Primary productivity of the phytoplankton in a tropical Brazilian shallow lake: experiments in the lake and in mesocosms

Feresin, Eliana Garcia; Arcifa, Marlene Sofía; Silva, Lúcia Helena Sampaio da; Esguícero, André Luiz Henríques

doi:10.4322/actalb.2011.004

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“…Finlay et al (2007), studying several temperate lakes, concluded that zooplankton were controlled mainly by primary productivity (bottom-up) and not by predators (top-down). However, the seasonal increase in food availability in Lake Monte Alegre, with higher primary productivity of the phytoplankton (1998-99;Feresin et al, 2010Feresin et al, ) or biomass (2011Ferreira, 2013) in the warm season, did not result in corresponding increases of herbivorous microcrustaceans, particularly cladocerans (Fig. 6a).…”

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

A long-term study on crustacean plankton of a shallow tropical lake: the role of invertebrate predation

et al. 2015

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INTRODUCTIONLong-term studies are essential for understanding ecological processes such as the influence of stressors and are basic for modeling, but are few in number because of their inherent difficulties, including costs (Jackson and Füreder, 2006;Maberly and Elliott, 2012). In particular, long-term studies of zooplankton can reveal the influence of past factors, including management decisions (Hambright, 2008). Some causes of changes in the zooplankton that are perceptible over a longer period include alterations of abiotic factors or predator invasion (Yan et al., 2008).The factors that affect the diversity and size of zooplankton species are intriguing issues, but still subject to controversy. From the classic paper by Brooks and Dodson (1965) to recent studies, several factors have been contemplated, and temperature has emerged as the preponderant factor for explaining latitudinal differences in zooplankton body size (Gillooly and Dodson, 2000). Gillooly and Dodson compared more than 1100 lakes located between 81°N and 77°S latitude, and found that the size variation of cladoceran species was related to latitude, with smaller sizes in the tropics and the Arctic and a greater difference between the tropics and the temperate zone. According to these authors, the highest mean sizes were observed between 6°C and 8°C, declining at higher or lower temperatures. Havens et al. (2015), comparing 122 lakes located from 6° to 74°N and from 19° to 21°S, showed a relationship between size (as weight) of cladocerans and cyclopoid copepods and temperature. In contrast, Iglesias et al. (2011) suggested that predation by fish is the major factor explaining the smaller size of zooplankton in warm lakes. Hart and Bychek (2011), in their extensive review of the many factors that could potentially influence zooplankton size, addressed extrinsic factors such as temperature, food and predation, amongst others, besides intrinsic ones. The authors concluded, however, that although a general pattern may occur, different results can arise from distinct ecosystems.J. Limnol., 2015; 74(3): 606-617 ORIGINAL ARTICLE DOI: 10.4081/jlimnol.2015DOI: 10.4081/jlimnol. .1132 A long-term study on crustacean plankton of a shallow tropical lake: the role of invertebrate predation

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Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

A long-term study on crustacean plankton of a shallow tropical lake: the role of invertebrate predation

et al. 2015

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“…Entretanto, a influência da temperatura não pode ser separada de um fator biótico como o alimento, cujo efeito é evidente na estação fria. Nesse período ocorre a menor produtividade primária do fitoplâncton, influenciada principalmente por fatores físicos e químicos (Feresin, 2010), mas pouco influenciada pelos fatores bióticos, como controle do zooplâncton sobre o fitoplâncton (Silva, 2004). Além disso, algumas algas existentes no lago são consideradas relativamente mais indigestas (Fileto et al, 2004).…”

Section:  Variação Temporal No Lago Monte Alegreunclassified

“…As concentrações de OD chegaram a valores muito baixos (<1 mg.L -1 ), mas ausência total no hipolímnio não foi registrada, embora evidências de anoxia tenham sido Discussão| 60 reportadas por Arcifa et al (1990;1998 (Arcifa et al, 1998;Feresin et al, 2010).…”

Section: Discussão| 58unclassified

Competição, predação e variação temporal de microcrustáceos planctônicos no Lago Monte Alegre

Ferreira¹

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Tema importante no estudo da ecologia, a competição inter-específica é a demanda ativa por indivíduos de duas ou mais espécies de mesmo nível trófico por um recurso comum que é potencialmente limitante.Esse estudo teve como objetivo avaliar a ocorrência de competição entre espécies de microcrustáceos cladóceros e seu papel na estruturação da Para melhor compreender as razões da superioridade competitiva de C. richardi e o papel da predação com relação a essa espécie, foram feitos experimentos adicionais. Um deles testou a hipótese de que essa espécie pode alimentar-se de outros recursos além de algas, com os tratamentos (3 réplicas): a. água filtrada do lago e b. água filtrada, com adição da alga S.spinosus. Os resultados deram suporte à hipótese. O experimento de predação, com 5 cladóceros e 2 larvas IV de Chaoborus por réplica, mostrou que essa espécie é predada por elas.Flutuações das populações de microcrustáceos zooplanctônicos e dos predadores invertebrados (larvas de Chaoborus brasiliensis e o ácaro aquático Krendowskia sp.) foram acompanhadas semanalmente no lago, durante um ano, entre maio de 2011 e abril de 2012, bem como fatores físicos, químicos e biológicos, como temperatura, oxigênio dissolvido, condutividade elétrica, pH, transparência na coluna d'água e clorofila-a, na tentativa de estabelecer conexão entre os resultados de laboratório e campo.Os resultados mostraram que um período de estratificação térmica mais nítida ocorreu no lago entre outubro e abril (estação quente-chuvosa), sendo mais acentuada a partir de dezembro, enquanto circulação freqüente da coluna d'água foi registrada nos meses mais frios do ano, de maio a setembro (estação fria-seca). A distribuição vertical de outras variáveis ambientais mostrou relação com o padrão de circulação do lago, refletindo na dinâmica populacional das populações zooplanctônicas.Cladóceros foram mais abundantes na estação fria-seca, enquanto copépodos aumentaram no início da estação quente-chuvosa. Porém, ambos os grupos apresentaram as menores densidades entre os meses de fevereiro e abril de 2012. O aumento das larvas de caoborídeos e dos ácaros aquáticos na estação quente-chuvosa parece ser a principal causa do declínio de cladóceros neste período, devido à predação. Já o alimento e temperatura parecem ter maior influência sobre as populações na estação fria-seca. Além da predação, temperatura e alimento, os resultados de competição interespecífica também mostraram ser esse um dos fatores potencialmente controladores da dinâmica populacional do zooplâncton no Lago Monte Alegre, particularmente no período frio, quando o alimento é mais escasso. AbstractCompetitive interactions are an important topic in the study of ecology.The interspecific competition is the demand for active individuals of two or more species of the same trophic level for a common resource that is potentially limiting.This study aimed to evaluate the occurrence of competition between species of cladocerans and their role in structuring the zooplankton community. This is the missing...

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“…Based on the experimental data, an approximate estimate of algae consumption by Tilapia rendalli in the treatment with fish indicated a loss of about 20% of the total algae at the end of the experiment. However, the direct grazing on phytoplankton and a 20% loss, theoretically imposed by tilapia, was not effective in controlling its biomass as has also been shown for the primary productivity (Feresin et al, 2010).…”

Section: Zooplanktonmentioning

confidence: 99%

Tilapia rendalli increases phytoplankton biomass of a shallow tropical lake

Silva

Arcifa²,

Salazar-Torres

et al. 2014

Acta Limnol. Bras.

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Aim: This study aimed to experimentally test the influence of a planktivorous filter-feeding fish (Tilapia rendalli) on the phytoplankton dynamics of a small and shallow tropical reservoir (Lake Monte Alegre, Brazil). Adults of T. rendalli of this lake feed preferentially on phytoplankton, and we hypothesize that: I) adults of T. rendalli will decrease the phytoplankton biomass and composition through direct herbivory, and II) as it is a eutrophic system, fish would not have strong influence on phytoplankton through nutrient cycling. Methods: To evaluate these different effects on algae, a field experiment was performed in the summer period for 15 days, in mesocosms isolated from the sediment, using a control group (no fish) and a treatment group (with one fish in each mesocosm). Physical and chemical variables and phyto-and zooplankton were evaluated at the start, middle, and end of the experiment. Results: At the end of the experiment, it was observed a significant increase in ammonium concentrations and total phytoplankton biomass, Cyanobacteria and Zygnemaphyceae and all size classes except class II (20-30 µm) in the treatment group (with fish). The biomass increase of the potentially toxic cyanobacterium Cylindrospermospsis raciborskii was also observed in the fish treatment at the end of the experimental period. Conclusion: This study did not support both initial hypotheses. It supports the assertion that in tropical water bodies, with similar characteristics to the environment studied, planktivorous filter-feeding fish, such as T. rendalli, are not effective in reducing phytoplankton biomass through direct grazing, even when phytoplankton is one of their main food items. T. rendalli can contribute to the increase of phytoplankton biomass and can promote or increase the eutrophication of aquatic systems.Keywords: mesocosm experiment, exotic omnivorous fish, direct grazing, nutrient increase.Resumo: Objetivos: Este estudo visou testar experimentalmente a influência de um peixe planctófago filtrador (Tilapia rendalli) sobre a dinâmica fitoplanctônica de um reservatório tropical pequeno e raso (Lago Monte Alegre, Brasil). Adultos de T. rendalli deste lago alimentam-se preferencialmente de fitoplâncton e nossas hipóteses são: I) adultos de T. rendalli reduziriam a biomassa e composição do fitoplâncton através da herbivoria direta, e II) como este é um sistema eutrófico, o peixe poderia não ter grande influência sobre o fitoplâncton através da ciclagem de nutrientes. Métodos: para avaliar esses diferentes efeitos sobre as algas, um experimento de campo foi feito no período de verão durante 15 dias em mesocosmos isolados do sedimento, usando um grupo controle (sem peixe) e um grupo tratamento (com um peixe em cada mesocosmo). As variáveis físicas e químicas e o fito-e zooplâncton foram avaliados no início, meio e fim do experimento. Resultados: No final do experimento, foi observado um incremento significativo nas concentrações de íon amônio, biomassa fitoplanctônica total, de cianobactérias e zignemaf...

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Primary productivity of the phytoplankton in a tropical Brazilian shallow lake: experiments in the lake and in mesocosms

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A long-term study on crustacean plankton of a shallow tropical lake: the role of invertebrate predation

A long-term study on crustacean plankton of a shallow tropical lake: the role of invertebrate predation

Competição, predação e variação temporal de microcrustáceos planctônicos no Lago Monte Alegre

Tilapia rendalli increases phytoplankton biomass of a shallow tropical lake

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