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Doctoral Thesis
DOI
https://doi.org/10.11606/T.64.2020.tde-11112021-121326
Document
Author
Full name
Fernanda Gaudio Augusto
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Piracicaba, 2020
Supervisor
Committee
Martinelli, Luiz Antonio (President)
Ferreira, Anderson
Saito, Victor Satoru
Taniwaki, Ricardo Hideo
Title in Portuguese
Alterações na fauna de macroinvertebrados aquáticos em riachos de cabeceira causadas pelas mudanças na cobertura e uso do solo da Floresta Estacional Semidecidual da região centro-leste do estado de São Paulo
Keywords in Portuguese
Biomonitoramento
Isótopos estáveis
Resiliência
Restauração florestal
Abstract in Portuguese
Mudanças no uso do solo alteram fontes e fluxos de nutrientes entre os meios aquáticos e terrestres. A restauração de riachos, através da recuperação das florestas ripárias, vem sendo usada com o objetivo de reestabelecer a estrutura e função do ecossistema de acordo com suas características originais. A falta de monitoramento dessas áreas gera uma lacuna sobre a recuperação desses ambientes. Os macroinvertebrados aquáticos são organismos muito utilizados no monitoramento da qualidade de rios, baseando-se na sensibilidade de alguns táxons quanto à alteração do ambiente. Neste contexto, o objetivo do trabalho foi avaliar as alterações nas assembleias de macroinvertebrados aquáticos em riachos inseridos em microbacias com diferentes usos do solo: agrícolas, canaviais e pastagens, e florestas restauradas, entre 4 anos e 100 anos de restauração. As coletas foram realizadas em agosto de 2017, em 13 riachos. Foram mensurados os parâmetros físico-químicos da água e caracterizadas as áreas de coleta. Os macroinvertebrados foram coletados através do amostrador tipo Surber. Estes foram separados e identificados em morfotipos, quantificados e classificados em grupos tróficos funcionais. Também foram calculadas métricas de composição para a comunidade de macroinvertebrados. A metodologia isotópica foi usada para avaliar a influência das microbacias na dieta dos macroinvertebrados. Assim, foram avaliados os valores de 13C e 15N dos macroinvertebrados e das potenciais fontes de alimento, alóctones ou autóctones. A influência do tempo de restauração na comunidade e na assinatura isotópica dos macroinvertebrados foi avaliada através de análise de regressão. Foram observadas maiores riquezas e índices de diversidade e menor abundância nas áreas de pastagem, quando comparado aos canaviais, e quanto maiores os tempos de restauração. A contribuição das plantas C4 para o MPSG foi, em média, de 60% nas áreas agrícolas e 25% nas áreas florestais. A contribuição das plantas C4 para os macroinvertebrados foi baixa, mesmo em áreas agrícolas, sendo inferior a 15%. As plantas C3 foram as principais componentes nas dietas dos macroinvertebrados de 2 riachos de cana, 3 riachos de pastagens e 3 riachos restaurados. Enquanto que, para 1 riacho de floresta, o principal componente foi o MPSG, e em 2 áreas de cana e 1 floresta, a dieta foi composta principalmente por material autóctone (algas, macrófita ou perifíton). No último riacho restaurado, a dieta foi composta igualmente pelas fontes C3 e MPSG. A recuperação de florestas ripárias é imprescindível para a reabilitação e manutenção dos corpos dágua e de sua biota. Assim, o monitoramento e estudo dessas áreas a fim de um melhor entendimento do processo de restauração e de sua influência nos ambientes aquáticos é de grande importância
Title in English
Aquatic macroinvertebrates community alteration in headwater streams caused by land use changes in the semideciduous forest of the east-central region of São Paulo state
Keywords in English
Biomonitoring
Forest restoration
Resilience
Stable isotopes
Abstract in English
Land use changes leave streams unprotected and modify nutrient and flows sources between aquatic and terrestrial environments. The streams restoration, through the recovery of riparian forests, has been used to restored the structure and function of the ecosystem according to its original characteristics. The lack of restored areas monitoring generate a gap about the recovery of these environments. Aquatic macroinvertebrates are widely used organisms for monitoring river quality, based on the sensibility of some taxa regarding the environmental changes. The objective of this project was to evaluate the changes of aquatic macroinvertebrates community in streams with different land uses and land cover: agricultural, sugarcane and pastures, and restored forests between 4 and 100 years of restoration. The physicochemical parameters of the water were measured and the areas were characterized. Samples were collected in August 2017, in 13 streams. The macroinvertebrates were sampled by surber sample. These were separated and identified in morphotypes, quantified and classified into functional feeding groups. In addition, composition metrics and ecological indices were calculated for the macroinvertebrate community. The isotopic methodology was used to evaluate the influence of the stream microbasin on the macroinvertebrate diet. Thus, 13C and 15N values of macroinvertebrates and potential allochthonous or autochthonous food sources were measured. The influence of time restoration on the macroinvertebrates community and isotopic signature was evaluated by regression analysis. The ecological indexes were better (higher richness and diversity indices and lower abundance) in the pasture than sugarcane areas and the longer the time restoration. The C4 plants contribution to the MPSG was 60% in agricultural areas and 25% in forest areas. The C4 plants contribution to the macroinvertebrates was less than 15%. The C3 plants was the main components to the macroinvertebrates diets in 8 streams (2 sugarcane, 3 pasture and 3 restored streams). For the other streams, the main component was MPSG (1 forested and 2 sugarcane areas), autochthonous material (1 forested stream), or a mixture between C3 and MPSG (1 forested stream). The recovery of riparian forests is essential for the rehabilitation and maintenance of water bodies. Therefore, it is important the monitoring and study of these areas in order to better understanding the restoration process and its influence on aquatic environments.
 
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Publishing Date
2021-11-16
 
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