Influence of environmental variables on stream fish fauna at multiple spatial scales

Abstract

Effects of environmental variables at different spatial scales on freshwater fish assemblages are relatively unexplored in Neotropical ecosystems. However, those influences are important for developing management strategies to conserve fish diversity and water resources. We evaluated the influences of site-(in-stream) and catchment-scale (land use and cover) environmental variables on the abundance and occurrence of fish species in streams of the Upper Araguari River basin through use of variance partitioning with partial CCA. We sampled 38 1 st to 3 rd order stream sites in September 2009. We quantified site variables to calculate 11 physical habitat metrics and mapped catchment land use/cover. Site and catchment variables explained > 50% of the total variation in fish species. Site variables (fish abundance: 25.31%; occurrence: 24.51%) explained slightly more variation in fish species than catchment land use/cover (abundance: 22.69%; occurrence: 18.90%), indicating that factors at both scales are important. Because anthropogenic pressures at site and catchment scales both affect stream fish in the Upper Araguari River basin, both must be considered jointly to apply conservation strategies in an efficient manner.Os efeitos das variáveis ambientais em diferentes escalas espaciais sobre as assembleias de peixes de água doce ainda é um tema pouco explorado na região Neotropical. Entretanto é um assunto de extrema relevância, pois gera subsídios para definições de estratégias de manejo e conservação de ictiofauna e dos recursos hídricos. Nós avaliamos a influência de variáveis ambientais em escalas local (dentro do rio) e da paisagem (uso e cobertura do solo) na abundância e ocorrência das espécies de peixes de riachos da bacia do alto rio Araguari através da partição da variância usando CCA parcial. Um total de 38 riachos de até 3ª ordem foi amostrado em setembro de 2009. Nós quantificamos variáveis locais para calcular 11 métricas de hábitats físicos e mapeamos o uso e cobertura do solo. O conjunto de dados (variáveis locais e da paisagem) explicou mais de 50% da variação total nas espécies de peixes. Variáveis em escala local (abundância: 25,31%; ocorrência: 24,51%) explicaram levemente uma maior variação nas assembleias de peixes do que o uso e cobertura do solo (abundância: 22,69%; ocorrência: 18,90%), indicando que os fatores em ambas as escalas de estudo são importantes. Uma vez que a influência antrópica em diferentes escalas afeta as espécies de peixes em riachos da bacia do alto rio Araguari, ambas devem ser consideradas juntamente para a adoção de estratégias de conservação de uma forma racional. Keywords IntroductionStreams are hierarchically organized and spatially nested systems (Frissell et al., 1986 in which conditions at smaller spatial scales are constrained by processes at larger spatial scales (O'Neill et al., 1989). In other words, site conditions are influenced by regional conditions (Hildrew & Giller, 1994), and different variables may act at different scales (Willis & Whittaker, 2002). Some...

Relative importance of local and landscape variables on fish assemblages in streams of Brazilian savanna

“…These results are consistent with other studies showing that landscape environmental factors have less explanatory power than local factors (Johnson, Furse, Hering & Sandin, ; Lammert & Allan, ; Lemke & Súarez, ). However, the relative importance of local and landscape factors may depend on the spatial scale investigated (Junqueira et al., ). In this study, the sampled streams are mostly headwaters encompassing a narrow range of landscape gradients.…”

Escalas Espaciais e Comunidades Aquáticas

“…Atualmente, vários estudos utilizam abordagens de Ecologia da Paisagem para avaliar (i) padrões espaciais e disponibilidade de recursos disponíveis a comunidades biológicas (O'Neill et al 1988); (ii) padrões espaciais em múltiplas escalas hierárquicas e diversidade biológica , Marzin et al 2013, Macedo et al 2014a, Junqueira et al 2016; (iii) contexto espacial na distribuição da biodiversidade (Melo et al 2009, Ashcroft et al 2012, Ferreira et al 2017; (iv) fragmentação e padrões de vegetação e diversidade biológica (Metzger 2000, Zimbres et al 2012 e, também, (v) para o planejamento ambiental (Herrmann et al 2011). Em outras palavras, a Ecologia da Paisagem oferece conceitos, teorias e métodos que revelam a importância dos padrões espaciais na dinâmica e nas interações biológicas em ecossistemas (Turner et al 2001).…”

“…Além disso, estudos sobre a influência de fatores ambientais em diferentes escalas espaciais na biota neotropical ainda são escassos (p. ex. Macedo et al 2014a, Junqueira et al 2016, Castro et al 2017, Leal et al 2018.…”

The contribution of environmental factors to fish assemblages in the Río Acahuapa, a small drainage in Central America

“…For the neotropics, information about fish communities is scarce, even more in the Central American region (Lowe-McConnell, 1987;Winemiller et al, 2008;Junqueira et al, 2016). However, in the last decades, some researchers are aiming to improve the understanding of the freshwater fish communities in the area.…”

“…Likewise, many of these geomorphological characteristics of the basin are also influencing water physicochemical factors, such as: dissolved oxygen, pH, temperature, salinity, and conductivity, which can have an effect on fish communities (Bussing, López, 1977;. Moreover, landscape factors such as the watershed area or land-use activities can be strongly correlated with the composition, structure, and distribution of species (Schlosser, 1991;Esselman, Allan, 2010;Junqueira et al, 2016).…”