Revista de Biología Tropical ISSN Impreso: 0034-7744 ISSN electrónico: 2215-2075

OAI: https://revistas.ucr.ac.cr/index.php/rbt/oai
Estudio de la diversidad taxonómica y funcional de los macroinvertebrados en un río de montaña Andino
PDF
HTML

Palabras clave

aquatic insects; functional features; physical variables; hydraulics; Tota Lake.
ríos andinos; insectos acuáticos; rasgos funcionales; variables físicas; hidráulica; Lago de Tota.

Cómo citar

Díaz-Rojas, C. A., Motta-Díaz, Ángela J., & Aranguren-Riaño, N. (2020). Estudio de la diversidad taxonómica y funcional de los macroinvertebrados en un río de montaña Andino. Revista De Biología Tropical, 68(S2), S132–S149. https://doi.org/10.15517/rbt.v68iS2.44345

Resumen

Introducción: La estructura, diversidad taxonómica y diversidad funcional del ensamblaje de macroinvertebrados acuáticos son estimadores sensibles a las variaciones del medio circundante. El ambiente físico es un factor fundamental, donde el sustrato y la dinámica hidráulica modifican la disponibilidad de recursos, la estructuración, el funcionamiento de la comunidad y del ecosistema. Objetivo: Determinar la estructura, diversidad taxonómica y diversidad funcional del ensamblaje de macroinvertebrados bajo diferentes condiciones abióticas en el río Hato Laguna, tributario del Lago de Tota. Métodos: Se recolectaron 120 muestras biológicas en cuatro momentos de muestreos en dos tramos en el río. Se midieron in situ profundidad, velocidad del flujo, ancho de canal y rugosidad del sustrato. Los rasgos funcionales evaluados fueron: longitud corporal, forma corporal, tipo de respiración, movilidad, gremio trófico y grupos funcionales alimenticios. Resultados: Se identificaron un total de 38 taxones; los órdenes Diptera, Coleoptera y Trichoptera presentaron la mayor riqueza de familias y géneros. Hubo mayor abundancia de Orthocladiinae, Andesiops sp. y Simulium sp. en condiciones de alta velocidad del flujo en los tramos altos; Nectopsyche sp. fue abundante en los tramos bajos relacionados con menores velocidades y mayor ancho del canal. Según los índices de diversidad taxonómica se presentó variación por tramos y muestreos sin observarse tendencias. En los tramos altos, el gremio trófico MOPF (colectores), respiración por tegumento y tamaño del cuerpo pequeño fueron característicos. En los tramos bajos, el ensamblaje fue de tipo raspador con respiración por branquias y forma del cuerpo aplanada. La riqueza, divergencia y equidad funcional fueron mayores en el tramo alto. En el Análisis de Correspondencia Canónica, los mayores valores de ancho y velocidad se relacionaron con categorías adherido al sustrato y endobentónico, mientras que valores bajos de ancho y rugosidad se relacionaron con las categorías de forma del cuerpo aplanado, recurso alimentario micrófitas y tamaño del cuerpo máximo. Conclusiones: El sistema presentó variación en las condiciones abióticas, en la estructura, diversidad taxonómica y funcional de los macroinvertebrados. Se resalta el papel de la velocidad del flujo como una variable determinante de la estructura y función del ensamblaje de macroinvertebrados. Asimismo, se destaca la diversidad funcional como una expresión de los rasgos descritos, por lo cual se relaciona en los tramos altos con la dominancia de taxones como Orthocladiinae, Chironominae, Simulium sp. y Andesiops sp.

https://doi.org/10.15517/rbt.v68iS2.44345
PDF
HTML

Citas

Acuña, V., Muñoz, I., Giorgi, A., Omella, M., Sabater, F., & Sabater, S. (2005). Drought and postdrought recovery cycles in an intermittent Mediterranean stream: structural and functional aspects. Journal of the North American Benthological Society, 24(4), 919-933.

Allan, J. D., & Castillo, M. M. (2007). Stream ecology: structure and function of running waters. London, England: Chapman & Hall.

Beche, L. A., Mcelravy, E. P., & Resh, V. H. (2006). Long-term seasonal variation in the biological traits of benthic-macroinvertebrates in two Mediterranean-climate streams in California, USA. Freshwater Biology, 51(1), 56-75.

Bonada, N., Prat, N., Resh, V. H., & Statzner, B. (2006). Developments in aquatic insect biomonitoring: a comparative analysis of recent approaches. Annual Review of Entomology, 51, 495-523.

Bonada, N., Doledec, S., & Statzner, B. (2007). Taxonomic and biological trait differences of stream macroinvertebrate communities between mediterranean and temperate regions: implications for future climatic scenarios. Global Change Biology, 13(8), 1658-1671.

Bonada, N., Rieradevall, M., & Prat, N. (2007). Macroinvertebrate community structure and biological traits related to flow permanence in a Mediterranean river network. Hydrobiologia, 589(1), 91-106.

Brooks, A. J., Haeusler, T. I. M., Reinfelds, I., & Williams, S. (2005). Hydraulic microhabitats and the distribution of macroinvertebrate assemblages in riffles. Freshwater Biology, 50(2), 331-344.

Carrera, P., & Gunkel, G. (2003). Ecology of a high Andean stream, Rio Itambi, Otavalo, Ecuador. Limnologica, 33(1), 29-43.

Chao, A., & Jost, L. (2012). Coverage-based rarefaction and extrapolation: standardizing samples by completeness rather than size. Ecology, 93(12), 2533-2547.

Chará-Serna, A. M., Chará, J. D., Zúñiga, M. C., Pedraza, G. X., & Giraldo, L. P. (2010). Clasificación trófica de insectos acuáticos en ocho quebradas protegidas de la ecorregión cafetera colombiana. Universitas Scientiarum, 15(1), 27-36.

Chará-Serna, A. M., Chará, J. D., Zúñiga, M. del C., & Pearson, R. G. (2012). Diets of leaf litter associated invertebrates in three tropical streams. Annales de Limnologie- International Journal of Limnology, 48 (2), 139-144.

Chevenet, F., Doléadec, S., & Chessel, D. (1994). A fuzzy coding approach for the analysis of long-term ecological data. Freshwater biology, 31(3), 295-309.

Clarke, K. R. (1993). Non-parametric multivariate analyses of changes in community structure. Australian journal of ecology, 18(1), 117-143.

CONPES 3801 (2014). Manejo Ambiental Integral de la Cuenca del Lago de Tota. Consejo Nacional de Política Económica y Social-CONPES, Departamento Nacional de Planeación-DNP, Bogotá, D.C.

Death, R. G., & Winterbourn, M. J. (1995). Diversity patterns in stream benthic invertebrate communities: the influence of habitat stability. Ecology, 76(5), 1446-1460.

Dolédec, S., Tilbian, J., & Bonada, N. (2017). Temporal variability in taxonomic and trait compositions of invertebrate assemblages in two climatic regions with contrasting flow regimes. Science of the Total Environment, 599, 1912-1921.

Domínguez, E. & Fernández, H. (2009). Macroinvertebrados bentónicos sudamericanos: sistemática y biología. Buenos Aires, Argentina: Fundación Miguel Lillo.

Elosegi, A. & Sabater, S. (2009). Conceptos y técnicas en ecología fluvial. Bilbao, España: Fundación BBVA.

Encalada, A. C., Flecker, A.S., Poff, N.L., Suárez, E., Herrera-R, G. A., Ríos-Touma, B., & Anderson, E.P. (2019). A global perspective on tropical montane rivers. Science, 365(6458), 1124-1129.

González, C & Cañón, J (2016). Impactos de la variabilidad climática y las actividades humanas en la dinámica hidrológica del lago de Tota (Tesis de Maestría). Universidad de Antioquia.

Guisande, C., Barreiro, A., Maneiro, I., Riveiro, I., & Vergara, A. (2006). Tratamiento de datos. España: Ed. Díaz de Santos.

Guzmán-Soto C.J., & Tamarís-Turizo, C.E. (2014). Hábitos alimentarios de individuos inmaduros de Ephemeroptera, Plecoptera y Trichoptera en la parte media de un río tropical de montaña. Revista de Biología Tropical, 62, 169-178.

Heino, J. (2005). Functional biodiversity of macroinvertebrate assemblages along major ecological gradients of boreal headwater streams. Freshwater Biology, 50(9), 1578-1587.

Henriques-Oliveira, A. L., Nessimian, J. L., & Dorvillé, L. F. M. (2003). Feeding habits of chironomid larvae (Insecta: Diptera) from a stream in the Floresta da Tijuca, Rio de Janeiro, Brazil. Brazilian Journal of Biology, 63(2), 269-281.

Holzenthal, R. W., & Rios-Touma, B. (2018). Nectopsyche of Ecuador: a new species from the high Andean páramo and redescription of Nectopsyche spiloma (Ross) (Trichoptera: Leptoceridae). PeerJ, 6, e4981.

IDEAM. (2018). Banco de Datos del Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales. Valores mensuales de precipitación Río Hato Laguna. Recuperado de: http: //www.ideam.gov.co., accedida en noviembre de 2018.

Jacobsen, D. (2004). Contrasting patterns in local and zonal family richness of stream invertebrates along an Andean altitudinal gradient. Freshwater Biology, 49(10), 1293-1305.

Lamouroux, N., Dolédec, S., & Gayraud, S. (2004). Biological traits of stream macroinvertebrate communities: effects of microhabitat, reach, and basin filters. Journal of the North American Benthological Society, 23(3), 449-466.

Laliberté, E., Legendre, P., Shipley, B., Laliberté, M. E. (2014). Package ‘FD’. Measuring functional diversity from multiple traits, and other tools for functional ecology. R package version 1.2.

Lepš, J., & Šmilauer, P. (2003). Multivariate analysis of ecological data using CANOCO. New York, USA: Cambridge University Press.

Lewis, W. M. (2008). Physical and chemical features of tropical flowing waters. En Tropical stream ecology (pp. 1-21). Academic Press.

Longo, M., Zamora, H., Guisande, C., & Ramírez, J. J. (2010). Dinámica de la comunidad de macroinvertebrados en la quebrada Potrerillos (Colombia) respuesta a los cambios estacionales de caudal. Limnetica, 29(2), 195-210.

Longo, M. & Blanco, J.F. (2014). Shredders are abundant and species-rich in tropical continental-island low-order streams: Gorgona Island, Tropical Eastern Pacific, Colombia. Revista de Biología Tropical 62: 85–105.

Lujan, N. K., Roach, K. A., Jacobsen, D., Winemiller, K. O., Vargas, V. M., Ching, V. R., & Maestre, J. A. (2013). Aquatic community structure across an Andes-to-Amazon fluvial gradient. Journal of Biogeography, 40(9), 1715-1728.

Matthaei, C. D., Arbuckle, C. J., & Townsend, C. R. (2000). Stable surface stones as refugia for invertebrates during disturbance in a New Zealand stream. Journal of the North American Benthological Society, 19(1), 82-93.

Menezes, S., Baird, D. J., & Soares, A. M. (2010). Beyond taxonomy: a review of macroinvertebrate trait-based community descriptors as tools for freshwater biomonitoring. Journal of Applied Ecology, 47(4), 711-719.

Merrit, R., Cummins, K., & Berg, M. (2008). An Introduction to the Aquatic Insects of North America. Dubuque: Kendall/ Hunt Publishing.

Mesa, L. M. (2010). Hydraulic parameters and longitudinal distribution of macroinvertebrates in a subtropical andean basin. Interciencia, 35(10), 759-764.

Meza-S, A. M., Rubio-M, J., Dias, G. L., & Walteros, J.M. (2012). Calidad de agua y composición de macroinvertebrados acuáticos en la Subcuenca Alta del Río Chinchiná, Colombia /Water quality and composition of aquatic macroinvertebrates in the subwatershed of river Chinchiná, Colombia. Caldasia, 34 (2), 443-456.

Montgomery, D. R., & Buffington, J. M. (1998). Channel processes, classification, and response. In R. Naiman, R. E. Bilby., S. Kantor (Eds.), River ecology and management: lessons from the Pacific Coastal Ecoregion (pp. 13-42). New York, USA: Springer-Verlag.

Moreno, C. E. (2001). Manual de métodos para medir la biodiversidad. Universidad Veracruzana.

Moreno González, H.F (2015). Análisis multiespectral mediante imágenes Landsat para identificación de zonas degradadas en el área circundante en la Laguna de Tota, departamento de Boyacá. (Tesis de especialización). Universidad Militar Nueva Granada. Bogotá.

Moretti, M.S. (2005). Decomposição de detritos foliares e sua colonização por invertebrados aquáticos em dois córregos na Cadeia do Espinhaço (MG). (Tesis de Maestría). Instituto de Ciências Biológicas, Belo Horizonte, Brasil.

Motta, A.J., Longo, M. L. M., & Aranguren-Riaño, N. (2017). Variación temporal de la diversidad taxonómica y rasgos funcionales de los macroinvertebrados acuáticos en ríos temporales en la isla de Providencia, Colombia. Actualidades Biológicas, 39(107), 82-100.

Motta, A.J., Obregón, N & Vimos, L.D. (2018). Modelación de idoneidad de hábitat de la comunidad y grupos funcionales de macroinvertebrados. (Tesis de Maestría, Maestría en Hidrosistemas, Facultad de Ingeniería, Pontificia Universidad Javeriana).

Moya, C., Valdovinos, C., Moraga, A., Romero, F., Debels, P., & Oyanedel, A. (2009). Patrones de distribución espacial de ensambles de macroinvertebrados bentónicos de un sistema fluvial Andino Patagónico. Revista chilena de historia natural, 82(3), 425-442.

Muñoz, I., Romaní, A., Rodrigues, A., González, J., & García, E. (2009). Relaciones tróficas en el ecosistema fluvial. En A. Elosegi & S. Sabater (Eds.), Conceptos y técnicas en ecología fluvial (pp. 344-351). Bilbao, España. Fundación BBVA.

Oyanedel, A., Valdovinos, C., Azócar, M., Moya, C., Mancilla, G., Pedreros, P., & Figueroa, R. (2008). Patrones de distribución espacial de los macroinvertebrados bentónicos de la cuenca del río Aysén (Patagonia chilena). Gayana (Concepción), 72(2), 241-257.

Parasiewicz, P. (2007). The MesoHABSIM model revisited. River Research and Applications, 23(8), 893-903.

Pavitra, S.P., Low, V.L., Tan, T.K., Lim, Y.A., Ya’cob, Z. (2019). Temporal variation in diversity and community structure of preimaginal black-flies (Diptera: Simuliidae) in a tropical forest reserve in Malaysia. Acta Tropica, 202, 105275.

Pennak, R. W. (1989). Fresh invertebrates of the United States; Protozoa to Mollusca. USA: Johan Wily and Sons.

Petchey, O. L., Hector, A., & Gaston, K. J. (2004). How do different measures of functional diversity perform? Ecology, 85(3), 847-857.

Plazas Figueroa, D.A (2016). Diseño de medidas de manejo ambiental orientadas a la disminución de los niveles de eutrofización; estudio de caso en la microcuenca del río Hatolaguna en el Humedal Lago de Tota (Municipios de Aquitania-Sogamoso, Boyacá).

Poff, N. L. (1997). Landscape filters and species traits: toward mechanistic understanding and prediction in stream ecology. Journal of North American Benthological Society, 16 (2):391-409.

Prat, N., Ribera, C., Rieradevall, M., Villamarin, C., & Acosta, R. (2013). Distribution, abundance and molecular analysis of genus Barbadocladius Cranston & Krosch (Diptera, Chironomidae) in tropical, high altitude Andean streams and rivers. Neotropical entomology, 42(6), 607-617.

Príncipe, R. E., Gualdoni, C. M., Oberto, A. M., Raffaini, G. B., & Corigliano, M. C. (2010). Spatial-temporal patterns of functional feeding groups in mountain streams of Córdoba, Argentina. Ecología Austral, 20, 257-268.

R Development Core Team. (2019). R: A language and environment for statistical computing. Vienna, Austria: R Foundation for Statistical Computing; 2011. URL: https://www. R-project.org.

Ramírez, A., & Gutiérrez-Fonseca, P. E. (2014). Estudios sobre macroinvertebrados acuáticos en América Latina: avances recientes y direcciones futuras. Revista de Biología Tropical, 62, 9-20.

Rempel, L., Richardson, J., Healey, M. (2000). Macroinvertebrate community structure along gradients of hydraulic and sedimentary conditions in a large gravel-bed river. Freshwater Biology, 45(1). 57-73

Reynaga, M. C., & Dos Santos, D. A. (2012). Rasgos biológicos de macroinvertebrados de ríos subtropicales: patrones de variación a lo largo de gradientes ambientales espacio-temporales. Ecología Austral, 22(2), 112-120.

Richards, C., Haro, R., Johnson, L., & Host, G. (1997). Catchment and reach-scale properties as indicators of macroinvertebrate species traits. Freshwater Biology, 37(1), 219-230.

Ricotta, C. (2005). A note on functional diversity measures. Basic and Applied Ecology, 6(5), 479-486.

Ríos-Touma, B., Encalada, A. C., & Prat Fornells, N. (2011). Macroinvertebrate assemblages of an Andean high-altitude tropical stream: The importance of season and flow. International Review of Hydrobiology, 96(6), 667-685.

Rivera, C., Zapata, A., Pérez, D., Morales, Y., Ovalle, H., & Alvarez, J. P. (2010). Caracterización limnológica de humedales de la planicie de inundación del río Orinoco (Orinoquía, Colombia). Acta Biológica Colombiana, 15(1), 145-166.

Rodríguez-Barrios, J., Ospina-Tórres, R., & Turizo-Correa, R. (2011). Grupos funcionales alimentarios de macroinvertebrados acuáticos en el río Gaira, Colombia. Revista de Biología Tropical, 59(4), 1537-1552.

Roldán, G.; Zúñiga, M.; Zamora, L.; Reinoso, G.; Longo, M.(2014). Colombia. En: Alonso-Eguía Lis, P.; Mora, J.; Campbell, B.; Springer, M. Diversidad, conservación y uso de los macroinvertebrados dulceacuícolas de México, Centroamérica, Colombia, Cuba y Puerto Rico (63-93). Jiutepec, México: Instituto Mexicano de Tecnología del Agua.

Roleček, J., Chytrý, M., Hájek, M., Lvončík, S., & Tichý, L. (2007). Sampling design in large-scale vegetation studies: Do not sacrifice ecological thinking to statistical purism! Folia Geobotanica, 42(2), 199.

Rolls, R. J., Leigh, C., & Sheldon, F. (2012). Mechanistic effects of low-flow hydrology on riverine ecosystems: Ecological principles and consequences of alteration. Freshwater Science, 31(4), 1163–1186.

Schmera, D., Heino, J., Podani, J., Erős, T., & Dolédec, S. (2017). Functional diversity: a review of methodology and current knowledge in freshwater macroinvertebrate research. Hydrobiologia, 787(1), 27-44.

Statzner, B., Dolédec, S., & Hugueny, B. (2004). Biological trait composition of European stream invertebrate communities: assessing the effects of various trait filter types. Ecography, 27(4), 470-488.

Statzner, B., & Beche, L. A. (2010). Can biological invertebrate traits resolve effects of multiple stressors on running water ecosystems? Freshwater Biology, 55, 80-119.

Stubbington, R., Bogan, M. T., Bonada, N., Boulton, A. J., Datry, T., Leigh, C., & Vander Vorste, R. (2017). The biota of intermittent rivers and ephemeral streams: aquatic invertebrates. In Intermittent rivers and ephemeral streams (pp. 217-243). Academic Press.

Tachet, H., Richoux, P., Bournaud, M., & Usseglio-Polatera, P. (2002). Invertébrés d’eau douce. París, Francia: CNRS Éditions.

Tilman, D., 2001. Functional diversity. In: Levin, S.A. (Ed.), Encyclopedia of Biodiversity, vol. 3. Academic Press, NewYork, pp. 109–120.

Tomanova, S., Goitia, E., & Helešic, J. (2006). Trophic levels and functional feeding groups of macroinvertebrates in neotropical streams. Hydrobiologia, 556 (1), 251-264.

Tomanova, S., & Usseglio-Polatera, P. (2007). Patterns of benthic community traits in neotropical streams: relationship to mesoscale spatial variability. Fundamental and Applied Limnology/Archiv für Hydrobiologie, 70(3), 243-255.

Townsend, C. R., & Hildrew, A. G. (1994). Species traits in relation to a habitat templet for river systems. Freshwater Biology, 31(3), 265-275.

Vannote, R. L., Minshall, G. W., Cummins, K. W., Sedell, J. R., & Cushing, C. E. (1980). The river continuum concept. Canadian journal of fisheries and aquatic sciences, 37(1), 130-137.

Vásquez-Ramos, J.; Reinoso, G. (2012). Estructura de la fauna béntica en corrientes de los Andes colombianos. Revista Colombiana de Entomología. 38(2), 351-358.

Villada, S., Triana, L., & Dias, L. (2017). Grupos funcionales alimentarios de insectos acuáticos en quebradas andinas afectadas por agricultura y minería. Caldasia, 39(2), 370- 387.

Villamarín, C. (2008). Estructura y composición de las comunidades de macroinvertebrados acuáticos en ríos altoandinos del Ecuador y Perú. Diseño de un sistema de medida de la calidad del agua con índices multimétricos (Doctoral dissertation, Tesis Doctoral, Departamento de Ecología, Facultad de Biología, Universidad de Barcelona).

Villéger, S., Mason, N. W., Mouillot, D. (2008). New multidimensional functional diversity indices for a multifaceted framework in functional ecology. Ecology, 89 (8): 2290-2301.

Vimos-Lojano, D. V. (2017). Influencia de las condiciones hidráulicas e hidrológicas en la variación espacial y temporal de las comunidades de macroinvertebrados acuáticos en ríos altoandinos de cabecera al sur de Ecuador (Tesis Doctoral). Universitat Politecnica de Valencia, Valencia, España.

Vimos-Lojano, D. J., Martínez-Capel, F., & Hampel, H. (2017). Riparian and microhabitat factors determine the structure of the EPT community in Andean headwater rivers of Ecuador. Ecohydrology, 10(8), e1894.

Vimos-Lojano, D., Martínez-Capel, F., Hampel, H., & Vázquez, R. (2019). Hydrological influences on aquatic communities at the mesohabitat scale in high Andean streams of southern Ecuador. Ecohydrology, 12(1), e2033.

Violle C., Navas ML., Vile D., Kazakou E., Fortune C., Hummel I., & Garnier E. (2007). Let the concept of trait be functional! Oikos, 116 (5), 882-892.

Wadeson, R. A. (1994). A geomorphological approach to the identification and classification of instream flow environments. Southern African Journal of Aquatic Science, 20(1-2), 38-61.

Wanumen, A.M (2019). Dinámica de la cobertura del suelo y percepción del recurso hídrico en la cuenca del lago de Tota. (Tesis de Maestría). Universidad Distrital Francisco José de Caldas. Bogotá.

Comentarios

Creative Commons License

Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución 4.0.

Derechos de autor 2020 Revista de Biología Tropical

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.