Biological and climatic influences on the dace Leuciscus leuciscus in a southern chalk-stream

The dace, Leuciscus leuciscus (L.) is an important cyprinid in terms of population biomass in chalk streams of southern England. Dace recruitment has been shown to vary widely from year to year and it is thought that this variation is largely as a result of the influence of abiotic factors, chiefly water temperature. From 1968 to 1981 there was a thirteen-fold difference in the year class structure index between the minimum index (0.25 in 1972) and the maximum (3.21 in 1976). The problems of such variation, especially those that could ensue from a succession of poor year-classes, are offset by the spread of reproductive effort by each female over several years.

The connection between single species and ecosystems

Ecosystem level models are motivated by some combination of scientific and practical concerns. Those models motivated by practical concerns are likely to bear little historical relation to previous models. Mechanisms of interaction between particular species and their ecosystems vary enormously. Some species literally construct their own ecosystems. Others have more or less complex and important interactions with other species so that their presence or absence may alter the ecosystem. Prior information about the natural history of particular species can make ecosystem investigations quicker, cheaper, and more effective. The optimal resource for preparing to deal with the unlimited diversity of questions asked of ecologists would be a large' computerized databank of natural history observations for as many species as possible.

Picophytoplankton in freshwater ecosystems: the importance of small-sized phototrophs

About 40 years have passed since the discovery of picophytoplankton; the present knowledge of the taxonomy, physiology and ecology of these tiny photoautotrophic cells offers new perspectives on the importance of the microbial contribution to global biogeochemical cycles and food webs. This review focuses on the relationships among the components of picophytoplankton (picocyanobacteria and the picoplanktic eukaryotes) and biotic and abiotic environmental factors. The dynamics of picophytoplankton in aquatic ecosystems are strictly dependent upon basin size and trophy, temperature, and nutrient and light limitation, but they are also regulated by grazing and viral-induced lysis. The review considers: the pros and cons of the molecular approach to the study of the taxonomy of freshwater Synechococcus spp.; the importance of ecological aspects in understanding the puzzle of picophytoplankton phylogeny (genotype vs ecotype); and the role of biotic vs abiotic interactions in controlling picophytoplankton dynamics. Biotic, top-down control mechanisms are reviewed as well as knowledge of other biological interactions.

Picophytoplankton in freshwater ecosystems: the importance of small-sized phototrophs

About 40 years have passed since the discovery of picophytoplankton; the present knowledge of the taxonomy, physiology and ecology of these tiny photoautotrophic cells offers new perspectives on the importance of the microbial contribution to global biogeochemical cycles and food webs. This review focuses on the relationships among the components of picophytoplankton (picocyanobacteria and the picoplanktic eukaryotes) and biotic and abiotic environmental factors. The dynamics of picophytoplankton in aquatic ecosystems are strictly dependent upon basin size and trophy, temperature, and nutrient and light limitation, but they are also regulated by grazing and viral-induced lysis. The review considers: the pros and cons of the molecular approach to the study of the taxonomy of freshwater Synechococcus spp.; the importance of ecological aspects in understanding the puzzle of picophytoplankton phylogeny (genotype vs ecotype); and the role of biotic vs abiotic interactions in controlling picophytoplankton dynamics. Biotic, top-down control mechanisms are reviewed as well as knowledge of other biological interactions.

Concentrations of major ions in the stream water of the River Duddon, England, 1970-1974 [Dataset]

This dataset provides raw data of chemical analyses made during studies on seasonal variations of some major ions in the stream water of the River Duddon in Cumbria. Measurements of sodium, calcium, potassium, magnesium and chloride ions and pH were taken at 5 stations in the River Duddon between January 1970 and August 1974.

Concentrations of major ions in the stream water of the upper basin of the River Duddon, England, 1972-1974 [Dataset]

This dataset provides raw data of chemical analyses made during studies on seasonal variations of some major ions in the stream water of the upper basin of the River Duddon in Cumbria. Measurements of sodium, calcium, potassium, magnesium and chloride ions and pH were taken at 26 stations in the River Duddon basin between 1972 and 1974.

Analysis of stream waters in the catchment of Lake Windermere (1975-1978), England [Dataset]

This dataset provides raw data of chemical analyses made during studies on seasonal variations of some major ions in the stream water of the catchment of Lake Windermere in Cumbria. Measurements of sodium, calcium, potassium, magnesium, chloride ions and pH were taken at 37 stations in the catchment between 1975 and 1978.

Programas de pagamento por serviços ambientais na gestão dos recursos hídricos: a experiência do FUNBOAS na bacia Lagos São João - RJ.

Os programas de Pagamento por Serviços Ambientais (PSA) correspondem a incentivos a quem ajuda a manter ou a produzir os serviços ecossistêmicos. O presente trabalho preocupou-se com a compreensão sobre a real contribuição destes programas de PSA para a gestão sustentável dos recursos hídricos, destacando o caso do programa FUNBOAS - Fundo de Boas Práticas Sócio Ambientais, criado pelo Comitê de Bacias Hidrográficas Lagos São João (CBHLSJ). Para atingir o objetivo proposto e entender os impactos do programa na microbacia, foram utilizadas informações fornecidas pelo CBHLSJ e foram realizadas visitas em campo, onde amostras de água foram coletadas para análise de parâmetros físico-químicos (pH, turbidez, NH3, P, OD, DQO e COT) e entrevistas com a população local foram realizadas. O FUNBOAS é um mecanismo de incentivo técnico e financeiro aos que ajudam a conservar os recursos hídricos e é alimentado com recursos oriundos da cobrança pelo uso da água da bacia. De uma forma geral, foi possível observar que o FUNBOAS possibilitou que os agricultores da microbacia beneficiada adotassem práticas de manejo mais sustentáveis, colaborando para a prestação dos serviços ecossistêmicos. Os resultados das análises de água indicaram que ainda existem pontos críticos de contaminação na microbacia, onde é necessário que medidas sejam tomadas para recuperar a qualidade da água do córrego. As entrevistas possibilitaram demonstrar que o FUNBOAS afetou o modo de vida dos produtores rurais da microbacia de forma positiva, melhorando a qualidade de vida das famílias beneficiadas. Também foi constatada a importância da preservação das florestas nativas na conservação da qualidade da água e dos trabalhos de educação ambiental na capacitação da população e na conscientização sobre a preservação dos recursos naturais. Além disso, o monitoramento ambiental da qualidade da água demonstrou ser uma ferramenta fundamental em programas de PSA em recursos hídricos, pois podem embasar a tomada de decisão, apontar pontos críticos de intervenção e evidenciar os impactos das ações, servindo para o acompanhamento dos resultados alcançados pelo programa. De uma forma geral, os resultados alcançados por esta pesquisa permitem concluir que programas de PSA são importantes instrumentos de gestão sustentável dos recursos hídricos, uma vez que possibilitam a preservação dos ecossistemas, colaborando com desenvolvimento socioeconômico das comunidades afetadas.

Ocorrência e distribuição espacial e temporal das larvas de anuros (Amphibia) em diferentes sistemas aquáticos da Ilha Grande (Rio de Janeiro)

Os girinos dos anuros podem ocorrer em inúmeros tipos de sistemas hídricos, desde ambientes relativamente simples e previsíveis, como na água acumulada em epífitas ou uma poça temporária, até hábitats aquáticos permanentes mais complexos, como os riachos. A interação entre os fatores ambientais bióticos e abióticos existentes nesses diferentes ambientes com os fatores históricos é essencial para explicar a estrutura das comunidades dessa fase de vida dos anuros. O entendimento sobre como estes fatores atuam e sua importância nos conduz a uma maior compreensão do que parece influenciar positivamente ou negativamente o estabelecimento dos girinos nos seus diferentes ambientes. Inicialmente, fornecemos uma discussão detalhada da importância desses fatores. Em seguida, avaliamos a estrutura da assembléia dos girinos e a sua estratégia de ocupação espacial e temporal em relação ao uso de diferentes sistemas aquáticos, temporários e permanentes (poças, terrenos alagados, riachos e ambientes artificiais) em uma área de Mata Atlântica na Ilha Grande (Rio de Janeiro). Posteriormente, propomos um experimento para avaliar como os girinos característicos de diferentes tipos de habitats hídricos respondem à condição adversa de ausência de água livre. Depois, é sugerida uma chave artificial de identificação para os girinos da Ilha Grande, com base nas espécies contempladas neste estudo. Por fim, apresentamos a descrição do girino de Proceratophrys tupinamba, provendo algumas informações sobre sua distribuição temporal e uso de microhabitats. Registramos girinos de 12 espécies de anuros, o que correspondeu a 71% dos anfíbios da Ilha Grande com larvas exotróficas em ambientes aquáticos. O espectro de habitats hídricos utilizados variou consistentemente entre as espécies. Girinos de Aplastodiscus eugenioi e Scinax trapicheiroi foram aqueles que utilizaram a maior quantia de tipos de habitats, ambos com cinco registros. A maioria das espécies teve suas maiores abundâncias em um ou dois tipos de corpos dágua onde ocorreu, portanto poucas destas espécies demonstram ter sido generalistas no uso de tipos de habitats aquáticos. A maior riqueza de espécies ocorreu em poças temporárias, em riachos intermitentes e no ambiente antropizado da calha artificial. Quando consideramos em termos de habitats hídricos, a maior riqueza ocorreu nas poças temporárias, nos riachos intermitentes, nos riachos permanentes e na calha artificial. Em nem todos os meses um determinado tipo de recurso hídrico manteve a sua riqueza máxima de girinos. Observamos que um mesmo tipo de sistema hídrico pode comportar espécies típicas de ambientes lênticos e outras adaptadas a ambientes lóticos, dependendo da estrutura em que o corpo dágua apresenta naquele período, como os riachos intermitentes, por exemplo. Entre os fatores abióticos medidos, o PH, o oxigênio dissolvido, a correnteza, a largura e a profundidade dos corpos dágua explicaram de forma mais importante a ocorrência e abundância das diferentes espécies de girinos. Portanto, consideramos que fatores ecológicos desempenham um importante papel na determinação da distribuição de girinos dentro e entre habitats que estes organismos ocupam. O experimento proposto mostrou que os tempos de sobrevivência entre as onze espécies contempladas e também entre os indivíduos de diferentes tamanhos em uma mesma espécie variaram consideravelmente. Isto é sugestivo de que estas espécies apresentam diferentes estratégias para tolerar uma condição de independência de água livre. Os fatores que pareceram mais influenciar negativamente na sobrevivência dos girinos foram: hábito nectônico, pequeno tamanho dos indivíduos, ocupação de ambientes lênticos e temporários e modo reprodutivo não-especializado. Alternativamente, os girinos com melhor desempenho em uma condição de independência de água livre foram de espécies de tamanho comparativamente grande ou médio, ocuparam preferencialmente ambientes lóticos e permanentes, apresentaram modos reprodutivos especializados e os hábitos dos girinos foram principalmente bentônicos. Neste contexto, pode se conjecturar que os girinos das espécies que utilizam ambientes permanentes sejam mais resistentes à condição de independência de água livre do que aquelas de habitats efêmeros. Considerando especial atenção para a biodiversidade dos anfíbios, a Ilha Grande apresenta uma elevada concentração de espécies endêmicas. Esta respeitável diversidade de anfíbios para a área estudada está relacionada com a cobertura vegetal de Mata Atlântica e a grande quantidade de corpos dágua na Ilha, tanto temporários quanto permanentes. A influência destas condições favoráveis para os anfíbios na região está demonstrada também na diversidade de modos reprodutivos, onde 13 dos 39 modos reprodutivos já descritos foram notados para os anfíbios da Ilha Grande. Este conjunto de fatores reafirma esta como uma das mais importantes áreas para a conservação da biodiversidade de anfíbios para o estado do Rio de Janeiro. Comparando a descrição do girino de Proceratophrys tupinamba com P. appendiculata, observamos algumas diferenças na proporção do corpo. Os girinos da espécie descrita foram mais abundantes durante a estação chuvosa (outubro-março), sendo esta distribuição positivamente relacionada com a precipitação média mensal. Os girinos são bentônicos e ocorrem mais frequentemente em porções de menor correnteza do riacho. Eles foram encontrados com maior freqüência expostos na areia, que também representou o microhabitat mais disponível entre aqueles no córrego estudado.

The relationship between aquatic macrophytes and water quality in Nta-Wogba Stream, Port Harcourt, Nigeria

An empirical survey of macrophytes distribution and biomass from four stations, along Nta-wogba stream in Port Harcourt, Nigeria, was conducted between April and December 2007, to quantify the relationship between biomass, in stream nutrients and dissolved ions. The correlation analysis indicated that the biomass of the aquatic macrophytes under consideration, Einochloa pyramidalis; Diplazum sammatii; Cyperus difformis; Alternathera sessilis and Ludwigia decurrens were significantly (P<0.05) related to the nutrients: sulphate, ammonium; nitrate, and phosphate in all the stations. The measurement of total dissolved solid, which is correlated to ionic concentrations and turbidity, provided a rough indication of in stream light availability.

O papel do dossel na alimentação do lambari Bryconamericus microcephalus em um riacho de Mata Atlântica

Entender processos que envolvem a interação entre zona ripária e sistemas aquáticos é de fundamental importância para o estudo da dinâmica trófica em riachos. Os mecanismos atuantes nessa complexa interação são muitos, mas o estudo dos peixes pode facilitar a estruturação deste conhecimento, pois estes são os principais organismos que interagem com a biota aquática. Neste sentido, o presente estudo avalia a influência da cobertura do dossel ripário sobre a dinâmica trófica da espécie de lambari B. microcephalus em duas localidades no córrego Andorinha, Ilha Grande-RJ, através da análise da dieta, seletividade de presas e comportamento alimentar. Os dados obtidos e as análises realizadas sugerem que a espécie possui dieta onívora, muito influenciada pela cobertura de dossel e pouco sucetível a mudanças sazonais. Esta variação na dinâmica trófica é percebida em todos os aspectos observados, sugerindo uma marcada plasticidade que permite o ajuste da alimentação, preferência alimentar e comportamento de forrageio às diferentes condições locais. Este estudo contribui para o reconhecimento do valor da floresta ripária como importante agente estruturador da dinâmica trófica em ambientes aquáticos.

Biotic vs. Abiotic Control of Decomposition: A Comparison of the Effects of Simulated Extinctions and Changes in Temperature

The loss of species is known to have significant effects on ecosystem functioning, but only recently has it been recognized that species loss might rival the effects of other forms of environmental change on ecosystem processes. There is a need for experimental studies that explicitly manipulate species richness and environmental factors concurrently to determine their relative impacts on key ecosystem processes such as plant litter decomposition. It is crucial to understand what factors affect the rate of plant litter decomposition and the relative magnitude of such effects because the rate at which plant litter is lost and transformed to other forms of organic and inorganic carbon determines the capacity for carbon storage in ecosystems and the rate at which greenhouse gasses such as carbon dioxide are outgassed. Here we compared how an increase in water temperature of 5 degrees C and loss of detritivorous invertebrate and plant litter species affect decomposition rates in a laboratory experiment simulating stream conditions. Like some prior studies, we found that species identity, rather than species richness per se, is a key driver of decomposition, but additionally we showed that the loss of particular species can equal or exceed temperature change in its impact on decomposition. Our results indicate that the loss of particular species can be as important a driver of decomposition as substantial temperature change, but also that predicting the relative consequences of species loss and other forms of environmental change on decomposition requires knowledge of assemblages and their constituent species' ecology and ecophysiology

Fishes associated with pelagic Sargassum and open water lacking Sargassum in the Gulf Stream off North Carolina

The community structure of fishes associated with pelagic Sargassum spp. and open water lacking Sargassum was examined during summer and fall cruises, 1999–2003, in the Gulf Stream off North Carolina. Significantly more individual fishes (n= 18,799), representing at least 80 species, were collected from samples containing Sargassum habitat, compared to 60 species (n=2706 individuals) collected from openwater habitat. The majority (96%) of fishes collected in both habitats were juveniles, and planehead filefish (Stephanolepis hispidus) dominated both habitats. Regardless of sampling time (day or night), Sargassum habitat yielded significantly higher numbers of individuals and species compared with open-water collections. Overall, fishes collected by neuston net tows from Sargassum habitat were significantly larger in length than fishes collected from open-water habitat with neuston nets. A significant positive, linear relationship existed between numbers of fishes and the quantity of Sargassum collected by neuston net. Underwater video recordings indicated a layered structure of fishes among and below the algae and that smaller fishes were more closely associated with the algae than larger fishes. Observations of schooling behaviors of filefishes (Monacanthidae), dolphinfish (Coryphaena hippurus), and jacks (Carangidae), and fish-jellyfish associations were also recorded with an underwater video camera. Our data indicate that Sargassum provides a substantial nursery habitat for many juvenile fishes off the U.S. southeast coast.