Identifying bioindicators across trait-taxon space for assessing water quality in marine environments

Xu, Guangjian; Zhong, Xiaoxiao; Al, Mamun Abdullah; Warren, Alan; Xu, Henglong

doi:10.1016/j.marpolbul.2018.04.044

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“…Traits found in available taxa could serve as a useful tool to understand the nature of the biotope taxa is found in better perspective (Zhong et al, 2018). Unique traits displayed by the taxa can denote their role toward the ecosystem.…”

Section: Introductionmentioning

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Ecological Roles of Benthic Community in Seafloor Northwards of Pulau Indah, Klang, Malaysia

Kasihmuddin¹,

Cob²

2021

JST

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Trait assessment is an alternative but effective method of biomonitoring benthic community in ecosystem, but it was rarely done in Malaysia. An assessment was done to identify the dominant sub-traits, or modalities, within benthic community in seafloor northwards of Pulau Indah, Klang, Malaysia, and to establish possible correlation between modalities with environmental parameters measured in the area. Sampling was conducted in November 2018, during Northwest Monsoon season. Sediments were obtained by using a Ponar Grab and filtered through 500 μm sieve. Sediments were subjected into Loss of Ignition method to extract organic carbon, and filtration method to determine particle size distribution percentages. 37 taxa were recorded in this study, totalling to 848 individuals. Traits assessment indicated vermiform body shape, direct larval development, deposit feeder, non-motile, asexual reproduction, and second-order opportunistic group as most dominant modalities in the study area. Station 1 recorded highest macrobenthos density (21000 ind./m2), while station 5 recorded highest diversity (H’=2.19). Functional diversity (FD) for reproduction method was highest in station 1 (FD=0.61), ecological group in station 4 (FD=0.73); body shape (FD=0.56) and larval development (FD=0.63) in station 5, and lastly, adult mobility (FD=0.70) and feeding mode (FD=0.66) in station 6. Principal component analysis showed Station 1 has most modalities attributed towards it. Pearson correlation analysis suggested particle size distribution as major connector for most modalities (P=0.05). As BTA study is still new in Malaysian waters, it could serve as a good starting point for future assessment related to ecological functioning of benthic community in Malaysian seafloor.

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Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

“…Unique traits displayed by the taxa can denote their role toward the ecosystem. Traits shown in taxa denote their feeding mode, territoriality, and reproductive strategy (Zhong et al, 2018). Benthic community depends heavily on the seafloor habitat and does not have effective displacement method to migrate to another seafloor region.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Ecological Roles of Benthic Community in Seafloor Northwards of Pulau Indah, Klang, Malaysia

Kasihmuddin¹,

Cob²

2021

JST

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“…Although, variety of approaches have been used previously based on the collecting and analyzing the protozoan communities (Railkin, 1998;Struder-Kypke, 1999;Kralj et al, 2006;Norf et al, 2007;Xu et al, 2009a). Whereas, recent investigations demonstrated the biodiversity measures more feasible and effective bio indicator in functional space compared with taxonomic resolutions due to low "signal to noise" ratios from functional redundancy (Zhong et al, 2017;Xu et al, 2018). However, there is no information available based on use of "Functional Units" of protozoan assemblages for the assessment of water quality status.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Insights into bioassessment of water quality status using functional units of protozoan periphytons in marine ecosystems

Kazmi¹,

Uroosa²,

Xu³

2021

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Protozoan periphytons with their ecological features are considered as a robust bioindicator for bioassessment of both environmental stress and anthropogenic impacts in aquatic ecosystems. Keeping in view the ability of protozoan fauna for discriminating water quality status, a 1-year baseline survey was conducted using glass slides as an artificial substratum in coastal waters of Yellow sea, northern China. Four sampling sites (A–D) were selected from a clean area to a polluted station, and samples were collected monthly at a depth of 1 m. Environmental variables such as salinity, chemical oxygen demand (COD), dissolved oxygen (DO), soluble reactive phosphates (SRP), ammonium nitrogen (NH4-N) and nitrate nitrogen (NO3-N) were measured synchronically to compare with biotic factors. From a total of 144 identified protozoan species, 53 functional units (FUs) were proposed based on four biological traits: feeding type, resource of food supply, body size and movement type. These FUs represented a clear variability in spatial distribution among four study sites. The relative abundances of the sessile colonial bacterivores (e.g., BOS5s) showed an increasing trend from sites A to D. Multivariate analysis revealed that the patterns of the protozoan FUs showed a significant variation among four sampling sites, and were driven by the increasing levels of nutrients (e.g., NH4-N) and decreasing ranks of DO (P < 0.05). The bacterivorous FUs (e.g., BOS5s and BIS3v) were significantly positively related to NH4-N, while the vagile algivorous FUs (e.g., AIS8v, AOS3v, AOS6v) and sessile predators (e.g., RIS4s) were significantly positively correlated with transparency. These findings suggested that FUs of protozoan periphytons may be used as a useful bioindicators of water quality status in marine ecosystems.

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“…Todos os traços afetam a aptidão através de efeitos sobre o crescimento, reprodução, sobrevivência e impactando ou sendo impactados por fatores ambientais, sendo classificados em traços de efeito que dizem respeito ao efeito que um organismo é capaz de gerar no funcionamento de um sistema ecológico e em traços de resposta que correspondem à reação de um organismo a uma mudança nas variáveis ambientais (VIOLLE et al, 2007;BORICS et al, 2021). Os traços receberam ponderação igualitária, sendo eles: preferência alimentar (bacterívoro, carnívoro, onívoro), tamanho do corpo (<50µm -pequeno, 50-150µm -intermediário, >150µm -grande), forma de locomoção (livre natante, séssil, rastejante), flexibilidade do corpo (flexível ou não flexível), geometria corporal (cilíndrico e dorsoventralmente achatado) respiração (aeróbia e anaeróbia), formação de floco (formam ou não formam), formato do corpo (alongado -comprimento duas vezes maior que a largura, oval/arredondado, pedunculado com tentáculo, pedunculado sem tentáculo) (Figura 6) (MADONI et al, 1993;MADONI, 1994;MADONI & BASSANINI, 1999;FOISSNER, 2016;ZHONG et al, 2017;WEISSE, 2017;XU, Y. et al, , 2018bXU, G. et al, 2018b;ZHONG et al, 2019;XU et al, 2020;XU & SONINEN, 2020). Essas características foram escolhidas por representarem o comportamento (preferência alimentar, forma de locomoção, formação de floco), a morfologia (tamanho do corpo, flexibilidade do corpo, geometria corporal e formato do corpo) e a respiração.…”

Section: Ciliados: Quantificação Identificação E Traços Taxonômicos E Funcionaisunclassified

“…investigaram se as propriedades do solo durante a secagem de áreas alagadas ("wetlands") são influenciadas pelas características funcionais das plantas que compõem a vegetação e comprovaram2.3.2 Diversidade funcional em estudos com CiliophoraDe acordo com Weisse (2017) a pesquisa sobre diversidade funcional aplicada aos ciliados ainda está nos seus primórdios, pois são necessárias muitas informações para estabelecer os traços para estes organismos que ainda são desconhecidos. Estudos foram realizados em diferentes ecossistemas, como no solo por Coûteaux & Darbyshire (1998), em águas costeiras(XU, H. et al, 2016;ZHAO et al, 2016;ZHONG et al, 2017;AL et al, 2018a;XU, G. et al, 2018b;XU & SOININEN, 2019;ZHONG et al, 2019;GUI et al, 2020;GUO et al, 2020), em áreas alagadas "wetlands"XU, Y. et al, 2018b;LIU et al, 2019;composição funcional da comunidade de protistas ciliados,Xu, H. et al (2016) utilizaram a abordagem funcional espacialmente para viabilizar o uso de traços funcionais para a comunidade de ciliados na bioavaliação da qualidade da água em ambientes marinhos Al et al (2018b). assumindo que a disponibilidade de alimento é diferente ao longo da coluna d'água, funcionais(XU, Y. et al 2018b).…”

unclassified

Abordagem funcional no estudo da comunidade de ciliados em uma estação de tratamento de esgoto combinada UASB-lodo ativado

Moreira¹

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Estudos utilizando abordagem funcional têm crescido nos últimos anos, entretanto, não existem estudos neste âmbito usando a comunidade de microeucariotos ciliados em estações de tratamento biológico de esgotos. O presente trabalho possui como objetivo geral aplicar uma abordagem funcional no estudo da comunidade de protistas ciliados em uma estação de tratamento de esgoto que opera em sistema UASB com lodos ativados como pós-tratamento e como objetivos específicos: 1 investigar a composição e diversidade taxonômica e funcional da comunidade de ciliados, bem como apresentar dados de sua dinâmica temporal; 2 investigar a correlação entre os índices usados na diversidade taxonômica e funcional; 3 avaliar a relação entre a composição e os traços funcionais da comunidade de ciliados e as condições ambientais; e 4 investigar quais traços da diversidade funcional podem ser usados como indicadores da eficiência em ETE´s. Foram registradas 21 espécies de ciliados ao longo das 37 amostras coletadas, valor mais baixo quando comparado a outras estações, no entanto já esperado visto que se trata de um sistema combinado anaeróbio seguido de aeróbio (UASB+Lodos Ativados). Justamente por possuir esta conformação, há a ocorrência de um fenômeno entendido como filtro ambiental, proporcionando uma composição funcional temporalmente mais homogênea que aquela taxonômica, visto que diversas espécies possuem a mesma característica funcional. As relações entre os índices foram significativas entre as riquezas taxonômica e funcional, indicando que a comunidade é funcionalmente redundante e apresenta, dessa forma, uma complementaridade de nicho. E essa redundância indica um sistema estável, comprovado pela alta eficiência constante da estação em termos de remoção de poluentes. O perfil funcional da comunidade foi o esperado para estações de tratamento de esgoto, sendo representado por espécies bacterívoras e formadoras de floco, traço este específico e importante em ETE’s com caráter inovador e com possibilidade de ser uma importante característica para entendimento da eficiência do sistema. Estudos futuros irão ampliar o conhecimento sobre a diversidade funcional em sistemas de tratamento biológico de esgoto, sendo este um primeiro passo na aplicação inédita desta metodologia em ecossistemas artificiais.

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Identifying bioindicators across trait-taxon space for assessing water quality in marine environments

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Ecological Roles of Benthic Community in Seafloor Northwards of Pulau Indah, Klang, Malaysia

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Abordagem funcional no estudo da comunidade de ciliados em uma estação de tratamento de esgoto combinada UASB-lodo ativado

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