Variation of Chironomidae (Insecta: Diptera) trophic guilds and their relation with trophic state in reservoirs in the semiarid

Authors

DOI:

https://doi.org/10.5902/2179460X43365

Keywords:

Benthic Macroinvertebrates, Eutrophication, Bioindicators, Feeding trophic groups

Abstract

The Chironomidae larvae are sensitive to variations in aquatic ecosystem conditions. We aim to analyze the variation of Chironomidae trophic guilds and their relation to the trophic state index in reservoirs in the semiarid. The study was conducted from 66 sites, distributed in the littoral zone of three reservoirs of Piranhas-Assu river, during June and December of 2014. The larvae were collected, and after identification, were classified in functional trophic groups. We applied the Trophic Status Index of Carlson, modified by Toledo for trophic classification. Sabugí reservoir was the only classified as mesotrophic (52,60±3,64) in June, where the greatest levels of diversity also occurred in the trophic guilds: gatherer-gollector (9 genera), predator (6 genera) and filterer-collector (1 genus). Higher levels of eutrophication occurred in Passagem das Traíras reservoir (84,99±6,19), the same with the smallest diversity in the guilds: gatherer-collector (3 genera) and 1 genus in the other categories. The variation of trophic guilds has been associated with trophy levels, because higher levels of degradation eliminate sensitive species, reducing the number of taxa. Thus, the Chironomidae trophic guilds demonstrate potential capacity for indicating the degree of impact to which the reservoirs are submitted.

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Author Biographies

Valéria dos Santos Pereira, Universidade Estadual da Paraíba, Campina Grande, PB

Graduanda do curso de Ciências Biológicas pela Universidade Estadual da Paraíba, tem experiência na área de Educação, como bolsista do PIBID com ênfase no desenvolvimento de metodologias de ensino inovadoras e no biomonitoramento de reseratórios, utilizando macroinvertebrados bentônicos.

Daniele Jovem Azevêdo, Universidade Federal de Campina Grande, Campina Grande, PB

Doutora em Ecologia, Conservação e Manejo da Vida Silvestre, pela Universidade Federal de Minas Gerais (2018). Mestre em Ecologia e Conservação (2013) (PPGEC-UEPB). Graduada em Ciências Biológicas (Licenciatura e Bacharelado) pela Universidade Estadual da Paraíba. Possui experiência na área de Ecologia aquática, atuando principalmente nos seguintes temas: biomonitoramento de bacias hidrográficas, modelagem preditiva e elaboração de ferramentas de suporte à reabilitação; ecologia de comunidades (fitoplâncton e macroinvertebrados bentônicos) e atributos funcionais. Atualmente desenvolve projeto de Pós-doutorado Júnior, junto ao Programa de Pós-Graduação em Ciências Naturais e Biotecnologia pela Universidade Federal de Campina Grande.

Evaldo de Lira Azevêdo, Instituto Federal da Paraíba, Cajazeiras, PB

Possui Licenciatura e Bacharelado em Ciências Biológicas pela Universidade Estadual da Paraíba (2011), mestrado em ECOLOGIA E CONSERVAÇÃO pela Universidade Estadual da Paraíba (2013) e doutorado em ETNOBIOLOGIA E CONSERVAÇÃO DA NATUREZA pela Universidade Federal Rural de Pernambuco (2018). É professor de Biologia Geral do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia da Paraíba - IFPB, Campus Cajazeiras. Desenvolve pesquisas com macroinvertebrados bentônicos como bioindicadores e, Etnobiologia.

Joseline Molozzi, Universidade Estadual da Paraíba, Campina Grande, PB

Possui graduação em Ciências Biológicas pela Universidade Regional Integrada do Alto Uruguai e das Missões Erechim (2003), pós-graduação nível especialização em Ciências Ambientais-Interpretação Ambiental (2004), mestrado em Engenharia Ambiental pela Fundação Universidade Regional de Blumenau (2006) e doutorado em Ecologia (Conservação e Manejo de Vida Silvestre) pela Universidade Federal de Minas Gerais (2012) Doutorado Sanduíche Portugal (Universidade de Coimbra) e Espanha (Universidade de Murcia). Pós-Doutorado Bolsista CAPES-UFMG. Atualmente é professora da Universidade Estadual da Paraíba. Tem experiência na área de Ecologia, com ênfase, em Ecologia de Reservatórios e de Estuários, atuando principalmente nos seguintes temas: biomonitoramento, macroinvertebrados bentônicos, modelos preditivos e desenvolvimento de índices bióticos.

References

ANDERSON MJ, GORLEY RN, CLARKE KR. PERMANOVA+ for PRIMER: Guide to software and statistical methods. Primer-e, Plymouth, UK; 2008.

APHA. Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. American Public Health Association/American Water Works Association/Water Environment Federation, Washington (EUA); 2005.

AZEVÊDO DJS, BARBOSA JEL, GOMES WIA, PORTO DE, MARQUES JC, MOLOZZI J. Diversity measures in macroinvertebrate and zooplankton communities related to the trophic status of subtropical reservoirs: Contradictory or complementary responses? Ecol. Indic. 2015; 50: 135-149.

AZEVÊDO EL, BARBOSA JEL, VIANA LG, ANACLETO, MJP, CALLISTO M, MOLOZZI J. Application of a statistical model for the assessment of environmental quality in neotropical semi-arid reservoirs. Environ. Monit. Assess. 2017; 189(2): 65-77.

AZEVÊDO EL, MEDEIROS CR, GOMES WIA, AZEVEDO DJS, ALVES RRN, DIAS TLP, MOLOZZI J. The use of Risk Incidence and Diversity Indices to evaluate water quality of semi-arid reservoirs. 2018; Ecol. Indic. 90: 90-100.

BUTAKKA CMM, GRZYBKOWSKA M, PINHA GD, TAKEDA AM. Habitats and trophic relationships of Chironomidae insect larvae from the Sepotuba River basin, Pantanal of Mato Grosso, Brazil. Braz. J. Biol. 2014; 74(2), 395-407.

BUZELLI GM, CUNHA-SANTINO MB. Análise e diagnostico da qualidade da água e estado trófico do reservatório de Barra Bonita, SP. Rev. Ambient. Água. 2012; 8(1): 186-205.

CALLISTO M, ESTEVES FA. Distribuição da comunidade de Macroinvertebrados bentônicos em um lago amazônico impactado por rejeito de bauxita- lago Batata (Pará Brasil). Oecol. Bras. 1995; 1(1): 335-348.

CARDOSO LS, MOTTA-MARQUES DLM. Seasonal composition of the phytoplankton community in the Itapeva lake (north coast of Rio Grande do Sul- Brasil) in function of hydrodynamic aspects. Acta Limnol. Bras, 2004; 16(4): 401-416.

CARLSON REA. Trophic state index for lakes. Limnol. Oceanogr. 1977; 22(2): 361-369.

CHAGAS FB, RUTKOSKI CF, BIENIEK GB, VARGAS GDLP, HARTMANN PA, HARTMANN MT. Utilização da estrutura de comunidades de macroinvertebrados bentônicos como indicador de qualidade da água em rios no sul do Brasil. Ambient. Água. 2017; 12(3), 416-425.

CHELLAPPA S, BUENO RMX, CHELLAPPA T, CHELLAPPA NT, VAL VMFA. 2009. Reproductive seasonality of the fish fauna and limnoecology of semi-arid Brazilian reservoirs. Limnologica. 2009; 39(4): 325-329.

CIRILO JA, MONTENEGRO SMGL, CAMPOS JNB. A questão da água no semiárido brasileiro. In: BICUDO, C.E. de M. et al., organizadores. Águas do Brasil análises estatísticas. 1 ed. São Paulo: Instituto de Botânica; 2010. p. 81–91.

COFFMAN WP, FERRIGTON LC. Chironomidae. In: MERRIT RW, CUMMINS KW, editors. An introduction to the aquatic insects of Norit America. Kendall: Hunt Publishing Company; 1996. p. 635-754.

CRUZ HC, FABRIZY NLP. Impactos Ambientais de Reservatórios e Perspectivas de Uso Múltiplos. Rev. Bras. Energ. 1999; 4(1): 1-7.

CUMMINS KW. Trophic relations of aquatic insects. Annu. Rev. Entomol. 1973; 18:183-206.

CUMMINS KW, MERRITT RW, BERG MB. Ecology and distribution of aquatic insects. In: MERRIT RW, CUMMINS KW, BERG MB, editors. An introduction to the aquatic insects of North America. Duduque: Kendall/Hunt Publishing Compan; 2008. p. 105-122.

CUMMINS KW, RICHARD M, ANDRADE P. The use of invertebrate functional groups to characterize ecosystem attributes in selected streams and rivers in south Brazil. Stud. Neotrop. Fauna Environ. 2005; 40(1): 69-89.

GANDINI CV, BORATTO IA, FAGUNDES DC, POMPEU PS. Estudos da alimentação dos peixes no rio Grande à jusante da usina hidrelétrica de Itutinga, Minas Gerais, Brasil. Iheringia, Sér. Zool. 2012; 102(1): 56-61.

GRÖNROOS M, HEINO J. Species richness at the guild level: effects of species pool and local environmental conditions on stream macroinvertebrate communities. J. Anim. Ecol. 2012; 81(3): 679-691.

HENRIQUES-OLIVEIRA AH, NESSIMIAN JL, DOEVILLÉ LFM. Feeding habitats of Chironomid larvae (Insecta: Díptera) from a stream in the Floresta da Tijuca, Rio de Janeiro, Brazil. Rev. Bras. Biol. 2003; 63(2): 269-281.

JOVEM-AZEVÊDO D, BEZERRA-NETO JF, AZEVÊDO EL, GOMES WIA, MOLOZZI J, FEIO MJ. Dipteran assemblages as functional indicators of extreme droughts. J. Arid Environ. 2019; 164: 12-22.

KRAWCZYK ACDDB, BALDAN LT, ARANHA JMR, MENEZES MSD, ALMEIDA CV. The invertebrate's community in adjacent Alto Iguaçu's anthropic lakes of different environmental factors. Biota Neotrop. 2013; 13(1): 47-60.

LEAL JJF, ESTEVES FA, CALLISTO M. Distribution of Chironomidae larvae in an Amazonian flood-plain lake impacted by bauxite tailings (Brasil). Amazoniana. 2004; 18(1):109-123.

LIMA RNDS, ROTUNNO FILHO OC, RIBEIRO CBDM, BARBOSA CCF. Estudo da poluição pontual e difusa na bacia de contribuição do reservatório da usina hidrelétrica de Funil utilizando modelagem espacialmente distribuída em Sistema de Informação Geográfica. Eng. sanit. ambient. 2016; 21(1): 139-150.

LIMA SMS, BARBOSA LG, CRUZ PS, WANDERLEY SL, CEBALLOS BSO. Dinâmica funcional de reservatórios de usos múltiplos da região semiárida/ Paraíba-Brasil. Rev. Verde Agroecologia Desenvolv. Sustent. 2012; 7(4): 18-25.

LOPES A, PAULA JDA, MARDEGAN S, HAMADA N, PIEDADE MTF. Influência do hábitat na estrutura da comunidade de macroinvertebrados aquáticos associados às raízes de Eichhornia crassipes na região do Lago Catalão, Amazonas, Brasil. Acta Amaz. 2011; 41(4): 493-502.

LORENZEN, CARL J. "A method for the continuous measurement of in vivo chlorophyll concentration. Deep. Sea. Research. 1966; 13(2): 223-227.

MADAVILLE SM. Benthic macroinvertebrates in freshwaters - Taxa tolerante values, metrics and protocols. Nova Scotia: Soil & Conservation Society of Metro Halifaz; 202. p. 21-38.

MASESE FO, KITAKA N, KIPKEMBOI J, GETTEL GM, IRVINE K, MCCLAIN ME. Macroinvertebrate functional feeding groups in Kenyan highland streams: evidence for a diverse shredder guild. Freshw. Sci. 214; 33(2): 435-450.

MELO R, BARBOSA IR, FERREIRA A, FIRMO ALB, SILVA S, CIRILO J, AQUINO R. Influence of extreme strength in water quality of the Jucazinho Reservoir, Northeastern Brazil, PE. Water. 2017; 9(12): 955-965.

MERRITT RW, CUMMINS KW. An introduction to the aquatic insects of the North America. 2ª ed. Kendall: Hunt Publishing Company; 1996.

MOLOZZI J, FRANÇA JS, ARAÚJO TLA, VIANA TH, HUGHES RM.; CALLISTO M. Diversidade de habitats físicos e sua relação com macroinvertebrados bentônicos em reservatórios urbanos em Minas Gerais. Iheringia, Sér. Zool. 2011; 101(3): 191-199.

MORAIS S, MOLOZZI J, LESSA A, VIANA TH, CALLISTO M. Diversity of larvae of littoral Chironomidae (Díptera-Insecta) and their role as bioindicators in urban reservoirs of different trophic leves. Braz. J. Biol. 2010; 70(4): 13-23.

NESSIMIAN JL, SANSEVERINO AM, OLIVEIRA ALH. Relações tróficas de larvas de Chironomidae (Díptera) e sua importância na rede alimentar em um brejo no litoral do estado do Rio de Janeiro. Rev. Bras. entomol. 1999; 43(1): 47-53.

OKSANEN J, BLANCHET FG, FRIENDLY M, KINDT R, LEGENDRE P, MCGLINN D, MINCHIN PR, O'HARA RB, SIMPSON GL, SOLYMOS P, STEVENS MHH, SZOECS E, WAGNER H. Vegan: Community Ecology Package. Ordination methods, diversity analysis and other functions for community and vegetation ecologists. Version 2.3-3; 2016.

PEREIRA AL. Princípios da restauração de ambientes aquáticos continentais. ABLimno. 2011; 39: 1-21.

POMPÊO MLM. O disco de secchi. Bioikos. 1999; 13(1): 40-45.

PRADO BR, MORAIS-NOVO EML. Avaliação espaço-temporal da relação entre o estado trófico do reservatório de barra bonita (SP) e o potencial poluidor de sua bacia hidrográfica. Soc. nat. 2007; 19(2): 5-18.

R DEVELOPMENT CORE TEAM. R: a Language and Environment for Statistical Computing. (R Foundation for Statistical Computing, Vienna.) Available at http://www.R-project.org [Verified 30 January 2018]; 2014.

ROOT RB. The niche exploitation pattern of the blue-grey gnatcatcher. Ecol. Monogr. 1967; 37(4): 317-350.

ROQUE FO, SIQUEIRA T, TRIVINHO-STRIXINO S. Occurrence of chironomid larvae living inside fallen-fruits in Atlantic Forest streams, Brasil. Entomol. vectores. 2005; 12: 275-282.

ROQUE FO, TRIVINHO-STRIXINO S. Benthic macroinvertebrates in mesohabitats of different spatial dimensions in a first order stream (São Carlos - SP). Acta Limnol. Bras. 2001; 13(2): 69-77.

ROSIN GC, MANGAROTTI DPO, TAKEDA AM. Chironomidae (Diptera) community structure in two subsystems with different states of conservation in a floodplain of southern Brasil. Acta Limnol. Bras. 2010; 22(5): 276-286.

ROSSET V, ANGÉLIBERT S, ARTHAUD F, BORNETTE G, ROBIN J, WEZEL A, VALLOD D, OERTLI B. Is eutrophication really a major impairment for small waterbody biodiversity? J. Appl. Ecol. 2014; 51(2): 415-425.

SANSEVERINO AM, NESSIMIAN JL. Habitat preferences of Chironomidae larvae in na upland stream of Atantic Forest, Rio de Janeiro State, Brazil. Verh. Internat. Verein. Theo.r Angew. Limnol. 1998; 26(4): 2141-2144.

SANSEVERINO AM, NESSIMIAN JL. Larvas de Chironomidae (Diptera) em depósitos de folhiço submerso em um riacho de primeira ordem da Mata Atlântica (Rio de Janeiro, Brasil). Ver. Bras. Entomol. 2008; São Paulo, 52(1): 95-104.

SAULINO HH, LEITE-ROSSI LA, TRIVINHO-STRIXINO S. The effect of small reservoirs on chironomid diversity and trait composition in Savanna streams: evidence for Serial Discontinuity Concept. Hydrobiologia. 2017; 793(1): 109-119.

SERRA SR, GRAÇA MA, DOLÉDEC S, FEIO MJ. Chironomidae of the Holarctic region: a comparison of ecological and functional traits between North America and Europe. Hydrobiologia. 2017; 794(1): 273-285.

SIMBERLOFF D, DAYAN, T. The guilds concept and the structure of ecological communites. Annu. Rev. Ecol. Systemat. 1991; 22(1): 115-143.

TOLEDO A, TALARICO M, CHINEZ SJ, AGUDO EG. A aplicação de modelos simplificados para a avaliação do processo de eutrofização em lagos e reservatórios tropicais. In: Anais do 12º Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental, Camboriú: 1983. p. 1-34.

TRIVINHO-STRIXINO S, STRIXINO G. Chironomidae (Diptera) associados a tronco de arvores submersos. Rev. Bras. Entomol. 1998; 41(2): 173-178.

TRIVINHO-STRIXINO S. Larvas de Chironomidae: Guia de identificação. São Carlos: gráfica UFScar; 2011.

TUNDISI JEM. Indicadores da qualidade da bacia hidrográfica para gestão integrada dos recursos hídricos. Estudo de caso: Bacia hidrográfica do Médio Tocantins. São Carlos: UFSCar; 2006.

TUNDISI JG. Recursos hídricos no futuro: problemas e soluções. Estud. Av. 2008; 22(63): 7-16.

VIEIRA JMP, PINHO JLS, DUARTE AALS. Eutrophication vulnerability analysis: a case study. Water Sci. Technol. 1998; 37(3): 121-128.

VIEIRA LJS, ROSIN GC, TAKEDA AM, LOPES MRM, SOUSA DS. Studies in South-Occidental Amazon: contribution to the knowledge of Braszilian Chironomidae (Insecta: Diptera). Acta Sci. Biol. Sci. 2012; 34(2): 149- 153.

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Published

2020-06-19 — Updated on 2022-01-05

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Pereira, V. dos S., Azevêdo, D. J., Azevêdo, E. de L., & Molozzi, J. (2022). Variation of Chironomidae (Insecta: Diptera) trophic guilds and their relation with trophic state in reservoirs in the semiarid. Ciência E Natura, 42, e43. https://doi.org/10.5902/2179460X43365 (Original work published June 19, 2020)