RESUMO
Aquatic macrophytes comprises a diverse group of organisms including angiosperms, ferns, mosses, liverworts and some macroalgae that occur in seasonally or permanently wet environments. Among other implications, aquatic macrophytes are highly productive and with an important structuring role on aquatic environments. Ecological studies involving aquatic plants substantially increased in the last years. However, a precise view of researches devoted to aquatic macrophytes in Neotropics is necessary to reach a reliable evaluation of the scientific production. In the current study, we performed a scientometrics analysis of the scientific production devoted to Neotropical macrophytes in an attempt to find the main trends and gaps of researches concerning this group. The publication devoted to macrophytes in Neotropics increased conspicuously in the last two decades. Brazil, Argentina, Mexico and Chile were the most productive among Neotropical countries. Our analyses showed that the studies dealt mostly with the influences of aquatic macrophytes on organisms and abiotic features. Studies with a predictive approach or aiming to test ecological hypothesis are scarce. In addition, researches aiming to describe unknown species are still necessary. This is essential to support conservation efforts and to subsidize further investigations testing ecological hypotheses.
Macrófitas compreendem um diverso grupo de organismos macrofíticos, incluindo angiospermas, samambaias, musgos, hepáticas e algumas macroalgas que ocorrem em ambientes sazonalmente ou permanentemente inundados. Dentre outras implicações, as macrófitas aquáticas são altamente produtivas e com um importante papel na estruturação nos ambientes aquáticos. Estudos ecológicos envolvendo plantas aquáticas cresceram substancialmente nos últimos anos. Entretanto, uma visão precisa das pesquisas sobre macrófitas na região Neotropical é necessária para uma avaliação confiável da produção científica. No presente estudo, uma análise cienciométrica sobre macrófitas Neotropicais foi realizada com o intuito de identificar os principais padrões e lacunas nas pesquisas sobre esse grupo biológico. As publicações sobre macrófitas na região Neotropical cresceu conspicuamente nas últimas duas décadas. Brasil, Argentina, México e Chile foram os mais produtivos dentre os países Neotropicais. As análises mostraram que os estudos enfocaram principalmente as influências das macrófitas nos organismos e nas características abióticas. Estudos com uma abordagem preditiva ou testando hipóteses ecológicas são escassos. Adicionalmente, pesquisas com o objetivo de descrever espécies desconhecidas ainda são necessárias. Isso é essencial para subsidiar esforços de conservação e investigações futuras testando hipóteses ecológicas.
RESUMO
Study aimed at evaluating phytoplankton biodiversity changes in a shallow tropical reservoir during its hypertrophication process. Samplings were carried out monthly during 8 consecutive years (1997-2004) in 5 depths. Conspicuous limnological changes in the reservoir derived from the presence and/or removal of the water hyacinth, characterized 3 different phases. Over the time series, reservoir changed from a typical polymictic eutrophic system to hypertrophic one, leading to a reduction of approximately 70 species (average 37%). Chlorophyceae accounted for the highest species richness (46%) among all algal classes and strictly followed total species richness variation. Internal feedback mechanisms intensification over phase III clearly promoted the sharp decrease in biodiversity. Highest decreases, mainly during springs, occurred simultaneously to the highest Cyanobacteria blooms. Increased turbidity due to heavy phytoplankton blooms suppressed all other algal groups, so that at the end of the present study even Cyanobacteria species richness decreased. Total dissolved phosphorous was included in most of the best selected models used to analyze the temporal patterns in species richness loss. Present data show that biodiversity loss following trophic change was not a single dimension of a single factor but, rather, a template of factors (e.g. light, stability) co-varying in consequence of the larger levels of biomass supported in the reservoir.
Estudo avaliou as mudanças na biodiversidade da comunidade fitoplanctônica em um reservatório tropical raso durante processo de hipereutrofização. Foram realizadas amostragens mensais durante oito anos consecutivos (1997-2004) em cinco profundidades. Mudanças limnológicas conspícuas no reservatório foram a conseqüência da presença e/ou remoção do aguapé, caracterizando três fases limnológicas. Durante a série temporal, o reservatório mudou de um sistema eutrófico polimítico típico para um sistema hipereutrófico, levando à redução de aproximadamente 70 espécies (média de 37%). Chlorophyceae foi a classe com a maior riqueza de espécies (46%) entre todas e seguiu, intimamente, a variação da riqueza total de espécies. A intensificação dos mecanismos internos de retroalimentação durante a fase III claramente promoveram uma acentuada queda da biodiversidade. Os decréscimos mais acentuados, especialmente durante as primaveras, ocorreram simultaneamente às maiores florações de Cyanobacteria. O aumento de turbidez provocado pelas florações maciças suprimiu outros grupos de algas de forma que, no final do presente estudo, até mesmo a riqueza de Cyanobacteria decaiu. Fósforo total dissolvido foi incluído na maioria dos melhores modelos selecionados para análise dos padrões temporais da perda da biodiversidade. Os presentes dados mostram que a perda da biodiversidade durante a mudança trófica não esteve relacionada a apenas um fator, mas a um conjunto deles (exemplos: luz, estabilidade), que co-variaram em conseqüência dos elevados níveis de biomassa mantidos pelo reservatório.
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Study aimed at evaluating phytoplankton biodiversity changes in a shallow tropical reservoir during its hypertrophication process. Samplings were carried out monthly during 8 consecutive years (1997-2004) in 5 depths. Conspicuous limnological changes in the reservoir derived from the presence and/or removal of the water hyacinth, characterized 3 different phases. Over the time series, reservoir changed from a typical polymictic eutrophic system to hypertrophic one, leading to a reduction of approximately 70 species (average 37%). Chlorophyceae accounted for the highest species richness (46%) among all algal classes and strictly followed total species richness variation. Internal feedback mechanisms intensification over phase III clearly promoted the sharp decrease in biodiversity. Highest decreases, mainly during springs, occurred simultaneously to the highest Cyanobacteria blooms. Increased turbidity due to heavy phytoplankton blooms suppressed all other algal groups, so that at the end of the present study even Cyanobacteria species richness decreased. Total dissolved phosphorous was included in most of the best selected models used to analyze the temporal patterns in species richness loss. Present data show that biodiversity loss following trophic change was not a single dimension of a single factor but, rather, a template of factors (e.g. light, stability) co-varying in consequence of the larger levels of biomass supported in the reservoir.
Estudo avaliou as mudanças na biodiversidade da comunidade fitoplanctônica em um reservatório tropical raso durante processo de hipereutrofização. Foram realizadas amostragens mensais durante oito anos consecutivos (1997-2004) em cinco profundidades. Mudanças limnológicas conspícuas no reservatório foram a conseqüência da presença e/ou remoção do aguapé, caracterizando três fases limnológicas. Durante a série temporal, o reservatório mudou de um sistema eutrófico polimítico típico para um sistema hipereutrófico, levando à redução de aproximadamente 70 espécies (média de 37%). Chlorophyceae foi a classe com a maior riqueza de espécies (46%) entre todas e seguiu, intimamente, a variação da riqueza total de espécies. A intensificação dos mecanismos internos de retroalimentação durante a fase III claramente promoveram uma acentuada queda da biodiversidade. Os decréscimos mais acentuados, especialmente durante as primaveras, ocorreram simultaneamente às maiores florações de Cyanobacteria. O aumento de turbidez provocado pelas florações maciças suprimiu outros grupos de algas de forma que, no final do presente estudo, até mesmo a riqueza de Cyanobacteria decaiu. Fósforo total dissolvido foi incluído na maioria dos melhores modelos selecionados para análise dos padrões temporais da perda da biodiversidade. Os presentes dados mostram que a perda da biodiversidade durante a mudança trófica não esteve relacionada a apenas um fator, mas a um conjunto deles (exemplos: luz, estabilidade), que co-variaram em conseqüência dos elevados níveis de biomassa mantidos pelo reservatório.
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Aquatic macrophytes comprises a diverse group of organisms including angiosperms, ferns, mosses, liverworts and some macroalgae that occur in seasonally or permanently wet environments. Among other implications, aquatic macrophytes are highly productive and with an important structuring role on aquatic environments. Ecological studies involving aquatic plants substantially increased in the last years. However, a precise view of researches devoted to aquatic macrophytes in Neotropics is necessary to reach a reliable evaluation of the scientific production. In the current study, we performed a scientometrics analysis of the scientific production devoted to Neotropical macrophytes in an attempt to find the main trends and gaps of researches concerning this group. The publication devoted to macrophytes in Neotropics increased conspicuously in the last two decades. Brazil, Argentina, Mexico and Chile were the most productive among Neotropical countries. Our analyses showed that the studies dealt mostly with the influences of aquatic macrophytes on organisms and abiotic features. Studies with a predictive approach or aiming to test ecological hypothesis are scarce. In addition, researches aiming to describe unknown species are still necessary. This is essential to support conservation efforts and to subsidize further investigations testing ecological hypotheses.
Macrófitas compreendem um diverso grupo de organismos macrofíticos, incluindo angiospermas, samambaias, musgos, hepáticas e algumas macroalgas que ocorrem em ambientes sazonalmente ou permanentemente inundados. Dentre outras implicações, as macrófitas aquáticas são altamente produtivas e com um importante papel na estruturação nos ambientes aquáticos. Estudos ecológicos envolvendo plantas aquáticas cresceram substancialmente nos últimos anos. Entretanto, uma visão precisa das pesquisas sobre macrófitas na região Neotropical é necessária para uma avaliação confiável da produção científica. No presente estudo, uma análise cienciométrica sobre macrófitas Neotropicais foi realizada com o intuito de identificar os principais padrões e lacunas nas pesquisas sobre esse grupo biológico. As publicações sobre macrófitas na região Neotropical cresceu conspicuamente nas últimas duas décadas. Brasil, Argentina, México e Chile foram os mais produtivos dentre os países Neotropicais. As análises mostraram que os estudos enfocaram principalmente as influências das macrófitas nos organismos e nas características abióticas. Estudos com uma abordagem preditiva ou testando hipóteses ecológicas são escassos. Adicionalmente, pesquisas com o objetivo de descrever espécies desconhecidas ainda são necessárias. Isso é essencial para subsidiar esforços de conservação e investigações futuras testando hipóteses ecológicas.
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Spatial autocorrelation is the lack of independence between pairs of observations at given distances within a geographical space, a phenomenon commonly found in ecological data. Taking into account spatial autocorrelation when evaluating problems in geographical ecology, including gradients in species richness, is important to describe both the spatial structure in data and to correct the bias in Type I errors of standard statistical analyses. However, to effectively solve these problems it is necessary to establish the best way to incorporate the spatial structure to be used in the models. In this paper, we applied autoregressive models based on different types of connections and distances between 181 cells covering the Cerrado region of Central Brazil to study the spatial variation in mammal and bird species richness across the biome. Spatial structure was stronger for birds than for mammals, with R² values ranging from 0.77 to 0.94 for mammals and from 0.77 to 0.97 for birds, for models based on different definitions of spatial structures. According to the Akaike Information Criterion (AIC), the best autoregressive model was obtained by using the rook connection. In general, these results furnish guidelines for future modelling of species richness patterns in relation to environmental predictors and other variables expressing human occupation in the biome.
Autocorrelação espacial é definida como a falta de independência entre pares de observações a uma dada distância geográfica e é um fenômeno muito freqüente em dados ecológicos. É importante levar em consideração os efeitos de autocorrelação espacial em ecologia geográfica, tanto para realizar uma descrição mais detalhada dos dados quanto para corrigir estimativas enviesadas do erro Tipo I das análises estatísticas convencionais. Entretanto, para resolver efetivamente esses problemas, é preciso avaliar a melhor forma de incorporar estruturas espaciais nos modelos. Neste estudo, modelos autoregressivos, baseados em diferentes tipos de conexões e distâncias entre 181 células de uma rede cobrindo a região do Cerrado brasileiro, foram ajustados para avaliar a variação espacial de riqueza de mamíferos e aves dentro do bioma. A estrutura espacial foi ligeiramente mais forte para aves do que para mamíferos, com valores de R² variando entre 0,77 e 0,94 para mamíferos e 0,77 e 0,97 para aves, em modelos baseados em diferentes formas de conexão espacial. Segundo o Critério de Informação Akaike (AIC), o modelo autoregressivo melhor ajustado foi obtido através da conexão "em torre". Em geral, esses resultados fornecem diretrizes para futuras modelagens dos padrões de riqueza de espécies que estão associados a preditores ambientais e/ou a variáveis que expressam a ocupação humana no Cerrado.