Introduction: Freshwater environments are among the most affected by land-use change, particularly by the introduction of exotic fish species for aquaculture and contamination by agrochemicals such as fertilizers and pesticides. However, we essentially ignore whether and how land-use change interacts with spatial processes to affect local communities, and, therefore, biodiversity. In this Thesis we aimed at experimentally understanding how the introduction of exotic predatory fish for aquaculture, and contamination by agrochemicals, can affect macroinvertebrate and amphibian community structure in different spatial contexts using an explicit metacommunity framework. Methods: We constructed 1,200-L artificial ponds (24 in the first experiment and 45 in the second) in a savanna landscape at three different distances from a source wetland (30 m, 120 m, and 480 m). Ponds were spontaneously colonized by semiaquatic insects and amphibians dispersing in the terrestrial landscape. In the first experiment, we manipulated the presence and absence of the exotic omnivorous fish, Tilapia. In the second experiment, we manipulated agrochemical intensification simulating the conversion of savannas into managed pastures (ponds treated with fertilizers) and sugarcane fields (ponds treated with fertilizers and a single pulse of the insecticide fipronil and the herbicide 2,4-D following realistic dosages and application schedules). Main Findings: We generally found that spatial isolation can reduce the abundance of dispersal-limited predatory insects, with few exceptions (i.e., Pantala and Orthemis dragonflies), thus increasing community size (i.e., total abundance of individuals) by favoring insect consumers, which have higher dispersal rates. Spatial isolation can also increase community-to-community variability (i.e., beta-diversity within treatments), by increasing the effects of historical contingency on species with similar dispersal rates. However, these effects can drastically change when predatory fish is present. The stocking of fish can have a strong negative effect on large-bodied predatory insects, and a milder negative effect on insect consumers, dampening the indirect positive effects of isolation on most of them. Fish also appear to override the effects of historical contingency, making community variability decrease because of the increase in community size. Shifting to agrochemicals, fertilization in 'pasture' ponds caused a slight increase in the abundance of few predatory insects via bottom-up effects. The insecticide pulse in 'sugarcane' ponds caused a very strong but temporary negative effect on insect populations, followed by an increase in the abundance of generalist larval amphibians. Different from the effects of fish, the effects of fertilization and pesticide pulses do not change with spatial isolation, likely because they have equally acute effects on all invertebrate taxa across isolation treatments, and their indirect effects are mostly on non-dispersal-limited taxa (i.e., dragonflies and amphibians). Therefore, we show that the potential of local environmental processes to interact with the effects of spatial isolation is highly dependent on the type of land management. More importantly, we show that the interspecific variation in dispersal rates and the multi-trophic nature of freshwater communities must be considered if we seek to understand the consequences of environmental change on community structure

Introdução: Ambientes de água doce estão entre os mais afetados por alterações no uso da terra, particularmente pela introdução de peixes exóticos para aquacultura e contaminação por agroquímicos como fertilizantes e pesticidas. No entanto, ainda não sabemos como e se estas alterações no uso da terra interagem com processos espaciais afetando comunidades locais, e portanto, a biodiversidade. Nosso objetivo nesta Tese foi entender, de forma experimental e usando o arcabouço teórico da ecologia de metacomunidades, como a introdução de peixes predadores exóticos, usados em aquacultura, e a contaminação por agrotóxicos podem influenciar a estrutura de comunidades de macroinvertebrados e anfíbios em diferentes contextos espaciais. Métodos: Nós construímos poças artificiais de 1200-L (24 em um primeiro experimento e 45 em um segundo) em uma paisagem de savana, a três diferentes distâncias de uma área úmida, que serviu como fonte de colonizadores (30 m, 120 m, e 480 m). As poças foram espontaneamente colonizadas por insetos semiaquáticos e anfíbios que se dispersavam pela paisagem terrestre. No primeiro experimento nós manipulamos a presença e ausência de um peixe predador onívoro, a Tilapia. No segundo experimento, nós manipulamos a intensificação no uso de agroquímicos, simulando a conversão de ambientes de savana em pastos manejados (poças tratadas com fertilizante) e plantações de cana-de-açúcar (poças tratadas com fertilizante a um único pulso do inseticida Fipronil e um do herbicida 2,4-D, seguindo um regime de aplicação e doses realistas para esta cultura). Principais resultados: Nós vimos que, em geral, o isolamento espacial pode reduzir a abundância de insetos predadores, pois possuem menor capacidade de dispersão, com raras exceções (i.e. libélulas do gênero Pantala e Orthemis). Isso aumenta aumenta o tamanho das comunidades (i.e., abundancia total de indivíduos) por favorecer consumidores, que por sua vez, possuem maiores taxas de dispersão. Também vimos que o isolamento espacial pode aumentar a variabilidade na estrutura das comunidades (i.e., diversidade beta em cada tratamento) por aumentar o efeito de contingenciamento histórico em espécies com taxas de dispersão similares. No entanto, estes efeitos podem mudar drasticamente quando peixes predadores estão presentes. A estocagem de peixes pode ter efeito negativo tanto sobre insetos predadores com grande tamanho corpóreo, quanto sobre insetos consumidores, o que enfraquece os efeitos positivos indiretos do isolamento espacial sobre consumidores. A presença de peixes também parece enfraquecer os efeitos do contingenciamento histórico, fazendo com que a variabilidade entre comunidades diminua em consequência do aumento do tamanho das comunidades. Mudando para agroquímicos, a fertilização em poças de 'pastagem' causou aumento na abundância de alguns poucos insetos predadores via efeitos bottom-up. Já o pulso de inseticida no tratamento que simulava poças em canaviais causou uma forte, porém temporária, redução nas populações de insetos. Efeito que foi seguido de aumento na abundância de larvas de anfíbios generalistas. Diferente dos efeitos da presença de peixes, os efeitos da fertilização, e os pulsos de pesticidas, não mudaram com o isolamento espacial, provavelmente porque eles tiveram efeitos agudos semelhantes os insetos ao longo de todo o gradiente de isolamento, e os efeitos indiretos foram, em sua maioria, sobre táxons que não sofreram com limitação de dispersão (i.e. libélulas e anfíbios). Portanto, nesta Tese nós mostramos que o potencial de filtros ambientais locais relacionados ao uso da terra de interagir com o isolamento espacial depende muito do tipo de uso da terra em questão. Além disso, nós mostramos que a variação interespecífica nas taxas de dispersão das espécies e os múltiplos níveis tróficos em comunidades aquáticas precisam ser considerados se quisermos de fato entender como diferentes mudanças ambientais afetam a estrutura de comunidades