2 Prat Los Macroinvertebrados (Quito Agost09)V3
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Macroinvertebrados
Macroinvertebrados
Indicadores de condiciones ambientales:
Viven asociados al substrato de los cursos fluviales
fisicoquímicas: temperatura, nutrientes, O2, Conductividad
hidromorfológicas: caudal, substrato
Miden > 1 mm
Muestreo con salabre modelo estándar EN 27828:1994 0,5 mm de abertura de poro
Muestreo con salabre 0,25 mm de abertura de poro
MUESTREO
Protocolos Pretenden estandarizar los resultados, hacerlos
comparables y fácilmente comprensibles para la administración
Tienen su origen en EUA, actualmente mucho interés en Europa para hacer comparativos los resultados entre diferentes estados y sistemas
La elección del método de muestreo depende de El objetivo del proyecto o estudio Disponibilidad de muestreador Coste Familiaridad con el método
Muestreos de comunidades
Carter & Resh, JNABS, 2001
Carter & Resh, JNABS, 2001
Carter & Resh, JNABS, 2001
Metodología GUADALMED
y = 4,4971Ln(x) - 1,8338
R2 = 0,9741
-7
-2
3
8
13
18
23
0 25 50 75 100 125 150 175 200
Número Individuos
Ta
xa
Surber Multihabitat
y = 4,0804Ln(x) - 2,4885
R2 = 0,845
-7
-2
3
8
13
18
23
0 25 50 75 100 125 150 175 200
Número Individuos
Ta
xa
3- Minutos Kicking
y = 2,8838Ln(x) - 1,449
R2 = 0,8937
-7
-2
3
8
13
18
23
0 25 50 75 100 125 150 175 200
Número Individuos
Ta
xa
Proyecto CERA: Muestreo macroinvertebradosM
ET
OD
OL
OG
IA I
nd
icad
ore
s b
ioló
gic
os
Sustrato > 5%: Hábitats Dominantes = 20 surber proporcional al área de cada sustrato.
Sustrato < 5%: Hábitats Marginales = No se muestrean
Lista de macroinvertebrados con sus densidades por metro cuadrado
Muestreo cuantitativo AQEM
Surber sampler
malla de 250 m o de 500 m
8
8
Habitats Dominantes
Habitats Marginales
2
2
Sustrato > 5%: Hábitats Dominantes x 4 + 4 = Bote 2
Sustrato < 5%: Hábitats Marginales x 4 = Bote 1
A. Lista de Macroinvertebrados de Hábitats Marginales (Bote 1)
B. Lista de Macroinvertebrados de Hábitats Dominantes (Bote 2)
C. Lista Global de Macroinvertebrados (Bote 1+2)
Muestreo cuantitativo CERA
Surber sampler
malla de 250 m o de 500 m
3
3
Habitats Dominantes
Habitats Marginales
1
1
2
2
Macro-taxonomía
Géneros Fam FAA Adult Larva Patagonia Cañete
Ephemeroptera 14 4 88 97 7 7 Muchas sp solo adultos o larvas (412 sp)
Odonata 14 6 180 2 1 No clave larvas (1319 sp)
Plecoptera 7 2 44 42 14 2 470 sp
Hemiptera-Heteropt 15 6 82 Claves adultos (900 sp)
Neuroptera-Megalop 4 0 10 10 > 80 sp
Trichoptera 20 13 127 99 16 12 1350 sp
Diptera (Simulidae) 24 17 12 9 24 (12) 58(33) 10% fauna conocida, 40% larvas
Coleoptera 30 11 127 72 4 12
Hyalella 1 1 1 1 1 60 especies
Aegla 1 0 1 1 70 especies
Cangrejos 4 0 >40 >300 sp
Acari 118 916 sp
Oligochaeta 8 40 4 4 200
Bivalvia 4 1 22
Gasteropoda 15 5 28 4 2
Orden Familia ABI ABUNDANCIA Orden Familia ABI ABUNDANCIA
Trichoptera Helicopsychidae 10
Turbellaria 5 Calamoceratidae 10
Hirudinea 3 Odontoceridae 10
Oligochaeta 1 Leptoceridae 8
Gasteropoda Ancylidae 6 Polycentropodidae 8
Physidae 3 Hydroptilidae 6
Hydrobiidae 3 Xiphocentronidae 8
Limnaeidae 3 Hydrobiosidae 8
Planorbidae 3 Glossosomatidae 7
Bivalvia Sphaeriidae 3 Hydropsychidae 5
Amphipoda Hyalellidae 6 Anomalopsychidae 10
Ostracoda 3 Philopotamidae 8
Hydracarina 4 Limnephilidae 7
Ephemeroptera Baetidae 4 Lepidoptera Pyralidae 4
Leptophlebiidae 10 Coleoptera Ptilodactylidae 5
Leptohyphidae 7 Lampyridae 5
Oligoneuridae 10 Psephenidae 5
Odonata Aeshnidae 6 Scirtidae (Helodidae) 5
Gomphidae 8 Staphylinidae 3
Libellulidae 6 Elmidae 5
Coenagrionidae 6 Dryopidae 5
Calopterygidae 8 Gyrinidae 3
Polythoridae 10 Dytiscidae 3
Plecoptera Perlidae 10 Hydrophilidae 3
Gripopterygidae 10 Hydraenidae 5
Heteroptera Veliidae 5 Diptera Blepharoceridae 10
Gerridae 5 Simuliidae 5
Corixidae 5 Tabanidae 4
Notonectidae 5 Tipulidae 5
Belostomatidae 4 Limoniidae 4
Naucoridae 5 Ceratopogonidae 4
Dixidae 4
Psychodidae 3
Dolichopodidae 4
Estación:____________ Stratiomyidae 4
Empididae 4
Chironomidae 2
Fecha:_______________ Culicidae 2
Muscidae 2
Ephydridae 2
Operador:__________ Athericidae 10
Syrphidae 1
En amarillo taxa encontrados por Jacobsen (2008) entre 3300-4200 en ríos de páramo de Ecuador
Macro-calidad
Orden Familia ABI ABUNDANCIA Orden Familia ABI ABUNDANCIA
Trichoptera Helicopsychidae 10
Turbellaria 5 Calamoceratidae 10
Hirudinea 3 Odontoceridae 10
Oligochaeta 1 Leptoceridae 8
Gasteropoda Ancylidae 6 Polycentropodidae 8
Physidae 3 Hydroptilidae 6
Hydrobiidae 3 Xiphocentronidae 8
Limnaeidae 3 Hydrobiosidae 8
Planorbidae 3 Glossosomatidae 7
Bivalvia Sphaeriidae 3 Hydropsychidae 5
Amphipoda Hyalellidae 6 Anomalopsychidae 10
Ostracoda 3 Philopotamidae 8
Hydracarina 4 Limnephilidae 7
Ephemeroptera Baetidae 4 Lepidoptera Pyralidae 4
Leptophlebiidae 10 Coleoptera Ptilodactylidae 5
Leptohyphidae 7 Lampyridae 5
Oligoneuridae 10 Psephenidae 5
Odonata Aeshnidae 6 Scirtidae (Helodidae) 5
Gomphidae 8 Staphylinidae 3
Libellulidae 6 Elmidae 5
Coenagrionidae 6 Dryopidae 5
Calopterygidae 8 Gyrinidae 3
Polythoridae 10 Dytiscidae 3
Plecoptera Perlidae 10 Hydrophilidae 3
Gripopterygidae 10 Hydraenidae 5
Heteroptera Veliidae 5 Diptera Blepharoceridae 10
Gerridae 5 Simuliidae 5
Corixidae 5 Tabanidae 4
Notonectidae 5 Tipulidae 5
Belostomatidae 4 Limoniidae 4
Naucoridae 5 Ceratopogonidae 4
Dixidae 4
Psychodidae 3
Dolichopodidae 4
Estación:____________ Stratiomyidae 4
Empididae 4
Chironomidae 2
Fecha:_______________ Culicidae 2
Muscidae 2
Ephydridae 2
Operador:__________ Athericidae 10
Syrphidae 1
En amarillo taxa encontrados por Jacobsen (2008) entre 3300-4200 en ríos de páramo de Ecuador
RE
SU
LT
AD
OS
Ín
dic
e B
ioló
gic
oProyecto CERA
ABIMuy bueno >98
Bueno 71-97Moderado 43-70
Malo 16-42Pésimo <15
Los Andes: son un sistema montañoso discontinuo que recorre longitudinalmente América del Sur.- Discontinuidades morfológicas definen 3 sectores en el gradiente latitudinal- Variabilidad:
Altitudinal Climática Florística
-Los ecosistemas fluviales mas estudiados han sido los Andes del Norte y del Sur.
-Jacobsen, D. 2008. Tropical High-Altitude Streams. In: Tropical stream ecology. Chapter 8
LOS RÍOS ALTOANDINOS
http://www.educima.com/es
6ºS
15ºS
ANDES DEL NORTE
ANDES DEL CENTRO
ANDES DEL SUR
Conexión transantártica
Dudgeon, 2008
Escala de cuenca: altitud, orden de río
Escala de tramo o
microhabitat
Poblaciones: Ecología trófica deHyalella sp.
Travertinos Briófitas
4425 m s.n.m
2550 m s.n.m
ESCALAS DE ESTUDIO
6ºS15ºS
Escala de gradiente latitudinal
ESCALA REGIONAL
6ºS15ºS
Escala de gradiente latitudinal
Dudgeon, 2008
Rango Localidad Nº Familias Nº Géneros Nº Géneros altitudinal de Chironomidae Referencias2500-4400 Río Cañete 45 108 33 (30,5%) Esta investigación
Páramos ecuatorianos 41 N.D Jacobsen (2008)Río Cañete 40 89 29 (32,6%) Esta investigaciónAltiplano boliviano 26 N.D Jacobsen & Marín (2007)Río Cañete 28 76 29 (38,1%) Esta investigaciónValle central ecuatoriano 40 N.D Jacobsen & Encalada (1998)Río Cañete 32 65 19 (29,2%) Esta investigación
3300-4200
3800-4000
2600-3100
Comparación de riqueza de taxa de macroinvertebrados (familias y géneros)
La comunidad de macroinvertebrados bentónicos altoandinos
RESULTADOS RIO CAÑETE
Westernmost Mediterranean Basin (WMB) … the regional scale in this study
High mountains
MEDITERRAN REGIONAL SCALE
Low mountains and hills
Table lands
Plains
Complex geological features might contribute to generate a “biodiversity
hotspot” in this area.
TERTIARY
QUATERNARYHolocene
Pleistocene
Pliocene
Miocene
Paleocene
CE
NO
ZO
IC
Eocene
Oligocene
66.4My
57.8My
36.6My
23.7My
5.3My
1.6My
0.01My
present
Alpine Orogeny
Processes occurring in Westernmost Mediterranean Basin…
85My 75My
PAST GEOLOGICAL EVENTS: Mediterranean region
Southern movement of the Betic-Riffian plate
TERTIARY
QUATERNARYHolocene
Pleistocene
Pliocene
Paleocene
CE
NO
ZO
IC
Eocene
Oligocene
present
Miocene
66.4My
57.8My
36.6My
23.7My
5.3My
1.6My
0.01My
Processes occurring in Westernmost Mediterranean Basin…
PAST GEOLOGICAL EVENTS: Mediterranean region
Connection Eurasian-African plates ca.260,000yMessinian Salinity Crisis
TERTIARY
QUATERNARYHolocene
Pleistocene
Pliocene
Paleocene
CE
NO
ZO
IC
Eocene
Oligocene
present
Miocene
66.4My
57.8My
36.6My
23.7My
5.3My
1.6My
0.01My
Processes occurring in Westernmost Mediterranean Basin…
PAST GEOLOGICAL EVENTS: Mediterranean region
Mediterranean climate formationBeginning of the glaciations (Donau)
TERTIARY
QUATERNARYHolocene
Pleistocene
Pliocene
Paleocene
CE
NO
ZO
IC
Eocene
Oligocene
present
Miocene
66.4My
57.8My
36.6My
23.7My
5.3My
1.6My
0.01My
Processes occurring in Westernmost Mediterranean Basin…
PAST GEOLOGICAL EVENTS: Mediterranean region
Glaciations cause habitat displacement that cause organism displacement or population contractions (during glaciations) and expansions (during interglaciations).
TERTIARY
QUATERNARYHolocene
Pleistocene
Pliocene
Paleocene
CE
NO
ZO
IC
Eocene
Oligocene
present
Miocene
66.4My
57.8My
36.6My
23.7My
5.3My
1.6My
0.01My
Processes occurring in Westernmost Mediterranean Basin…
PAST GEOLOGICAL EVENTS: Mediterranean region
TERTIARY
QUATERNARYHolocene
Pleistocene
Pliocene
Paleocene
CE
NO
ZO
IC
Eocene
Oligocene
present
Miocene
66.4My
57.8My
36.6My
23.7My
5.3My
1.6My
0.01My
Processes occurring in Westernmost Mediterranean Basin…
Prebetic
Rif Ranges
Betic Ranges
Subbetic
FLYCHS
EXTERNAL ZONE
INTERNAL ZONE(Betic s.s.)
EXTERNAL ZONE
INTERNAL ZONE
Iberic Massif
IBERIC
TRANSITIONAL
BETIC
RIF
ENVIRONMENTAL FACTORS AT REGION SCALE
GENETIC DIVERGENCES AMONG POPULATIONS (Genetic structure)
GENETIC HOMOGENEITY(Genetic unstructure)Gene flow
Genetic barriers
Population genetic structure depends on (Bohonak & Jenkins, 2003): - Dispersal capabilities of the target organism- Landscape dispersal barriers and biogeography- Ecological constrictions, Natural Selection
Implications on population genetics
GENETIC STRUCTURE: background
SPECIATION
METHODOLOGY: Sampling sites
142 Reference sites scattered in 4 regions
Hesperic (H): 57 sites Transition (T): 17 sites Betic (B): 49 sites Rif (R): 19 sites
From 20 to 1860 m.a.s.l.30 different basins
Multihabitat kick sampling with a 250-300m net
Looking for caddisflies during 15 minutes in all available habitats.
Sorting and identifying caddisfles in the lab
sp??
METHODOLOGY: Community level
Historical fingerprint at community level in headwaters… but at species level, and in midstream reaches?
Chimarra marginata (L.)Paleartic speciesMidstream-lowland species
0 200 Km
Köppen Mediterranean climate boundary
T
B
R
I
Ú
Ú
Ú
Ú
Ú
Ú
Ú
Ú
Ú
METHODOLOGY: Population level
DNA ISOLATION (Phenol/Chloroform extraction)
mtDNA AMPLIFICATION (cox 1 gene from mtDNA)
SEQUENCE ALIGNMENT (Staden Package, Bioedit)
HAPLOTYPE ANALYSES
Chimarra marginata: 36 indvs., 23 haplotypesNested cladogram with haplotype connections
Source of variation F -statistics P
By clades Among groups Ф CT=0.503 0.041
Within populations Ф ST=0.791 <0.01
By regions Among groups Ф CT=0.573 0.022
Within populations Ф ST=0.763 <0.01
Inference key:
Allopatry
Isolationby distance
RESULTS: Population level
Time to the Most Recent Common Ancestor (TMRCA)0.9-1.5% per My for arthropods (Queck et al., 2004)
0.81-1.35My
0.6-1.05My
1.51-2.52My
RESULTS: Population level
Regions differed in total and sampled surface
Randomly selection of 3 sites per basin and region (complete basins)Number of basins per region: I:8, T:1, B:4, R:2
16
2113
7
RESULTS: Community level
Ec
olo
gic
al i
sola
tio
nCORRESPONDENCE ANALYSIS
Geological isolation
Historical fingerprint
RESULTS: Community level
Bonada, N., Múrria, C., Zamora-Muñoz, C., El Alami, M., Poquet, J. M., Puntí, T., Moreno, J. L., Bennas, N., Alba-Tercedor, J., Ribera, C. & Prat, N. 2009. Using community and population approaches to understand how contemporary and historical factors have shaped species distribution in river ecosystems. Global Ecology and Biogeography 18: 202-213.
Headwaters
Midstreams
Lowlands
gene flow among
populations
Longitudinal zonation effects on population structure ...L
and
sca
pe b
arri
ers
+
+-
-
Ge
ne
flow
Headwaters
Midstreams
Lowlands
INTRODUCTION
INTRODUCTION
(Giller & Malmqvist, 1998)Mesh size
+
-
Headwaters
Midstream
Lowlands
22 river basins with at least three sites per basin to 61 sites.
17 Hydropsyche species
Cox 1 sequences for 230 individuals (592 bp)
Haplotype analyses and population structure tests were carried out
MYC model was run to delimit genetic cluster and detect incipient speciation
We assessed species distribution range, species richness and genetic structure of
congeneric Hydropsyche inhabiting different river sections and different basins
METHODOLOGY: sampling sites and genetic analysis
RESULTS: MYC analysis
MYC model yielded an estimate of 19 species, in two cases morphological and
sequenced-based species show discrepancies: H. instabilis and H. incognita
(headwater species).
PHYLOGENETIC RELATEDNESS:
- DNA sequences of cox 1, 614 bp; wg, 44 bp; ef1a, 484 bp; 28S, 703 bp of 38
individuals of 17 known congeneric Hydropsyche.
- Phylogenetic relation among 17 species: BI / ML / MP
METHODOLOGY
Lowlands
Headwaters
Midstreams
Midstreams/Lowlands
RESULTS: phylogenetic relatedness
RESULTS: phylogenetic relatedness
gr. Guttata
gr. Instabilis
gr. Pellucidula
gr. Caldra
gr. Pellucidula
Iberian PlateTransitionalBeticRif
RESULTS: phylogenetic relatedness
RESULTS: ecological niche and niche overlap
Headwaters
Midstreams
Lowlands
(Wilks’ = 0.299, df = 51.2, P < 0.0001)
HIGH NICHE DIFFERENTATION
Escala de cuenca: altitud, orden de río
4425 m s.n.m
2550 m s.n.m
ESCALAS DE ESTUDIO
(EPA, 1999)
ENVIRONMENTAL FACTORS AT BASIN SCALE
Headwaters
Midstream
Lowlands
Headwaters Midstream Lowlands
ENVIRONMENTAL FACTORS AT BASIN SCALEH
ead
wat
ers
Mid
stre
amL
ow
lan
ds
Species composition change along longitudinal zonation
Dibujos originales: M. Rieradevall
- Fluctuaciones de temperatura diarias pueden ser de -11 a 25º C con promedios 2-10ºC
- Estacionalidad → régimenes de lluvia → perturbaciones hidrológicas impredecibles
- Temperatura promedio más baja → tiempos de desarrollo más largos? → persistencia comunidades? –Multivoltinismo?
Variabilidad del sustrato y disponibilidad de recursos alóctonos
Disposición y estructura de macroinvertebrados
Andes tropicales (Jacobsen, 2008)
Riqueza de taxa en ríos altoandinos disminuye con la altitud (Jacobsen et al., 1997, Jacobsen 2008).
MACROINVERTEBRADOS RÍOS ALTOANDINOS
Mayor riqueza de taxa en altitudes intermedias (Rahbek, 1995). Riqueza es constante hasta los 1800 m s.n.m y luego disminuye progresivamente (Jacobsen, 2004).
Rangos de altitud
3000 - 3500N Media D.S N Media D.S N Media D.S N Media D.S p Sig.
S 10 36,9 12,3 18 31,8 7,37 24 29,8 6,3 18 28,4 5,5 0,144 n.sS (R326) 10 22,8 4,5 18 22,7 3,41 24 19,9 4,9 18 20 5,8 0,1826 n.sH' 10 2,1 0,3 18 2 0,4 24 2,1 0,6 18 1,91 0,7 0,9186 n.s
Altitud 4Altitud 3Altitud 1 Altitud 22500 - 3000 3500 - 4000 4000 - 4500
1 2 3 4
Rango de altitud
10
12
14
16
18
20
22
24
26
28
30
32
Riq
ueza
Rar
efac
tada
S (
R32
6)
1 2 3 4
Rango de altitud
0,8
1,0
1,2
1,4
1,6
1,8
2,0
2,2
2,4
2,6
2,8
Indi
ce d
e di
vers
idad
Sha
nnon
- W
iene
r (H
')
Variables biológicas: cambios en el gradiente altitudinal
Incremento de altitud
RESULTADOS RIO CAÑETE
Coleoptera Odonata
Heteroptera
Riquezade familias
Altitud
MACROINVERTEBRADOS RÍOS ALTOANDINOS
1 2 3 4 p-value TIPO 1: RESTRINGIDOS A UN ESTRATO ALTITUDINALBaetodes 59 1 0 0 0,001Heterelmis 24 2 0 0 0,001Cylloepus 50 0 0 0 0,001
Rangos altitudinales
TIPO 2: DISMINUYEN GRADUALMENTE CON LA ALTITUDPaltostoma 44 12 4 0 0,017Parametriocnemus 50 15 8 3 0,034
Incremento de la altitud
Taxa indicadores de la variabilidad altitudinal (Análisis IndVal)
TIPO 3: AUMENTAN GRADUALMENTE CON LA ALTITUD
Podonomopsis 0 1 20 50 0,001Planariidae 3 1 27 63 0,001
TIPO 4: SE DISTRIBUYEN EN TODO EL GRADIENTE ALTITUDINAL
Andesiops 36 14 35 15 0,95Atopsyche 31 12 27 11 0,294Cricotopus 38 22 26 13 0,201
Nº Taxa Sig.
TIPO 1 14 *
TIPO 2 10 *
TIPO 3 9 *
TIPO 4 75 n.s
SECCION 1: RESULTADOS
Río C
añet
e
HeterelmisAustrelmis
Austrolimnius
Solo algunos patrones de distribución altitudinal
se dejaron reconocer a nivelde género
Nivel especie necesario
Patrones distribución altitudinal
Contradicciones, unos si y otros no (Jacobsen 2008).
ESTACIONALIDAD
¿Existieron variaciones estacionales en la comunidad de macroinvertebrados (estación seca/estación lluviosa)?
No se presentaron variaciones significativas ni en los parámetros biológicos ni fisicoquímicos.
En Chironomidae sólo Corynoneura fue mas frecuente en la estación lluviosa.
Motivos:
Variaciones anuales de la precipitación: pocas lluvias en el año 2005.
Recuperación de la comunidad ante el efecto de la precipitación puede ser relativamente rápida (Ríos, 2008).
ESTACIONALIDAD -CAÑETE
Escala local de tramo:HABITAT
Travertinos Briófitas
4425 m s.n.m
2550 m s.n.m
ESCALAS DE ESTUDIO
Piburja stream
Estación SECA: aumento de riqueza, abundancia y diversidad
HÚMEDASECAépoca
25,00
20,00
15,00
10,00
5,00
0,00
Barras de error: +/- 1 SE
Pro
med
io S
refugiosrápidos
Microhabitat
HÚMEDASECAépoca
2,50
2,00
1,50
1,00
0,50
0,00
Pro
med
io
H’
Ind
ex
húmedaseca
3,00
2,00
1,00
0,00
Barras de Error: +/- 1 SE
Piburja stream
Densidad Macroinvertebrados (como log x+1):D
ensi
dad
pro
m. H
eter
elm
is
6,00
húmedaseca
5,00
4,00
3,00
2,00
1,00
0,00
Den
sid
ad p
rom
. B
aeto
des
Mayor densidad en la época seca:30 taxa (77% )
Mayor densidad en la época húmeda: 2 taxa (5 % )
refugiosrápidos
Microhabitat
épocaépoca
Estacionalidad de la deriva
Riqueza y diversidad Fisher’s α ** correlacionados con el caudal
Composición distinta entre épocas
Piburja stream
ENVIRONMENTAL FACTORS AT REACH SCALE
(Giller & Malmqvist, 1998)
LA IMPORTANCIA DEL HABITAT
cau
dal
l/s
0
100
200
300
400
PrisitinoAfectado
0
1
2
velo
cid
ad S
ub
er m
/s
0
1
2
Est
abili
dad
Cau
dal
0
1000
2000
3000
4000
Pristino Afectado Pristino Afectado
April 06 May 06 Jan 07 Feb 07
HÚMEDA SECA
RA P RE P RA D RE D RA P RE P RA D RE D
RA P
RESULTADOS Régimen hidrológico
RA: Rápidos
RE: Refugios
P: Prístino
D: Afectado
Den
sid
ad p
rom
. Sim
uli
idae
LLUVIASSECA
6,00
4,00
2,00
0,00
LeptohyphesOchrotrichiaHydrobiosidae
Resultados GLM: Microhábitat
LLUVIASSECA
3,00
2,50
2,00
1,50
1,00
0,50
0,00
Den
sid
ad p
rom
. Hya
lell
a
PrionocyphonHyalellaCeratopogonidaeTanytarsiniCochliopsycheNectopsyche
Barras de Error: +/- 1 SE
Mayor densidad en refugios y época seca: Mayor densidad en rápidos:
densidad MACROINVERTEBRADOS :
Similaridad entre:
estaciones, tramos & microhabitats
P: Prístino
D: Afectado
re: Refugio
ra: Rápido
• Mayoría de taxa (densidades) correlaciones negativas con el caudal
• Macrelmis correlación positiva con el caudal
Regresiones Logísticas binarias: decremento de la probabilidad de la presencia de los taxa al aumentar el caudal. Significativo para más 50% of taxa
Resultados: Caudal & Estabilidad de Caudal (independientemente de la época)
p.e:
Heterelmis
Neocylloepus
Total Elmidae
Diamesinae
Podonominae
Simuliidae
Andesiops
Cocliopsyche
Atopsyche
Pod
on
om
inae
Dia
me
sin
ae
Mu
scid
ae
Hyd
raca
rin
a
Och
rotr
ich
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Ch
elif
era
Hya
lella
Scirte
s
Tan
yp
od
ina
e
Tip
ula
Drift
Pro
pe
nsity
0.00
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
0.14
0.16wet drift propensitydry drift propensity
Propensión a entrar en la deriva
Mayor propensión a derivar en la época húmeda
Resultados
Seca
Húmeda
LOW VELOCITY
REFUGIOSHIGH
VELOCITYRÁPIDOS
StratiomydaeChironominaeTanytarsini
OligochaetaAndiperlodes
MauriniaNectopsyche
Limoniidae SimuliidaeLeptohyphesElmidae DiamesinaeOchotrichiaHydracarina
HydrobiosidaeCeratopogonidae
Tanypodinae PodonominaeBaetodesCheliferaOrthocladiinaeScirtidaeBlephariceriidae
Tipula Cocliopsyche
LOW / HIGHVELOCITY
Piburja stream
derivabentos
Recolonización a medio plazo durante las estaciones seca y húmeda
Pachachaca Papacocha Altitud (m s.n.m.)
3950 3800
Influencia de turberas (bofedales)
Baja Ninguna
Vegetación de ribera Pastizal de gramíneas
Bosque altoandino
Exposición solar
Completamente expuesto
Sombreado (>70%)
Presencia de macrófitas y briófitas
SI SI
Presencia de algas filamentosas
SI NO
Presencia de hojarasca
NO SI
Caudal aproximado (l/s) 250 No determinado
Características de los sectores de muestreo
CAMBIOS A NIVEL DE TRAMO Río Cañete
Macroinvertebrados:
Muestreo cuantitativo con red surber (14 x 14cm y 250 μm) en dos sectores: Pachachaca y Papacocha.
Papacocha:
1) Travertino 2) Myriophylum sp.
3) Potamogeton sp. 4) Escallonia resinosa. 5) Senecio sp. 6 y 7) Musgos (A y B).
Pachachaca: 1)Travertino, 2) Musgo A 3)Potamogeton sp.
CAMBIOS A NIVEL DE TRAMO Río Cañete
Sector Papacocha
Hyalella25%
Andesiops8%
Austrelmis6%Rheotanytarsus
5%Ochrotrichia
10%
Gygantodax4%
Pentaneura4%
Otros27%
Planariidae11%
Sector PachachacaHyalella
16%
Andesiops16%
Hydracarina15%
Austrelmis10%
Cricotopus8%
Simlulium6%
Otros29%
Abundancia relativa de los taxa en los sectores de muestreo (Análisis SIMPER)
Similitud promedio: 60,3%
Similitud promedio 72,9%
CAMBIOS A NIVEL DE TRAMO Río Cañete
(a)
Hábitats muestreados
Hojarasca Myriophylum Senecio Potamogeton Travertino MusgoA MusgoB
Riq
ue
za d
e ta
xa (
S)
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
26
28
PapacochaPachachaca
(b)
Hábitats muestreados
Hojarasca Myriophilum Senecio Potamogeton Travertino MusgoA MusgoB
Indi
vidu
osx
104 /m
2
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
PapacochaPachachaca
Riqueza de taxa en los hábitats muestreados en ambos sectores
Test de Kruskal-Wallis: Papacocha: H=13,42; p = 0.0369 (*) Pachachaca: H= 1,13; p = 0,57 (n.s)
Test de Kruskal Wallis:Papacocha: H= 14,37; p= 0,0257 (*)Pachachaca: H= 1,68; p= 0,43 (n.s)
Densidad de taxa en los hábitats muestreados en ambos sectores
CAMBIOS SEGÚN SUSTRATO Río Cañete
(a)
Habitats muestreados
Travertino MusgoA MusgoB Potamogeton Myriophylum Hojarasca Senecio
Abu
ndan
cia
rela
tiva
(%)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
Ephemeroptera Plecoptera Trichoptera Coleoptera Chironomidae Otros Diptera Turbellaria Amphipoda Oligochaeta Acaros Otros Ordenes
Abundancias relativas de ordenes de macroinvertebrados
Papacocha
Pachachaca(b)
Hábitats muestreados
Travertino Potamogeton MusgoA
Abu
ndan
cia
rela
tiva
(%)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
Ephemeroptera Trichoptera Coleoptera Chironomidae Otros Diptera Turbellaria Amphipoda Oligochaeta Acaros Otros Ordenes
Pachachaca
CAMBIOS SEGÚN SUSTRATO Río Cañete
¿Hay diferencias en los diferentes hábitats muestreados?
POCAS. Dominancia de algunos géneros: Hyalella (Hyalellidae) y Andesiops (Baetidae).
Algunas diferencias en la abundancia en algunos taxa que son favorecidos por distintos factores:
Deposición del travertino: Meridialaris (Leptophlebiidae) Presencia de macrófitas en sectores expuestos: Ochrotrichia (Hydroptilidae). Mayor velocidad de corriente: Simulium y Gigantodax (Simuliidae).
Hábitats más similares entre sí: macrófitas (Myriophylum y Potamogeton)Hábitats menos similar entre sí: raíces y hojas sumergidas de Senecio
CAMBIOS SEGÚN SUSTRATO Río Cañete
Transform: Log(X+1)Resemblance: S17 Bray Curtis similarity
Sector12
Travertino
Travertino
Travertino
MusgoA
MusgoA
MusgoA
MusgoB
MusgoB
MusgoB
Potamogeton
Potamogeton
PotamogetonMyriophylum
Myriophylum
Myriophylum
Hojarasca
Hojarasca
Hojarasca
Senecio
Senecio
Senecio
Travertino
Travertino
Travertino
Potamogeton
PotamogetonPotamogeton
MusgoAMusgoA
MusgoA
2D Stress: 0.16
Sectores
Papacocha
Pachachaca
N-MDS
CAMBIOS SEGÚN SUSTRATO Y TRAMO Río Cañete
Similitud entre hábitats y sectores de muestreo
Escala local de tramo
Poblaciones: Ecología trófica
4425 m s.n.m
2550 m s.n.m
ESCALAS DE ESTUDIO
ECOLOGÍA TRÓFICA
Hábitats muestreados
Travertino Musgo A Musgo B Potamog. Myriophy. Senecio Hojarasca
Abu
ndan
cia
rela
tiva
(%)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Shredders Collectors -Gatherers Collectors -Filterers Scrapers Predators
TrituradoresRecolectoresFiltradoresRaspadoresPredadores
Distribución de las categorías tróficas de macroinvertebrados según hábitats
Estructura trófica- Río Cañete
Río Cañete ¿ Es consistente la estructura trófica de la comunidad con la oferta de recursos?
Andesiops(Baetidae)
Recolector
Hyalella(Hyalellidae, Amphipoda)
Triturador
AntecedentesTaxas dominantes
Oferta de recursos
del sistema
SÍ
¿?
¿Realmente Hyalella se comporta en los ríos altoandinos como triturador ?....
¿CONOCEMOS QUE COMEN LOS MACROS EN RÍOS ANDINOS?
En ríos de climas templados, el rol trófico de los anfípodos (Gammarus, Gammaridae) está definido como triturador de materia orgánica particulada gruesa (CPOM).
En ríos de América del sur el único anfípodo presente es Hyalella (Hyalellidae) con 60 especies y más por describir (Peralta, 2001).
Antecedentes: H. azteca se describió como raspador de algas y bacterias (Hargrave, 1970) H. curvispina se describió como raspador (Casset et al., 2001) Hyalella sp. undet. se describió como predador de H. curvispina (Casset et al, 2001).
La introducción de especies vegetales exóticas (Eucalyptus y Pinus) en los Andes puede haber modificado las estructura trófica de la comunidad de macroinvertebrados
Ecología tròfica: El caso de Hyalella
Área de estudio: Papacocha, río debajo de la desembocadura de la laguna.
Análisis del contenido intestinal de Hyalella sp:
Disección y extracción de intestinos de 10 individuos de Hyalella sp/hábitat: travertino, Potamogeton sp, Myriophylum sp, Senecio sp, hojarasca de Escallonia resinosa, Musgo spA y Musgo spB.
Preparación en láminas portaobjetos.
Estimación de la composición del contenido intestinal de cada individuo, mediante análisis microscópico de los campos visuales correspondientes (100X).
Categorías de substratos intestinales: CPOM (>1 mm.), FPOM (<1 mm.), algas, quitina y mineral (CaCO3).
Ecología tròfica: El caso de Hyalella
Consumo de Hyalella sp. frente a dos tipos de hojarasca
Preparación de 10 bolsas de malla (10x8cm) de 250 μm, con hojas recientemente caídas de Eucalyptus globulus y Polylepis sp.
Acondicionamiento de bolsas, sumergidas en el río (14 días).
Preparación de 30 cámaras de alimentación (15 con Polylepis sp. y 15 con E. globulus) con 20 individuos de Hyalella sp. /bote. Registro de peso húmedo de cada cámara.
Preparación de 10 cámaras de alimentación “control”, sólo con hojarasca (5 por cada especie).
Instalación de las cámaras de alimentación en el río (3 días).
Recuperación de cámaras, registro de peso húmedo, número de individuos de Hyalella sp.
Cálculo del peso seco final (60ºC/3 días) y estimación del inicial.
Ecología tròfica: El caso de Hyalella
Polylepis Eucalyptus
Especie de hojarasca
0,01
0,02
0,03
0,04
0,05
0,06
0,07
0,08
0,09
Con
sum
o (m
g de
hoj
as/3
día
s)
F(1,25) = 48,53; p < 0,0001Polylepis Eucalyptus
Especie de hojarasca
-0,004
0,002
0,008
0,014
0,020
0,026
Des
com
posi
ción
nat
ural
(m
g.ho
jas/
3 d
ías)
F(1,8) = 25,5354373; p = 0,0010
Consumo de Hyalella sp en Polylepis sp y Eucalyptus globulus
Ecología tròfica: El caso de Hyalella
Hábitats de muestreo
Potamogeton Escallonia Musgo 1 Myriophylum Travertino
% d
e co
nte
nid
o in
test
inal
de
Hya
lella
sp
0
20
40
60
80
100
120CPOMFPOMMineralQuitinaAlgas
CPOMFPOMCaCO3
Contenido intestinal de Hyalella sp. en diferentes hábitats
Quitina
Ecología tròfica: El caso de Hyalella
Hyalella sp. presentó un mayor consumo de la especie nativa (Polylepis sp.) frente a la especie introducida (E. globulus).
Motivos: características intrínsecas de la naturaleza de la hojarasca:
Mayor dureza de las hojas de E. globulus
Menor cantidad de nutrientes de E. globulus (Pozo et al., 1998)
Presencia de compuestos inhibidores de crecimiento en E. globulus ( Graça, 2001).
Baja descomposición natural de ambas especies fue evidente, especialmente E. globulus. Motivos:
Las bajas temperaturas del agua que condicionan bajas tasas de descomposición.
La precipitación del travertino, que impide la fragmentación física y la actividad biológica (Casas & Gessner, 1999).
Ecología tròfica: El caso de Hyalella
Los resultados del contenido intestinal de Hyalella sp. confirman recientes estudiosCovich (1988); Tomanova et al., 2006 y Ríos (2008):
Los macroinvertebrados bentónicos tropicales presentan una elevada flexibilidad trófica y las típicas categorías tróficas utilizadas en climas templados deben ser tratadas con precaución.
Musgos FPOM Detritívoro
Hojarasca CPOM Triturador
Macrófitas FPOM Detritívoro
Todos los hábitats
Quitina Predador
OMNIVORO
Algas? Raspador?
Ecología tròfica: El caso de Hyalella
Necesidad de estudios taxonómicos a nivel específico para poder comparar con otros lugares. Como hipótesis previa se podría argumentar que la pobreza relativa de familias (y géneros?) se podría ver compensada con una mayor riqueza a nivel específico. Solo así se podrá abordar de forma clara la escala regional y los posibles efectos de la historia pasada sobre la fauna de macroinvertebrados. Los estudios a nivel de taxonomía molecular pueden ayudar mucho en este sentido
Confirmación de los factores clave: temperatura y oxígeno por una parte y la pendiente por otra. Corroborar la importancia del bosque de ribera, especialmente como clave para la ecología trófica. Cuidado con usar lo que nos dice la literatura. ¿Rasgos biológicos por definir?
Estudios de tipo funcional, de los cuales casi no conocemos nada. Producción secundaria etc….
CONCLUSIONES
GRUPO DE INVESTIGACIÓN F.E.M.