Studies on food and feeding of marine demersal finfishes with special reference to trophic interactions

Food and feeding habits of fourteen demersal finfishes exploited off the Karnataka coast were studied to investigate trophic interactions within the marine food web. Index of Relative Importance (lRI),Ontogenetic, seasonal (pre-monsoon, monsoon and post-monsoon) variation in feeding and prey-predator relationship studies were conducted.The results of prey-predator trophic interaction studies identified four major trophic guilds based on the predators feeding similarity.Trophic guild I is 'copepod and detritus fceders'with an average group similarity of 61.4%. The second trophic guild, 'prawn and crab feeders'with an average similarity of 52.7%. 'Acetes feeders', the largest trophic guild with an average group similarity of 62.5%, composed of six demersal finfish species.The guild 'piscivores' is constituted by C. limba/us and P. arsius with an average similarity of 45%.For each predator, ontogenetic diet shift is common and is characterized by prey of low to high trophic level.Strong selection of certain prey types was observed in some predators while most of them avoided abundant prey.In addition to Acetes spp, strong predation impact was observed for penaeid prawns, epibenthic crabs and detritus.This information on trophic guilds and prey-predator interactions can be used to construct trophic model on the benthic ecosystem off Karnataka and to investigate fishery induced changes as well as predation impact of different animals on commercially important demersals

Mapping multi-species habitat use for marine conservation planning

Tese de Doutoramento, Ciências do Mar (Biologia Marinha)

Alimentação dos peixes em um riacho do Parque Estadual Morro do Diabo, bacia do Alto Rio Paraná, sudeste do Brasil

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Interference of cage fish farm on diet, condition factor and numeric abundance on wild fish in a Neotropical reservoir

Historically, the ichthyofauna of large Brazilian rivers has been subject to anthropogenic interference, such as impoundments. Currently, cage fish farming systems are a new source of impact on aquatic ecosystems. The objective of this study was to characterise the impact of freshwater fish farms on the feeding of five species of Neotropical freshwater fish. Specimens of Astyanax altiparanae, Galeocharax knerii, Iheringicthys labrosus, Pimelodus maculatus and Plagioscion squamosissimus were sampled in areas around two systems of cage fish farming (CF), and two control areas (CT) that were not influenced by this activity. Results show that there were significant changes in the diet of trophic generalist species (A. altiparanae, P. maculatus and I. labrosus) accompanied by a related increase in the condition factor values of these species in cage areas. Trophic specialist species, such as the carnivorous fish species G. knerii and P. squamosissimus, presented small differences between the CF and CT areas with regard to diet and showed no differences in other analyses performed. In conclusion, cage fish farms can affect the natural diet of trophic generalist fish species, directly affecting the nutritional status (condition factor), where food wastes was found to be one of the principal items consumed by this trophic guild. Results indicate that these species are responsible for recycling a great quantity of organic matter transferred by this type of activity, which, along with local fishery activities, contribute to mitigation of associated processes of eutrophication. © 2013 Elsevier B.V.

A estrutura trófica da ictiofauna de riachos reflete a estrutura física do habitat?

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

A comunidade ictica e suas interrelacões tróficas como indicadores de integridade biológica na área de influencia do projeto hidrelétrico Belo Monte-Rio Xingu, PA

Este estudo apresenta diferentes metodologias aplicadas para compreender o funcionamento dos ambientes de um trecho do rio Xingu (PA), em relação à comunidade de peixes que nele habitam. Através do uso da ictiofauna procurou-se confirmar alguns padrões ambientais, visando constatar o estado atual de conservação de um trecho deste rio. A partir de levantamentos da ictiofauna local conforme a variação sazonal do rio, foram feitas diferentes análises ao nível espécies, populações e guildas tróficas. No nível de organização das populações, o estudo de parâmetros biológicos tais como: taxa de crescimento corporal, tamanho corporal máximo, taxa de mortalidade e o tamanho médio do início da maturação sexual constituíram uma boa aproximação para entender a história de vida dos diferentes grupos de peixes. Foi evidenciada uma tendência das comunidades de estarem conformadas por espécies tipo r-estrategistas e com menor tamanho corporal, em relação ao número de k-estrategistas de maior tamanho. Numa abordagem funcional, foi verificado que estruturar as comunidades em guildas constitui um bom indicador tanto dos padrões de convergência de uni ecossistema afim ao setor estudado do Xingu quanto do atual estado de conservação do mesmo. Um modelo de balanço de massas construído para o setor do médio rio Xingu indicou que se trata de um sistema com grande instabilidade ambiental e, que por sua vez, se comporta como um sistema sazonalmente maduro. A aparente restrição sazonal na disponibilidade de recursos alimentares observada para o setor de rio estudado pode incidir numa máxima eficiência no uso e transferência dos mesmos no ecossistema. Uma análise biogeográfica foi feita a partir da ocorrência das espécies para contextualizar o setor do rio compreendido entre a confluência dos rios Iriri e Xingu até as proximidades do povoado de Senador José Porfirio, na bacia do Xingu. Através desta análise verificou-se que o médio (a montante das cachoeiras) e baixo Xingu (a jusante) encontram-se inseridos em duas áreas de endemismo. A baixa afinidade na composição de espécies, observada para estes dois setores, é atribuída a uma variação geográfica na paisagem. Assim, a ocorrência do limite das cachoeiras nas proximidades do povoado de Belomonte e o efeito do rio Amazonas no setor do baixo Xingu podem ser os principais fatores que explicam as diferenças na composição ictiofaunística e na abundância das espécies em relação ao setor do médio Xingu. Finalmente, ressalta-se a importância da manutenção da conectividade hidrológica como forma de manter os processos ecológicos que ligam o sistema das cabeceiras à foz, e discutem-se os eventuais impactos na dinâmica ambiental e nas espécies de peixes do médio rio Xingu que serão ocasionados com a construção do projeto hidrelétrico de Belomonte.

Ecomorphological patterns of the fishes inhabiting the tide pools of the Amazonian Coastal Zone, Brazil

Identificamos padrões ecomorfológicos que refletem a ecologia de espécies encontradas em poças de maré na Zona Costeira Amazônica (ZCA). Indivíduos de 19 espécies foram coletados no estado do Pará durante duas expedições em 2011. Foram estabelecidas dominância, grau de residência, guildas tróficas e tomadas medidas morfométricas de até 10 indivíduos de cada espécie. Calculou-se 23 atributos ecomorfológicos relacionados à locomoção, posição e forrageio, utilizados para o cálculo da distância ecomorfológica. Foram utilizadas Análises de Componentes Principais (PCA) para avaliar que atributos ecomorfológicos explicaram a variação entre as espécies. O teste de Mantel foi utilizado para testar a correlação da distância taxonômica com a morfologia das espécies e um teste de Mantel parcial para avaliar a correlação das guildas tróficas com os padrões ecomorfológicos, controlando-se o efeito da distância taxonômica entre as espécies. Nas análises formaram-se dois eixos principais para variação em relação aos padrões de locomoção, correlacionados à largura do pedúnculo caudal e formato da nadadeira anal, ocorrendo influência da distância taxonômica entre as espécies nos padrões ecomorfológicos. Espécies dominantes e residentes apresentaram menor capacidade de natação contínua. Quanto à posição na coluna d'água, formaram-se dois eixos principais da variação, correlacionados à posição do olho, área da nadadeira pélvica e formato do corpo, ocorrendo influência da distância taxônomica entre as espécies nas dissimilaridades morfológicas. A PCA agrupou espécies de hábito pelágico com espécies de hábito bentônico. Em relação ao forrageio, formaram-se dois eixos principais da variação, correlacionados ao tamanho da boca, tamanho do olho e comprimento do trato digestório. Espécies de diferentes guildas permaneceram agrupadas, sugerindo fraca relação da morfologia com o forrageio e não houve influência da distância taxonômica nas dissimilaridades nas guildas tróficas. Espécies residentes e dominantes em poças de maré na ZCA apresentam hábito sedentário, ocorrendo pouca influência da distância taxonômica nos padrões ecomorfológicos que se referem à posição na coluna d'água e locomoção, demonstrando que espécies distantes filogeneticamente podem apresentar padrões ecomorfológicos similares, e a morfologia demonstrou-se como fraca preditora das táticas de forrageio.

Ecologia da ictiofauna e análise ecossistêmica das áreas de influência direta da UHE Coaracy Nunes, Ferreira Gomes - AP

O reservatório da UHE Coaracy Nunes no rio Araguari esta localizado entre os municípios de Ferreira Gomes e Porto Grande no estado do Amapá-Brasil, distando 200 km do Oceano Atlântico. A usina Coaracy Nunes foi a primeira hidrelétrica a ser construída na Amazônia brasileira, tendo suas obras iniciadas em 1967. O rio Araguari e o principal rio do estado do Amapá e representa fonte de geração de renda através da pesca, atividades agropecuárias em sua várzea, navegação, mineração, geração de energia e lazer. O presente estudo teve por objetivo avaliar as alterações impostas pela construção do reservatório da UHE Coaracy Nunes, através das assembleias de peixes de quatro áreas de influencia direta desta usina. Para isso, no período de maio de 2009 a julho de 2010, foram realizadas coletas bimensais, de peixes, com redes de malhas padronizadas variando de 1,0 a 10,0 cm entre nos adjacentes e outras técnicas auxiliares. A partir destas coletas, no capitulo 1 foi verificado a composição, abundancia (CPUEn) e biomassa (CPUEp) relativas da ictiofauna, eficiência amostral (curva do coletor, curva de rarefação e Jacknife) e descritores ecológicos de comunidades (riqueza, diversidade, equitabilidade e dominância) das assembleias das quatro áreas. Foram efetuadas analises de variância (ANOVA: bifatorial), Kruskal-Wallis, teste-T e Mann-Whitney para verificar se havia diferenças significativas dos descritores entre as áreas e períodos sazonais. Estas análises foram corroboradas por analises multivariadas de agrupamento (cluster), ordenamento (MDS), Anosim e Simper. No capitulo 2, os estados ecológicos das quatro áreas foram verificados utilizando como indicadores: curvas espécie abundancia, curvas K-dominância e curvas ABC, assim como modelos espécie-abundancia serie geométrica, log serie, log normal e broken stick, e modelo de regressão linear de espectros de tamanho. No capitulo 3, a estrutura trófica foi estimada a partir da categorização das espécies de cada área em 5 guildas: piscívora, onívora, detritívora, carnívora e herbívora. A abundancia, biomassa e índices ecológicos destas guildas foram estimados e verificados suas variações espaço-temporais, por analises de variância (ANOVA: bifatorial e Kruskal-Wallis) e teste t. No capitulo 4, a dieta das espécies mais abundantes das assembleias de cada área foi verificada e suas variações espaço-temporais detectadas por analise de variância (ANOVA: bifatorial e Kruskal-Wallis). Também foram estimados a amplitude e sobreposição de nicho das espécies mais abundantes, assim como a existência de competição entre as espécies através de modelagem nula. No capitulo 5 foi realizada a avaliação ecossistêmica das quatro áreas através de modelos de fluxo de biomassa na rede trófica do ecossistema, usando como instrumento de modelação o software Ecopath. Essas análises tinham por objetivo descrever as variações dos atributos ecológicos que quantificam as propriedades de maturidade, estabilidade e resiliência ecossistêmica que pudessem refletir os estados ecológicos dessas áreas. O modelo incluiu compartimentos funcionais desde produtores primários ate predadores de topo. No geral, todas as análises indicaram sensíveis alterações na ictiofauna atribuídas a implantação da UHE Coaracy Nunes, que se refletem nos três níveis de organização: ecossistema, comunidade (assembleia) e guilda. Os resultados indicaram a captura de 1.977 peixes distribuídos em 2 classes, 9 ordens, 23 famílias, 73 gêneros e 108 espécies. As curvas de acumulação de espécies e curvas de rarefação individualizadas demonstraram que houve suficiência amostral nas áreas Reservatório e Lacustre. Os resultados mostraram que a área Jusante foi mais rica, diversa e equitativa em relação as demais e que a sazonalidade não influenciou na variação destes índices. A abundancia relativa (CPUEn) foi superior nas áreas Reservatório e Lacustre e a biomassa relativa (CPUEb) foi superior na área Jusante, não havendo diferenças sazonais para esses descritores em todas as áreas. As analises de agrupamento (cluster) e ordenamento (MDS) da ictiofauna permitiram identificar a formação de três assembleias distintas: Jusante, Montante e uma assembleia que compreende as áreas Reservatório e Lacustre, ratificando a similaridade dessas duas áreas. Os resultados das curvas whitakeplot, ABC e K-dominância, assim como o ajuste satisfatório do modelo broken stick e os padrões das curvas de espectro de tamanho para a assembleia da área a jusante indicam que esta área foi a mais equilibrada em termos ecológicos. Nas áreas Lacustre e Reservatório, os resultados tanto do ajuste ao modelo serie geométrica, quanto os resultados das curvas whitake-plot, ABC e K-dominância e o espectro de tamanho, assim como os resultados das curvas e ajustes ao modelo série e menor espectro de tamanho para a assembleia da área Reservatório, refletem que os peixes destas áreas, em sua maioria, são indivíduos pequenos com elevada dominância e baixa equitabilidade, caracterizando comunidades típicas de áreas impactadas. A estrutura trófica das assembleias de peixes das áreas represadas (Reservatório e Lacustre) foram formatadas em função do barramento do rio, que isolou e fragmentou o ambiente, determinando sua modificação física, impondo o estabelecimento de uma ictiofauna de espécies pré-adaptadas as condições ambientais de represamento, diferente, em parte, da estrutura da ictiofauna fluvial pre-barramento, destacando as piscívoras, onívoras e detritívoras, que foram as mais ricas e abundantes em função da disponibilidade, nas duas áreas, dos recursos alimentares de sua preferencia. Os resultados demonstraram que as dietas das assembleias de todas as áreas foram similares quanto ao predomínio do consumo de peixes e detritos, seguidos de alimento vegetal aloctone, revelando um padrão com poucos nichos amplos e uma concentração maior de espécies com nichos mais estreitos. Contudo, o padrão de baixa amplitude trófica foi evidenciado pelo predomínio da guilda piscívora, somada as guildas detritívora e herbívora. A sazonalidade pouco influenciou na alimentação da maioria das espécies em todas as áreas. Os padrões comparativos da dieta entre as áreas Montante e Jusante com as áreas Reservatório e Lacustre indicam que a maioria das espécies das áreas represadas pertenciam as guildas piscívora, onívora e detritívora antes do barramento do rio, que colonizaram estes ambientes, influenciadas, principalmente, pela abundancia dos recursos alimentares de suas preferencias e das condições físicas ambientais favoráveis. Interações competitivas foram evidenciadas pelos modelos nulos, sugerindo que a competição também foi um fator importante na estruturação das assembleias. Ecossistemicamente, os quatro modelos de fluxo de biomassa representam ecossistemas com elevada produção primaria oriunda da floresta riparia e algas filamentosas, que são utilizadas parcialmente. A cadeia trófica baseada em detrito apresentou ser mais importante que a que tem como base a produção primaria nas áreas Reservatório e Lacustre. A maioria dos fluxos ocorre nos compartimentos de níveis tróficos baixos. As propriedades ecossistêmicas da área Jusante indicam que este ambiente se encontra mais desenvolvido e maduro em relação aos outros, caracterizado por resiliência e entropia altas. As áreas represadas (Reservatório e Lacustre) apresentaram atributos ecossistêmicos que lhe conferiram características de menos resiliente e menos maduro que as áreas de rio. A área Montante apresentou um padrão intermediário de resiliência, estabilidade e maturidade. Esses resultados evidenciam que apos quarenta anos da construção da barragem do reservatório de Coaracy Nunes, a fragmentação do ambiente proporcionou alterações ecossistêmicas negativas, refletidas nas assembleias de peixes das áreas acima do barramento e na analise ecossistêmica, evidenciando que a área jusante apresenta características de ambiente em bom estado ecológico, com baixa alteração de origem antrópica e capaz de suportar distúrbios.

Ecologia trófica das assembléias de peixes do reservatório de Chavantes (Medio rio Paranapanema. SP/PR)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Differences in the ichthyofauna feeding habits among lateral lagoons and the river channel in a large reservoir

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Responses of invertebrate trophic level, feeding guild and body size to the management of improved grassland field margins

P>1. Management of lowland mesotrophic grasslands in north-west Europe often makes use of inorganic fertilizers, high stocking densities and silage-based forage systems to maximize productivity. The impact of these practices has resulted in a simplification of the plant community combined with wide-scale declines in the species richness of grassland invertebrates. We aim to identify how field margin management can be used to promote invertebrate diversity across a suite of functionally diverse taxa (beetles, planthoppers, true bugs, butterflies, bumblebees and spiders). 2. Using an information theoretic approach we identify the impacts of management (cattle grazing, cutting and inorganic fertilizer) and plant community composition (forb species richness, grass species richness and sward architecture) on invertebrate species richness and body size. As many of these management practices are common to grassland systems throughout the world, understanding invertebrate responses to them is important for the maintenance of biodiversity. 3. Sward architecture was identified as the primary factor promoting increased species richness of both predatory and phytophagous trophic levels, as well as being positively correlated with mean body size. In all cases phytophagous invertebrate species richness was positively correlated with measures of plant species richness. 4. The direct effects of management practices appear to be comparatively weak, suggesting that their impacts are indirect and mediated though the continuous measures of plant community structure, such as sward architecture or plant species richness. 5. Synthesis and applications. By partitioning field margins from the remainder of the field, economically viable intensive grassland management can be combined with extensive management aimed at promoting native biodiversity. The absence of inorganic fertilizer, combined with a reduction in the intensity of both cutting and grazing regimes, promotes floral species richness and sward architectural complexity. By increasing sward architecture the total biomass of invertebrates also increased (by c. 60% across the range of sward architectural measures seen in this study), increasing food available for higher trophic levels, such as birds and mammals.

Diel variation in mangrove fish abundances and trophic guilds of northeastern Australian estuaries with a proposed trophodynamic model

Diel activity patterns of tropical fish assemblages in turbid, mangrove-dominated estuaries remain largely undocumented, leading to uncertainty about ecological processes in these systems. To capture active fishes by day and night, gill nets were set perpendicular to mangrove shorelines, in six northeastern Australian estuaries during 13 bimonthly trips. Fish were sampled with eight large mesh (102-151 mm) nets, set for 6 hrs (1500-2100), and checked hourly (1146 day, 635 dusk, 872 night checks). Four smaller mesh (19-51 mm) nets were also set for 1 hr before and after sunset (77 day, 78 night checks). Of 157 total species, 22 were netted exclusively before sunset and 47 exclusively after sunset. All of the top 26 species were present both day and night, but of these, 46% were primarily nocturnal (diel index > 0.65). An average of 77.2 fish hr−1 were netted by day vs 171.4 by night. Within the 400 km coastal region, assemblages differed between two northern wave-dominated (WD) estuaries and four southern tide-dominated ('I'D) estuaries. In all six estuaries Lates calcarifer (Bloch, 1790) dominated night assemblages. In 'I'D estuaries, night assemblages were also dominated by Thryssa hamiltoni Gray, 1835 and Eleutheronema tetradactylum (Shaw, 1804); while in WD estuaries Herklotsichthys castelnaui (Ogilby, 1897), Leiognathus equulus (Forsskål, 1775), and Megalops cyprinoids (Broussonet, 1782) were dominant at night. Nocturnal species included planktivores and carnivores, while daytime assemblages were dominated by detritivores (Mugillidae). Higher night catch rates are attributed to increased activity by mobile fishes moving from mangrove to adjacent habitats to forage, especially immediately post-sunset. Although day-night diets and forage resources have yet to be compared in mangrove systems, previously unrecognized trophic relationships involving variation in diel activity among important fishery species (Centropomidae, polynemidae, Carangidae) and their prey may be key ecological processes in these tropical mangrove estuaries. A proposed hypothesis explaining diel variation in mangrove fish assemblages of tropical estuaries is presented through a conceptual model.

Six unidentified, youngest members of a traditional Küfer guild posing in front of their wine barrels holding the tools of their trade and glasses of wine; Bad Dürkheim Portraits Men

Handwritten description on verso addressed to Herr u. Frau Ernst Weill

Top-predator control-induced trophic cascades: an alternative hypothesis to the conclusion of Colman et al.

Recently argued that observed positive relationships between dingoes and small mammals were a result of top-down processes whereby lethal dingo control reduced dingoes and increased mesopredators and herbivores, which then suppressed small mammals. Here, I show that the prerequisite negative effects of dingo control on dingoes were not shown, and that the same positive relationships observed may simply represent well-known bottom-up processes whereby more generalist predators are found in places with more of their preferred prey. Identification of top-predator controlinduced trophic cascades first requires demonstration of some actual effect of control on predators, typically possible only through manipulative experiments with the ability to identify cause and effect.

Invertebrate predation and trophic cascades in a pelagic food web : The multiple roles of Chaoborus flavicans (Meigen) in a clay-turbid lake

In lake ecosystems, both fish and invertebrate predators have dramatic effects on their prey communities. Fish predation selects large cladocerans while invertebrate predators prefer prey of smaller size. Since invertebrate predators are the preferred food items for fish, their occurrence at high densities is often connected with the absence or low number of fish. It is generally believed that invertebrate predators can play a significant role only if the density of planktivorous fish is low. However, in eutrophic clay-turbid Lake Hiidenvesi (southern Finland), a dense population of predatory Chaoborus flavicans larvae coexists with an abundant fish population. The population covers the stratifying area of the lake and attains a maximum population density of 23000 ind. m-2. This thesis aims to clarify the effects of Chaoborus flavicans on the zooplankton community and the environmental factors facilitating the coexistence of fish and invertebrate predators. In the stratifying area of Lake Hiidenvesi, the seasonal succession of cladocerans was exceptional. The spring biomass peak of cladocerans was missing and the highest biomass occurred in midsummer. In early summer, the consumption rate by chaoborids clearly exceeded the production rate of cladocerans and each year the biomass peak of cladocerans coincided with the minimum chaoborid density. In contrast, consumption by fish was very low and each study year cladocerans attained maximum biomass simultaneously with the highest consumption by smelt (Osmerus eperlanus). The results indicated that Chaoborus flavicans was the main predator of cladocerans in the stratifying area of Lake Hiidenvesi. The clay turbidity strongly contributed to the coexistence of chaoborids and smelt at high densities. Turbidity exceeding 30 NTU combined with light intensity below 0.1 μE m-2 s-1provides an efficient daytime refuge for chaoborids, but turbidity alone is not an adequate refuge unless combined with low light intensity. In the non-stratifying shallow basins of Lake Hiidenvesi, light intensity exceeds this level during summer days at the bottom of the lake, preventing Chaoborus forming a dense population in the shallow parts of the lake. Chaoborus can be successful particularly in deep, clay-turbid lakes where they can remain high in the water column close to their epilimnetic prey. Suspended clay alters the trophic interactions by weakening the link between fish and Chaoborus, which in turn strengthens the effect of Chaoborus predation on crustacean zooplankton. Since food web management largely relies on manipulations of fish stocks and the cascading effects of such actions, the validity of the method in deep clay-turbid lakes may be questioned.