Determinantes da estrutura de comunidades de insetos aquáticos em riachos na Amazônia: o papel do habitat e da escala especial

Autor: BATISTA, Gilberto Nicacio
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2017
Předmět:
Zdroj: Repositório Institucional da UFPAUniversidade Federal do ParáUFPA.
Druh dokumentu: Doctoral Thesis
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CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico
Os ecossistemas aquáticos são ambientes altamente complexos, pois os seus componentes bióticos e abióticos são dependentes da variação na estrutura física e das características limnológicas, que em geral, são fatores que atuam de forma específica em diferentes escalas espaciais e temporais. Assim, considerando essa complexidade dos habitats encontrados em ecossistemas lóticos amazônicos esta tese tem como objetivo geral avaliar quais são os fatores determinantes dos padrões de distribuição das comunidades de insetos aquáticos em riachos e suas relações com a variação ambiental desses ecossistemas e os efeitos da escala geográfica (variação espacial). Para responder a este objetivo a tese foi dividida em quatro capítulos. No primeiro através de uma análise cienciométrica foi realizada uma avaliação em escala mundial do uso de insetos da família Chironomidae (Diptera) em ecossistemas aquáticos e suas respostas como bioindicadores nesses ambientes. Encontramos que as principais questões apresentadas nos estudos foram relacionadas aos impactos antrópicos causados pelas atividades humanas sobre os ecossistemas aquáticos e as dificuldades taxonômicas sobre a utilização das espécies em biomonitoramentos. No segundo foram analisados os padrões de distribuição e diversidade de comunidades de Chironomidae, sob as predições da Teoria de Metacomunidades, para avaliar as relações das assembleias com a variação da escala espacial e do ambiente. Como principais resultados, encontramos que as assembleias são afetadas principalmente por componentes da estrutura física do habitat e parcialmente limitadas pela dispersão entre os riachos quando consideradas em larga escala na região hidrográfica. No terceiro capítulo, foi avaliada a composição de traços morfológicos e funcionais das comunidades de insetos aquáticos (Coleoptera, Diptera, Ephemeroptera, Hemiptera, Lepidoptera, Megaloptera, Odonata, Plecoptera, Trichoptera) e as suas respostas à variação na estrutura do habitat consideradas sob as premissas da Teoria de Habitat Templet. Assim, encontramos como resultados deste capítulo, relações entre a distribuição dos traços morfológicos e funcionais com as variáveis da estrutura do habitat e a características limnológicas dos riachos. No quarto capítulo foram avaliados os efeitos da variação espacial e ambiental sobre a similaridade de composição das comunidades de insetos das ordens Ephemeroptera, Plecoptera e Trichoptera em riachos de duas regiões hidrográficas distintas. Neste último capítulo, encontramos diferenças na composição das comunidades como resultado da distância geográfica e das características ambientais locais de cada região. Demonstramos como a estrutura do habitat dos riachos pode afetar as comunidades de insetos aquáticos em diferentes contextos de escala geográfica. Também, as características dos hábitats foram importantes para a seleção de atributos ecológicos e funcionais das comunidades de insetos aquáticos. Com isso, a partir dos resultados encontrados, concluímos que as variáveis que compõem a estrutura física dos riachos são fatores determinantes na estruturação das comunidades de insetos aquáticos em escalas geográficas em contextos regionais e locais específicos. Além disso, foi destacada a importância dos fatores locais (proporção da vegetação ripária/composição dos substratos/características limnológicas) em relação a composição de características morfológicas e funcionais das assembleias, enquanto que os fatores regionais (distância geográfica/limitação de dispersão) foram os componentes determinantes da similaridade da estrutura das comunidades.
Aquatic ecosystems are highly complex environments, mainly due to interactions between their abiotic and biotic components; they are dependent on variation in physical structure and limnological characteristics, which in general, are factors that specifically act on different spatial and temporal scales. Therefore, considering this complexity in structuring stream habitats, particularly in Amazonian lotic ecosystems, this doctoral thesis aims to evaluate which are the determining factors to structure aquatic insect communities and their distribution according to environmental variation and geographical distances. To meet this goal the thesis is divided into four chapters. In the first, a systematic revision was carried out with a global assessment about the use of insects (Chironomidae: Diptera) in monitoring aquatic ecosystems and their responses as bioindicators. We found that the main issues presented in the studies were related to anthropogenic impacts on aquatic ecosystems and the taxonomic difficulties on the use of species identification to biomonitoring. The second shows analysis of distribution patterns and diversity of Chironomidae communities, under predictions of Metacommunity models, to evaluate the relations of the assemblages with the spatial scale and the environment. The main results showed that the assemblages were mainly affected by components of the physical habitat structure and partly the communities were limited by dispersal among the streams when considered at large scale in the region studied. The third showed analysis of functional composition on the communities of aquatic insects (Coleoptera, Diptera, Ephemeroptera, Hemiptera, Lepidoptera, Megaloptera, Odonata, Plecoptera, Trichoptera) and their responses to variation in habitat structure considered under the assumptions of the Habitat Templet. Overall, we found relationships between the distribution of morphological and functional traits with the physical habitat variables. The fourth chapter evaluates the effect of spatial distance on the community similarity of Ephemeroptera, Trichoptera, Plecoptera communities in two regions of Eastern Amazon. In this final chapter, we find differences in the composition of communities expressed as species replacement because of the geographical distance and local environmental characteristics of each region. Finally, the studies developed in this thesis summarized how the structure of the habitat of streams can affect the aquatic insect communities and variation in the riparian structure and physical habitat, can cause variation in taxonomical composition and functional attributes. In summary, from these findings, we conclude that the physical habitat variables are determining factors in structuring aquatic insect communities. In addition, it is highlighted the importance of local factors (riparian vegetation structure/composition of substrates/limnological characteristics) as explanatory variables for taxonomical and functional composition. In addition, the regional factors (geographical distance / dispersal limitation) are essential components to affect similarity and structure of the communities.
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