Norte como no Sul da lagoa Mangueira, após a extração dos efeitos decorrentes da sazonalidade. A captura de peixes também foi influenciada pela estrutura de habitat no Norte, após a extração do efeito sazonal. Análise de similaridade (ANOSIM) aplicada à comunidade de peixes também demonstrou diferenças significativas entre o Norte e o Sul da lagoa Mangueira, embora diferenças entre as áreas vegetadas e águas abertas não tenham sido verificadas. Biomassa dos peixes, número de capturas e riqueza específica foram diferentes entre os pontos amostrais. Baseado nas razões de δ13C and δ15N identificou-se a estrutura trófica da lagoa, bem como a posição trófica de espécies de peixes e as fontes de carbono do sitema. Análise de isótopos estáveis de nitrogênio permitiu a identificação de dois níveis tróficos de peixes na lagoa Mangueira. Macrófitas emergentes e perifíton foram identificadas como importantes fontes de carbono que sustentam a estrutura trófica do sistema. Análise de grupamento a partir de dados de δ13C e δ15N e de conteúdo estomacal identificou um arranjo perfeitamente filogenético entre as espécies de peixes analisadas, refletindo que, em sentido amplo, nichos alimentares são compartilhados por espécies taxonomicamente relacionadas. A dinâmica trófica da espécie de peixe dominante na lagoa, Oligosarcus jenynsii foi também analisada. Foram identificadas mudanças sazonais e ontogenéticas na dinâmica alimentar da espécie, evidenciando a grande plasticidade trófica associada com uma estratégia oportunista, característica de espécies carnívoras generalistas. As informações obtidas neste estudo permitiram identificar grande heterogeneidade espacial e claro gradiente longitudinal na lagoa Mangueira, tanto de fatores bióticos quanto abióticos, com reflexos na distribuição e abundância de plâncton e peixes. De posse destas informações foi possível alcançar um entedimento sobre a estrutura atual do sistema, bem como os direcionadores da sua dinâmica. A abordagem direcionada neste trabalho sobre o entendimento da estrutura atual de um lago raso subtropical possibilita futuros estudos na área da modelagem ecológica. A dinâmica das comunidades abordadas neste estudo vem subsidiar a parametrização de um modelo ecológico, com capacidade de estabelecer prognósticos, tendo como contorno, estressores naturais e antrópicos. Biological communities change in time and space following driving pressures from differences in habitat structure and resource availability. Understanding the ecological role and interactions within aquatic community is essential for any management action trying to improve water quality by interferences in lake food web, ecosystem dynamics and modeling. The present study was carried out in two freshwater systems in Southern Brazil: an irrigated rice field and in a large shallow system, Mangueira Lake. The goal of this study in temporary wetlands was to evaluate the plankton and fish dynamics during a productive cycle. Our results evidenced a temporal gradient by nutrients availability in the temporary wetland studied. However, the limnological variables did not display any horizontal pattern among sampling stations. Linear regression showed a positive relationship between chlorophyll a and nutrients, zooplankton biomass and copepod biomass. In contrast, fish biomass and planktivorous fish biomass were inversely related to chlorophyll a. Statistically significant relationships between DOC with nutrients, plankton and fish biomass were also identified during the rice production cycle. In Mangueira Lake, a shallow system (zmed 3m) and 90 km long, the goal was to evaluate the spatial and temporal distribution of plankton and fish biomass as a function of the presence of the emergent macrophytes Zizaniopsis bonariensis. We also analyzed the existence of longitudinal gradient in lake and the food web structure in system. The PCA and RDA analyses showed the temporal (seasonal) and spatial (North/South) gradient during the study. Analysis of similarity (ANOSIM) applied to environmental variables showed significant differences between sampling sites (North and South). Secchi transparency, DOC and chlorophyll a were significantly different in North and South sampling sites. ANOVA results showed that season effects are stronger in the Northern sampling site. Concerning the community structure in the Mangueira Lake, bacterioplankton biomass, chlorophyll a, zooplankton biomass and fish captures were different seasonally after extracting the habitat structure effect, while in the Southern sampling site only chlorophyll a presented a seasonal significant variation. Habitat structure (by Z. bonariensis stands and open water samples) induced significant differences in chlorophyll a both in North and South samples after extracting seasonal effect. Fish captures do also responded to habitat structure in the North, after extracting the season effect. Analysis of similarity (ANOSIM) applied to fish community also showed significant differences between North and South, although no significant differences between vegetated and open water zones was observed. Fish biomass, number of captures, and richness were different between sampling sites. Based on the δ13C and δ15N ratios and analysis of stomach content of fish species, we provide also a description of food web structure, trophic positions of fish species and primary producers of system. Analysis of nitrogen isotope ratios yielded two fish trophic levels in Mangueira Lake. Emergent macrophytes and periphyton were important carbon source that sustain the food web structure of the system. Cluster analysis of δ13C and δ15N values and stomach content yielded a perfect phylogenetic arrangement of species. This result reflects that major feeding niches are shared by taxonomically related species. The feeding dynamics of the dominant fish species, Oligosarcus jenynsii was analysed by using analyses of stomach contents and stable isotopes signature. Seasonal and ontogenetic change in the feeding biology of O. jenynsii was identified, showing the high feeding plasticity, in addition to an opportunistic strategy of this generalist carnivore species. This study allows identifying a large spatial heterogeneity and clear longitudinal gradient both in biotic and abiotic factors, reflecting fish and plankton distribution and abundance. The evaluated parameters are intended to feed a mathematical model for the Mangueira Lake, looking for predictable scenarios from natural and anthropogenic stressors.

Made available in DSpace on 2016-04-26T19:39:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2008 - Adriana Fran?a Figueira.pdf: 537748 bytes, checksum: 017dd6e5f56c6004730e6d805ff5074b (MD5) Previous issue date: 2008-02-15 Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior Nematodes are possibly one of the oldest forms of existing life. They are microscopical animals and respond to changes in the environment. This work has the objective to extend the referring knowledge to the influences of the land use cover changes systems over the population of soil nematodes. One gives credit that the different systems of agricultural management and land cover act directly on the population of the nematodes. The study discussed in Chapter 1 was lead from an experiment of long term duration in the experimental field of the Embrapa Gado de Corte in Campo Grande MS. The evaluated treatments were: CD - original Cerrado forest, an area without disturbance for agriculture; PL - permanent pasture of B. decumbens implanted in December of 1993, joined with the mucunoides legumes with fertilization of biennial maintenance; SCV - area under continuous farming of soybean since 1993, with conventional management, without winter culture, SCS - area under continuous farming of soybean since 1993, conservacionist soil, with plantation of millet in the winter; SPD - area under continuous farming of soybean since 1993, without soil preparation, with direct plantation of the soybean with millet in the winter. Based on taxonomics characteristics and ecological parameters, the nematodes communities were analyzed in function of the total abundance, trophic function, standard of decomposition of the organic substance, diversity of Shannon, dominance of Simpson, equitability of Pielou and degree of disturbance. It was observed that there had been identified a total of 70 genus accumulated in the five studied. The genus most abundant was Helicotylenchus, Acrobeles, Eucephalobus, Cephalobus and Tylenchus. The systems CD and SCS presented the highest numbers of genus (S) of nematodes. The CD system showed the highest diversity of nematodes followed by SCS. The systems PL and SCV presented the highest values for the index of Simpson dominance, with the higher number of fitoparasitic nematodes. The system CD presented greater equitabilility of the genus of nematodes. The system CD had the highest index of maturity, followed by SCS and PL presented which showed the lowest index of maturity. The ratio of the trophic groups, dominated by fitoparasitics and bacterivores, was similar to the registered in the literature in pastures. The standard decomposition of the organic substance was differentiated in accordance with the land use cover change. The objective of the study in Chapter 2 was to evaluate the relation between the environment variables over the genus diversity and abundance of nematodes in different systems of soil management in Campo Grande - MS. This relation was evaluated with Canonic Analysis of Correspondence (CCA) in two samplings. The CCA was used to show the importance of the environmental variables in the explanation of the standard of occurrence of nematodes in the present study. It was observed that the CCA made possible the separation between the sampling systems and observed that system SPD presented greater correlations with variables such as humidity, Corg and FLL. The environmental variable that had presented greater correlation with the CD were P, FLL, FI and pH in 2004 winter samples. In 2005 summer, the diagram of the CCA presented a distinct configuration of the presented one in the first collection. The CCA was useful to organize and to analyze two complex scenarios used in this study. During both periods systems SCS and SPD had the biggest similarity with the functional groups. In the multivaried PRC was observed that it had great seasonal fluctuation in the composition of nematofauna in all the systems Os nemat?ides s?o, possivelmente, uma das formas mais antigas de vida existente, s?o animais microsc?picos e respondem com rapidez ?s mudan?as no ambiente. Esse trabalho objetivou ampliar o conhecimento referente ?s influ?ncias dos sistemas de manejo e cobertura do solo na popula??o de nemat?ides do solo. Acredita-se que os diferentes sistemas de manejo agr?cola e coberturas vegetais atuem de forma vari?vel sobre a popula??o dos nemat?ides do solo. O estudo apresentado no Cap?tulo 1 foi conduzido a partir de um experimento de longa dura??o no campo experimental da Embrapa Gado de Corte em Campo Grande MS. Os tratamentos avaliados foram: CD - Mata original de cerrados, PL - Pastagem permanente de B. decumbens implantada em dezembro de 1993, consorciada com as leguminosas e mantida com aduba??o de manuten??o bianual, SCV - ?rea sob lavoura cont?nua de soja desde 1993, com preparo do solo convencional (uma ara??o e duas gradagens), sem cultura de inverno, SCS - ?rea sob lavoura cont?nua de soja desde 1993, preparo de solo conservacionista (uma ara??o e uma gradagem), com plantio de milheto no inverno, SPD - ?rea sob lavoura cont?nua de soja desde 1993, sem preparo de solo, com plantio direto da soja onde foi cultivado milheto no inverno. Baseando-se em caracter?sticas taxon?micas e par?metros ecol?gicos, as comunidades de nemat?ides foram analisadas em fun??o da abund?ncia total, fun??o tr?fica, padr?o de decomposi??o da mat?ria org?nica, ?ndices de diversidade de Shannon, domin?ncia de Simpson, equitabilidade de Pielou e grau de dist?rbio. Analisando os resultados, observou-se que foi identificado um total de 70 g?neros acumulados nos cinco sistemas de manejo. Os g?neros mais abundantes foram Helicotylenchus , Acrobeles, Eucephalobus, Cephalobus e Tylenchus. Os sistemas CD e SCS apresentaram as maiores riquezas de g?neros (S) de nemat?ides. O sistema CD apresentou a maior diversidade de nemat?ides seguido do sistema SCS. Os sistemas PL e SCV apresentaram os maiores valores do ?ndice de domin?ncia de Simpson, com domin?ncia de nemat?ides fitoparasitas. O sistema CD apresentou maior equitabilidade dos g?neros de nemat?ides. O sistema CD apresentou o maior ?ndice de maturidade e o sistema PL apresentou o menor ?ndice de maturidade. A propor??o dos grupos tr?ficos, dominado por fitoparasitas e bacteri?fagos, foi semelhante ao registrado em literatura em sistemas de pastagens. O padr?o de decomposi??o da mat?ria org?nica foi diferenciado de acordo com a cobertura do solo. O objetivo do estudo do Cap?tulo 2 foi avaliar a rela??o entre a composi??o de g?neros de nemat?ides e vari?veis ambientais em diferentes sistemas de manejo do. Para que esta rela??o fosse avaliada utilizou-se a An?lise de Correspond?ncia Can?nica (CCA) em duas ?pocas de coleta. A CCA foi utilizada para mostrar a import?ncia das vari?veis ambientais na explica??o do padr?o de ocorr?ncia de nemat?ides no presente estudo. Observou-se que a CCA possibilitou a separa??o entre os sistemas de manejo. O que o sistema SPD apresentou maiores correla??es com vari?veis ligadas ao maior aporte de mat?ria org?nica. As vari?veis ambientais que apresentaram maior correla??o com o sistema CD foram P, Fra??o Leve Livre, Fra??o Intra-agregado e pH na coleta realizada no inverno de 2004. A CCA foi ?til para organizar e analisar dois complexos grupos de dados utilizados neste estudo. Nas duas ?pocas avaliadas neste, os sistemas SCS e SPD mantiveram a maior similaridade quanto ? distribui??o dos grupos funcionais. Na an?lise curva de resposta principal (Principal Response Curves, PRC), observou-se que houve grande flutua??o sazonal na composi??o da nematofauna em todos os sistemas.