Revista de Biología Tropical

Estudios sobre macroinvertebrados acuáticos en América Latina: avances recientes y direcciones futuras

Studies on Latin American freshwater macroinvertebrates: recent advances and future directions. Latin America is an active scientific research area, in particular with respect to the study of freshwater macroinvertebrates. The present serves as an introduction to a special issue that highlights recent research projects on macroinvertebrates in Latin America. As part of this introduction, we conducted a literature analysis of the last 14 years of publications from the region that highlights the steady increase in publications on macroinvertebrates. Most studies from 2000-2013 were conducted in Brazil, Colombia, Argentina, and Costa Rica, and were focused on taxonomy and different issues related to biodiversity and distribution. There was a tendency for the use of local low-impact journals, but high impact publications were also found. This special issue contributes with 18 studies conducted in eight different countries. Two major topics are covered in the special issue, the ecology and natural history of aquatic macroinvertebrates and their use in the evaluation of anthropogenic impacts to aquatic ecosystems. Based on the literature review and contributions included in the issue, we discuss research needs for the region. Identified needs include: (1) to continue emphasizing taxonomic research, (2) assess mechanisms responsible for changes in biodiversity, (3) assess the role of macroinvertebrates in ecosystem processes and function, (4) improve biomonitoring efforts beyond unimetric indices, (5) the need for an ecosystem perspective, and (6) establishing long-term studies. This special issue is an initial effort to advance our knowledge on freshwater macroinvertebrates in Latin America. Rev. Biol. Trop. 62 (Suppl. 2): 9-20. Epub 2014 April 01.

América Latina es una región bastante activa en cuanto a la investigación científica, en particular con respecto al estudio de macroinvertebrados de agua dulce. La presente es una introducción al número especial que incluye proyectos recientes en América Latina. Como parte de esta introducción, realizamos un análisis de la literatura publicada en los últimos 14 años, la cual tiene un aumento continuo en las publicaciones sobre macroinvertebrados. La mayoría de los estudios en el periodo 2000-2013 fueron realizados en Brasil, Colombia, Argentina, y Costa Rica; y se enfocaron en la taxonomía y temas relacionados con la biodiversidad y la distribución. Se observó una tendencia a publicar en revistas de bajo impacto, pero también se encontraron publicaciones de alto impacto. El número especial incluye 18 trabajos de ocho países. Los temas principales fueron ecología e historia natural de los macroinvertebrados acuáticos y su uso en la evaluación de impactos antropogénicos sobre los ecosistemas acuáticos. Usando la revisión y las publicaciones de este suplemento discutimos algunas necesidades de investigación para la región, principalmente: (1) continuar con los estudios taxonómicos, (2) determinar los mecanismos responsables por los cambios en biodiversidad, (3) evaluar el papel de los macroinvertebrados en los procesos ecológicos, (4) llevar los esfuerzos de biomonitoreo más allá de los métodos unimétricos, (5) implementar una visión de ecosistema, y (6) establecer estudios a largo plazo. Este suplemento representa un esfuerzo inicial para mejorar nuestro conocimiento sobre los macroinvertebrados de agua dulce de América Latina.

Factores ambientales asociados con la preferencia de hábitat de larvas de tricópteros en cuencas con bosque seco tropical (Tolima, Colombia)

Environmental factors associated with habitat preferences by caddisfly larvae in tropical dry forest watersheds (Tolima, Colombia). River ecosystems, mainly those draining tropical dry forests, are among the most endangered tropical ecosystems and a major conservation priority in South America, as elsewhere. In this study, we assessed the influence of environmental factors (e.g., precipitation) and riparian vegetation on Trichoptera larval assemblages colonizing four substrates (rock, gravel, sand, and litter) in the Venadillo and Opia watersheds (Tolima, Colombia). In each river, five 20m reaches nested into two 100m segments (one at ~550 and another at ~250masl), were surveyed for benthic invertebrates in the above mentioned substrates. In addition, water samples were collected for physicochemical analyses and the QBR index (qualitat del bosc de ribera or riparian forest quality) was applied in both rivers. A total of 6 282 larvae were collected, belonging to 11 families and 22 genera, representing 73.30% and 43.13% of the Trichoptera fauna reported to Colombia, respectively. The most abundant families were Hydropsychidae (49.86%) and Philopotamidae (25.44%) and the least abundant Odontoceridae (0.16%) and Hydrobiosidae (0.06%). The genera Smicridea, Chimarra, Protoptila, Neotrichia, and Leptonema, were common during dry and rainy seasons. The main factors related to changes in composition, richness, and abundance of larval Trichoptera were seasonality and riparian vegetation, which can influence organic matter supply, availability and stability of substrates, and colonization and population dynamics. Trichoptera assemblages showed no significant differences among substrates. However sampling points located at high elevation and in non-urbanized areas offered the largest variety of substrates and richness. Our results indicate that Trichoptera larvae are an important biotic element in freshwater ecosystems and that they are sensitive to environmental changes. Hence, our study suggests that caddisflies may be used as potential organisms for the biomonitoring of tropical dry forest rivers. The implementation of these studies is urgent, considering that degradation of freshwater ecosystems tends to be severe and persistent in dry forest. Rev. Biol. Trop. 62 (Suppl. 2): 21-40. Epub 2014 April 01.

Los ríos de bosques secos tropicales están amenazados en todo el mundo, y en Suramérica son una de las prioridades en términos de conservación. En este estudio se determinó la influencia de variables ambientales (por ejemplo precipitación) y la vegetación ribereña sobre las comunidades del orden Trichoptera en cuatro sustratos (roca, grava, arena y hojarasca) en las cuencas Opia y Venadillo (Tolima, Colombia). En cada río, en dos segmentos de 100m (uno a ~550 y otro a ~250msnm), fueron evaluados los sustratos mencionados anteriormente. Se realizaron análisis físico-químicos, y se aplicó el índice QBR (calidad del bosque de ribera) en ambos ríos. Se recolectaron 6 282 larvas, pertenecientes a 11 familias y 22 géneros, que representan el 73.30% y 43.13% de la fauna Trichoptera registrada en Colombia, respectivamente. Las familias más abundantes fueron Hydropsychidae (49.86%) y Philopotamidae (25.44%). Los géneros Smicridea, Chimarra, Protoptila, Neotrichia y Leptonema fueron comunes en periodos de baja y alta precipitación. Las asociaciones de tricópteros no mostraron diferencias significativas a nivel de sustrato. Los principales factores que determinaron la composición, riqueza y abundancia de tricópteros fueron la estacionalidad y la vegetación de ribera. Sin embargo, las localidades situadas a mayor altitud y no urbanizadas, ofrecen mayor variedad de sustratos y mayor riqueza de géneros. Nuestros resultados indican que a futuro las larvas de Trichoptera constituyen un elemento biótico relevante en los ecosistemas dulceacuícolas, debido a que son sensibles a disturbios ambientales. Por ende, sugerimos el uso de los tricópteros para biomonitoreo en ríos tropicales. La implementación de estos estudios es urgente, teniendo en cuenta que la degradación de los ecosistemas dulceacuícolas tiende a ser intensa y persistente.

Do omnivorous shrimp influence mayfly nymph life history traits in a tropical island stream?

Interspecific interactions can play an important role in determining habitat selection and resource use between competing species. We examined interactions between an omnivorous shrimp and a grazing mayfly, two co-dominant taxa found in Puerto Rican headwater streams, to assess how predator presence may influence mayfly resource use and instantaneous growth in a tropical rainforest ecosystem. We conducted a series of behavioral and growth experiments to determine the effects of the freshwater shrimp, Xiphocaris elongata, on the growth rate and resource selection of mayfly nymphs in the family Leptophlebiidae. For resource choice assessments, we conducted a series of five day laboratory experiments where mayflies were given access to two resource substrate choices (cobble vs. leaves) in the presence or absence of shrimp. To assess for the effects of shrimp on mayfly fitness, we measured mayfly growth in laboratory aquaria after five days using four treatments (cobble, leaves, cobble + leaves, no resource) in the presence or absence of shrimp. In resource choice experiments, mayflies showed preference for cobble over leaf substrata (p<0.05) regardless of the presence of shrimps, however, the preference for cobble was significantly greater when shrimp were present in the leaf habitat. In growth experiments, there were no statistical differences in mayfly growth in the presence or absence of shrimp (p=0.07). However, we measured increased mayfly nymph growth in the absence of predators and when both cobble and leaves were available. Our results suggest that interspecific interactions between these taxa could potentially influence organic matter resource dynamics (e.g., leaf litter processing and export) in Puerto Rican streams. Rev. Biol. Trop. 62 (Suppl. 2): 41-51. Epub 2014 April 01.

Las relaciones interespecíficas pueden jugar un papel importante en la determinación del uso de recursos y selección de hábitat entre especies que compiten. Hemos examinado las interacciones entre un camarón omnívoro y un efemeróptero que se alimenta de vegetación , dos taxones codominantes en las partes altas de arroyos de Puerto Rico, para evaluar el efecto de los depredadores en el uso de recursos del efemeróptero y el crecimiento instantáneo en un ecosistema de selva tropical. Examinamos experimentalmente el efecto del camarón Xiphocaris elongata sobre la tasa de crecimiento y selección de recursos en ninfas efemerópteras (Leptophlebiidae). Hicimos experimentos de laboratorio de 5 días, dando a los efemerópteros acceso a dos opciones de sustrato (piedrecillas u hojas) en presencia o ausencia del camarón. Para evaluar los efectos sobre el crecimiento probamos cuatro tratamientos (piedrecillas, hojas , piedrecillas + hojas, sin ambas), en presencia o ausencia del camarón. Los efemerópteros prefirieron las piedrecillas a las hojas ( p < 0,05 ) independientemente de la presencia de los camarones. Esta preferencia fue mayor cuando junto a las hojas había camarones. Los camarones no afectaron el crecimiento de los efemerópteros (p = 0,07). Las ninfas efemerópteras crecieron mejor sin camarones y en acuarios con piedrecillas y hojas. Nuestros resultados sugieren que las interacciones interespecíficas entre estos animales podrían influir en la dinámica de la materia orgánica (por ejemplo, procesamiento de la hojarasca y su exportación) en los arroyos puertoriqueños.

Variación fenotípica de la concha en Neritinidae (Gastropoda: Neritimorpha) en ríos de Puerto Rico

Phenotypic variability of the shell in Neritinidae (Gastropoda: Neritimorpha) in Puerto Rican rivers. Gastropods of the Neritinidae family exhibit an amphidromous life cycle and an impressive variability in shell coloration in Puerto Rican streams and rivers. Various nominal species have been described, but Neritina virginea [Linné 1758], N. punctulata [Lamarck 1816] and N. reclivata [Say 1822] are the only broadly reported. However, recent studies have shown that these three species are sympatric at the river scale and that species determination might be difficult due to the presence of intermediate color morphs. Individuals (8 751) were collected from ten rivers across Puerto Rico, and from various segments and habitats in Mameyes River (the most pristine island-wide) during three years (2000-2003), and they were assigned to one of seven phenotypes corresponding to nominal species and morphs (non-nominal species). The axial lines and dots morph corresponding to N. reclivata was the most frequent island-wide, while the patelliform N. punctulata was scant, but the only found in headwater reaches. The yellowish large tongues phenotype, typical of N. virginea s.s. was the most frequent in the river mouth. The frequency of secondary phenotypes varied broadly among rivers, along the rivers, and among habitats, seemly influenced by salinity and predation gradients. The occurrence of individuals with coloration shifts after predation injuries, suggests phenotypic plasticity in the three nominal species, and urges for the use of molecular markers to unravel the possible occurrence of a species complex, and to understand the genetic basis of polymorphism. The longitudinal distribution of individual sizes, population density and egg capsules suggested the adaptive value of upstream migration, possibly to avoid marine predators. Rev. Biol. Trop. 62 (Suppl. 2): 53-68. Epub 2014 April 01.

Los gasterópodos Neritinidae de Puerto Rico presentan un ciclo de vida anfídromo y exhiben polimorfismo en los patrones de coloración de la concha. Se identificó que la oviposición aumenta río arriba conforme los individuos alcanzan mayores tamaños, a pesar de que la densidad poblacional disminuye. La frecuencia de siete fenotipos previamente establecidos se analizó en diez ríos de la isla durante dos años (n=8 751 individuos). Debido a que el río Mameyes es el más conservado, se tomó como modelo para estudiar la variación a lo largo del río y entre hábitats durante tres años. El fenotipo de líneas axiales y puntos (N. virginea) fue el predominante en toda la isla y el fenotipo pateloide (N. punctulata) fue el menos frecuente. Se observaron diferencias significativas de las frecuencias de los fenotipos (principalmente en los secundarios) entre ríos, a lo largo de ellos y entre hábitats. Esta variabilidad espacial puede responder a gradientes de salinidad y depredación. Se observó plasticidad fenotípica en algunos individuos.

Efecto de los factores ambientales sobre la diversidad de insectos hemimetábolos y coleópteros acuáticos en la cuenca del Río Xichú, Guanajuato, México

Lotic systems, in particular temporal streams, represent an important proportion of continental waters, but are poorly studied. This is particularly clear in central Mexico, where temporal streams are abundant and remain poor studied despite their great potential for high diversity and the important energy within these ecosystems. The aim of this study was to analyze the environmental variables and scales at which these variables have effects on aquatic insect assemblages in a semiarid fluvial system in Central Mexico. A total of 89 genera were registered, the order Coleoptera showing the highest richness. Peak values for alpha diversity were found on permanent sites in the dry season (¹D=10.63), the more stable environment in permanent streams during the dry season might accounted for this pattern. Assemblages at our study sites showed low similarity (Ij < 0.45) indicating high genera replacement among sites, possibly related to differences in hydroperiod. Partition analysis indicates that variation in genera composition among rivers contributed a large proportion of the diversity (37%). Results from the canonical correspondence analysis point to mesohabitat, velocity, ecological quality, and hydrological order, as the most important variables explaining diversity patterns. In addition, hydrological condition and intermittency were important factors related to diversity (~21-22%). The results suggest that permanent sites function has species sources for intermittent sites, highlighting the need for conservation planning at the landscape level in the Xichus basin. Rev. Biol. Trop. 62 (Suppl. 2): 69-80. Epub 2014 April 01.

Los sistemas lóticos integrados por cauces temporales representan una alta proporción de las aguas continentales del planeta, no obstante se encuentran entre los sistemas menos estudiados a nivel mundial. En cuanto a diversidad entomológica, el centro de México -donde se ubican estos sistemas- permanece poco estudiado a pesar del alto potencial que presenta la zona de albergar una alta diversidad y de los vínculos importantes que este grupo desempeña en los flujos de energía de los ecosistemas acuáticos. El objetivo del presente trabajo fue analizar las variables ambientales que determinan los cambios en la diversidad y las escalas en que tienen efecto, en las comunidades de insectos acuáticos de un sistema fluvial semiárido del centro de México. Se registraron un total de 89 géneros, con el orden Coleoptera presentando la mayor riqueza. Los valores más altos de diversidad alfa se encontraron sobre sitios permanentes en la temporada de sequía (¹D:10.63), lo que se atribuye a la mayor estabilidad que presentan los sistemas fluviales en esta temporada. Las comunidades establecidas sobre cauces permanentes e intermitentes presentaron baja similitud (Ij <0.45), indicando un alto recambio entre comunidades establecidas sobre cauces con diferente hidroperiodo. Los análisis de distribución (partición) de la diversidad indican que el mayor aporte a la diversidad regional se da por cambios en la composición de géneros a nivel de ríos (37%), entre temporadas (22%) y por el tipo de sistema (21%). De acuerdo con el Análisis de Correlación Canónica las variables de mesohábitat, velocidad de corriente, calidad ecológica y orden del cauce son las que mejor explican la variación en la presencia de los taxones. Los resultados sugieren que los sitios permanentes se encuentran actuando como fuente de especies de los sitios intermitentes y que los esfuerzos de conservación en la región deben implementarse a escala de paisaje.

Patrones de variación espacial y temporal de los macroinvertebrados acuáticos en la Laguna de Tecocomulco, Hidalgo (México)

Spatial and temporal variation patterns in aquatic macroinvertebrates of Tecocomulco Lake, Hidalgo (México). Lake Tecocomulco, Hidalgo, is a relic of the ancient lakes of Anahuac, important for the conservation of resident and migratory birds. However, the composition of aquatic macroinvertebrates is unknown; this is an important gap in conservation as they play an important role in the food web. This study analyzed the spatial and temporal variations in macroinvertebrate assemblages and their relationship with habitat characteristics. We carried out four monitoring campaigns covering the rainy and dry seasons. The monitoring was conducted at six study sites (four in the littoral zone and two in the middle part of the lake), environmental factors were recorded at each study site, water samples were collected for their physical and chemical analysis and aquatic macroinvertebrates were collected. A principal component analysis (PCA) was used to group study sites based on physical and chemical characteristics. Richness of taxa was analysed with rarefaction. We assessed the importance value index of each taxon (considering their frequency of occurrence and abundance). Similarity analyzes were performed between study sites and similarity of taxa with indices of Jaccard and Bray-Curtis, respectively. We performed a canonical correspondence analysis (CCA) between environmental factors and macroinvertebrate taxa. The PCA showed a marked seasonal variation represented by warm periods, with high values of conductivity, alkalinity, hardness, sulfates, and macronutrients (N and P) and the cold period with low values. We found a total of 26 taxa of aquatic macroinvertebrates and the highest richness was found in August. The Jaccard similarity analysis found differences between the littoral area and the limnetic zone, which differ also in the composition of macrophytes. The littoral zone had the highest taxa richness of macroinvertebrates and macrophytes, while the lowest diversity was found in the offshore zone. The CCA related physicochemical characteristics of the water body with macroinvertebrate taxa showing the influence of both physicochemical characteristics and the composition of macrophytes in the spatio-temporal patterns of aquatic macroinvertebrates in the lake. The dominance of Corixidae highlights a strong grazing activity in the lake and in turn suggests an important amount of food available for higher trophic levels. Our study shows that the macroinvertebrates of Tecocomulco Lake have spatial and seasonal variations that are related to both environmental and biotic factors with groups being dominant. Rev. Biol. Trop. 62 (Suppl. 2): 81-96. Epub 2014 April 01.

La Laguna de Tecocomulco (Hidalgo) es un relicto de los antiguos Lagos del Anáhuac con suma importancia para la conservación de aves acuáticas. No obstante, se desconoce su composición de macroinvertebrados. En el presente estudio se analizaron las variaciones espaciales y temporales de los macroinvertebrados acuáticos de la laguna. Se realizaron cuatro campañas de monitoreo (lluvias y estiaje). Se estudiaron seis sitios (litorales y en interior de la laguna), se registraron factores ambientales, se determinaron parámetros de calidad del agua y se recolectaron macroinvertebrados acuáticos. Se obtuvo la riqueza de familias y se calculó su Índice de Valor de Importancia. Se realizaron análisis multivariados de ordenación por componentes principales (ACP) con base en sus características físicas y químicas y de similitud entre sitios y familias con los índices de Jaccard y Bray-Curtis. Tambien se hizo un análisis de correspondencias canónicas (ACC) de factores ambientales y macroinvertebrados acuáticos y macrófitas. El ACP mostró la variación estacional, con el período cálido (mayo y agosto) y el periodo frío (noviembre y enero) mostrando altos valores de conductividad, alcalinidad, dureza, sulfatos y macronutrientes (N y P). Se encontraron 26 familias de macroinvertebrados, con la máxima riqueza en agosto. El análisis de similitud de Jaccard diferenció los sitios litorales por su mayor riqueza de familias de la zona limnética, mismos que presentan diferencias en la composición de macrófitas. El estudio revela que la Laguna de Tecocomulco tiene variaciones espaciales y temporales relacionadas tanto con factores ambientales como bióticos con la presencia de grupos dominantes. En ese sentido, y considerando su diversidad de macroinvertebrados, la Laguna de Tecocomulco debe ser sujeta a un plan de conservación y manejo.

Diversidad genérica de Trichoptera (Insecta) en dos microcuencas del Páramo Rabanal (Cundinamarca-Boyacá, Colombia)

Generic diversity of Trichoptera (Insecta) of Paramo Rabanal (Cundinamarca-Boyacá, Colombia). Trichopterans are considered an important and diverse biotic element in continental aquatic ecosystems. The purpose of this study was to evaluate the assemblages of the order Trichoptera in two subwatersheds with a gradient of disturbance. Four sampling events were conducted in two subwatersheds in the Eastern Mountain Range of the Colombian Andes. For the analysis we used rarefaction curves, Bray-Curtis Index and Partitioning Diversity and total richness and Shannons diversity as metrics. Although total richness was similar between both subwatersheds, abundance was always highest in streams within the conserved subwatershed. Each subwatershed was dominated by different genera, except Ochrotrichia, which was abundant at all sites. Alpha diversity was similar among streams in the conserved watershed, while a reduction in diversity potentially associated with the disturbance gradient was observed in streams of the disturbed subwatershed. Beta diversity (0D and ¹D) between subwatersheds and among conserved streams was similar, while in disturbed streams a similar gradient to that of alpha diversity was found. The similitude analysis clustered streams according to their conservation status. Differences found in trichopteran assemblages do confirm that the use of their attributes is adequate to assess the conservation status of stream ecosystems. Rev. Biol. Trop. 62 (Suppl. 2): 97-110. Epub 2014 April 01.

Los tricópteros son considerados un componente biótico importante y diverso de los ecosistemas acuáticos continentales. Este estudio tuvo como objetivo evaluar la comunidad del orden Trichoptera en dos microcuencas con diferente grado de perturbación. Se realizaron cuatro campañas de muestreo en dos microcuencas de la Cordillera Oriental de los Andes colombianos. Se realizaron análisis mediante curvas de rarefacción, el índice de Bray Curtis y partición de la diversidad, usando como medidas la riqueza y la diversidad de Shannon. Se encontró que, aunque la riqueza fue similar entre las dos microcuencas, la abundancia siempre fue mayor en los arroyos de la microcuenca conservada. En cada microcuenca dominaron géneros diferentes, excepto Ochrotrichia que fue abundante en todos los sitios. La diversidad alfa entre los arroyos de la microcuenca conservada fue similar, mientras que en la perturbada se observó una reducción de la diversidad asociada a un gradiente de perturbación de los arroyos. La diversidad beta (0D y ¹D) entre microcuencas y entre arroyos conservados fue similar, mientras que en los perturbados también mostró un gradiente similar al de la diversidad alfa. El análisis de similitud agrupó los arroyos según su estado de conservación. Las diferencias encontradas en los atributos de los comunidades de tricópteros confirman que su uso es adecuado para conocer el estado de conservación de los sistemas que habita.

Descomposición de hojarasca en seis arroyos de Bosque Mesófilo de Montaña en la cuenca alta del río La Antigua, Veracruz, México

Leaf litter decomposition in six Cloud Forest streams of the upper La Antigua watershed, Veracruz, Mexico. Leaf litter decomposition is an important stream ecosystem process. To understand factors controlling leaf decomposition in cloud forest in Mexico, we incubated leaf packs in different streams along a land use cover gradient for 35 days during the dry and wet seasons. We assessed relations between leaf decomposition rates (k), stream physicochemistry, and macroinvertebrates colonizing leaf packs. Physicochemical parameters showed a clear seasonal difference at all study streams. Leaves were colonized by collector-gatherer insects, followed by shredders. Assessment of factors related to k indicated that only forest cover was negatively related to leaf decomposition rates. Thus stream physicochemistry and seasonality had no impact on decomposition rates. We concluded that leaf litter decomposition at our study streams is a stable process over the year. However, it is possible that this stability is the result of factors regulating decomposition during the different seasons and streams. Rev. Biol. Trop. 62 (Suppl. 2): 111-127. Epub 2014 April 01.

Para muchos arroyos, la hojarasca proveniente de la zona ribereña es la base de las redes tróficas, por lo cual el proceso de descomposición de la hojarasca es de gran importancia para el funcionamiento de estos ecosistemas. Con el fin de conocer los factores que afectan la descomposición de la hojarasca en arroyos del bosque mesófilo de montaña (BMM), se utilizaron paquetes de hojarasca durante 35 días. Seis arroyos con un gradiente de perturbación fueron estudiados en la época seca y lluviosa. Se determinó la relación entre la tasa de descomposición de la hojarasca (k), con algunos parámetros fisicoquímicos del cuerpo de agua y los macroinvertebrados colonizadores de los paquetes. Los factores fisicoquímicos mostraron una separación de los cuerpos de agua según la época a través de un Análisis de Componentes Principales (ACP). De los insectos colonizadores de los paquetes de hojarasca, el grupo funcional de los recolectores fue el más abundante, seguido por los fragmentadores. Solo se encontró una relación negativa entre la k y el porcentaje de cobertura boscosa (p=0.04) al realizar una regresión múltiple por pasos en la que se incluyeron algunos parámetros fisicoquímicos, el porcentaje de cobertura boscosa y las abundancias promedio de los insectos fragmentadores y no fragmentadores. La descomposición de la hojarasca en los arroyos estudiados parece ser un proceso estable a lo largo del año, aunque los factores responsables por la regulación pueden diferir en las distintas épocas.

Land use effects on leaf litter breakdown in low-order streams draining a rapidly developing tropical watershed in Puerto Rico

Land use has an important role influencing stream ecosystem processes, such as leaf litter breakdown. Here, we assessed rates of leaf litter breakdown in low-order tropical streams draining forest, agriculture, and urban land uses in Puerto Rico. To measure leaf breakdown rates, we placed litter bags made of coarse mesh in nine streams, three for each land use type. At each stream, we measured changes in leaf mass over time, leaf breakdown rates, macroinvertebrate assemblages, and stream physicochemistry. Streams differed in their water physicochemistry, with urban streams showing high values for most variables. Stream physical habitat was evaluated using a visual assessment protocol, which indicated that agricultural and urban streams were more degraded than forested streams. Leaf breakdown rates were fast in all streams (k values ranging 0.006-0.024). Breakdown rates were significantly related to the physical conditions of the stream channel (e.g., visual protocol scores), with fastest rates in forested streams. Invertebrates colonizing leaves were mainly mayflies (Leptophlebiidae, Baetidae, and Caenidae), dipterans (Chironomidae), caddisflies (Polycentropodidae), and beetles (Elmidae and Gyrinidae). Our streams lacked large decapod populations, contrasting with other Puerto Rican streams. We found little evidence for an insect effect on leaf breakdown. Results suggest that land use is an important factor affecting leaf litter processing in streams. In contrast to studies in temperate regions, we found little evidence for a positive nutrient related effect of agricultural land use on decomposition rates. Changes in the physical characteristics of streams appear to be the main drivers behind observed decomposition patterns. Rev. Biol. Trop. 62 (Suppl. 2): 129-142. Epub 2014 April 01.

El uso de la tierra influye significativamente sobre los procesos en ecosistemas de riachuelo, como la descomposición de la hojarasca. En el presente estudio, se evaluaron las tasas de descomposición de la hojarasca en arroyos tropicales menores de zonas boscosa, agrícola y urbana en Puerto Rico. Para medir las tasas de descomposición se colocaron bolsas de malla gruesa en nueve riachuelos, tres para cada uno de los tipos de uso de tierra. Se midieron los cambios en la masa de hojarasca con el tiempo, las tasas de descomposición, la composición de macroinvertebrados y los aspectos fisico-químicos del riachuelo. Los riachuelos mostraron diferencias en la fisico-química del agua: los riachuelos urbanos presentaron los valores más altos en casi todas las variables. Las características físicas del riachuelo fueron evaluadas utilizando un protocolo visual, el cual indica que los riachuelos urbanos y asociados a la agricultura están más degradados que los asociados a bosques. La tasa de descomposición de la hojarasca fue rápida en todos los riachuelos (k=0.006-0.024). La descomposición estuvo relacionada con las condiciones físicas del riachuelo, siendo más rápido en aquellos asociados al bosque. Los invertebrados que colonizaron las hojas fueron principalmente efemerópteros (Leptophlebiidae, Baetidae, and Caenidae), dípteros (Chironomidae), tricópteros (Polycentropodidae) y escarabajos (Elmidae and Gyrinidae). Contrario a lo encontrado en otros estudios, no hallamos decápodos. Hubo poca evidencia de que los insectos afecten la descomposición. Los resultados sugieren que el uso de la tierra es un factor importante que afecta el proceso de descomposición de la hojarasca en los riachuelos. Contrario a los estudios en zonas templadas, hallamos evidencia de una relación positiva de los nutrientes de tierra agrícola con las tasas de descomposición. Los cambios en las características físicas de los riachuelos parecen ser los factores principales en los patrones de descomposición.

Effects of insect and decapod exclusion and leaf litter species identity on breakdown rates in a tropical headwater stream

High species richness of tropical riparian trees influences the diversity of organic detritus entering streams, creating temporal variability in litter quantity and quality. We examined the influence of species of riparian plants and macroinvertebrate exclusion on leaf-litter breakdown in a headwater stream in the Luquillo Mountains of Puerto Rico. Leaf litter of Dacryodes excelsa (Burseraceae), Guarea guidonia (Meliaceae), Cecropia scheberiana (Moraceae), Manilkara bidentata (Sapotaceae), and Prestoea acuminata (Palmae) were incubated in litter bags in a pool of Quebrada Prieta. Fine mesh bags were used to exclude macroinvertebrates during leaf breakdown, and coarse mesh bags allowed access to decapod crustaceans (juvenile shrimps and crabs) and aquatic insects (mainly mayflies, chironomids, and caddisflies). D. excelsa and G. guidonia (in coarse- and fine-mesh bags) had significantly higher breakdown rates than C. scheberiana, M. bidentata, and P. acuminata. Breakdown rates were significantly faster in coarse-mesh bag treatments for all leaf types, thus indicating a positive contribution of macroinvertebrates in leaf litter breakdown in this headwater stream. After 42 days of incubation, densities of total invertebrates, mayflies and caddisflies, were higher in bags with D. excelsa and G. guidonia, and lower in P. acuminata, C. scheberiana y M. bidentata. Decay rates were positively correlated to insect densities. Our study highlights the importance of leaf identity and macroinvertebrate exclusion on the process of leaf litter breakdown in tropical headwater streams. Rev. Biol. Trop. 62 (Suppl. 2): 143-154. Epub 2014 April 01.

La gran variedad de especies vegetales junto a los ríos tropicales afecta la diversidad de detritos orgánicos que llegan a los arroyos, creando variaciones temporales en cantidad y calidad de hojarasca. Examinamos la influencia de las especies vegetales y de la exclusión de macroinvertebrados sobre la descomposición de hojarasca en la parte alta de un arroyo en las montañas Luquillo de Puerto Rico. Incubamos hojarasca de Dacryodes excelsa (Burseraceae), Guarea guidonia (Meliaceae), Cecropia scheberiana (Moraceae), Manilkara bidentata (Sapotaceae) y Prestoea acuminata (Palmae) en bolsas descomposición que colocamos en una poza de Quebrada Prieta. Usamos bolsas de malla fina para excluir los macroinvertebrados y de malla gruesa para permitir la entrada a crustáceos decápodos (camarones y cangrejos jóvenes) e insectos acuáticos (principalmente efemerópteros, quironómidos y tricópteros). D. excelsa y G. guidonia (en ambos tipos de malla) tuvieron tasas de descomposición más altas que C. scheberiana, M. bidentata y P. acuminata. La descomposición fue más rápida para todas las especies de hoja con la malla gruesa, resaltando el papel de los descomponedores en este hábitat. Tras 42 días de esta incubación, las densidades totales de invertebrados, efemerópteros y tricópteros fueron mayores en las bolsas con hojas de D. excelsa y G. guidonia, e inferiores en P. acuminata, C. scheberiana y M. bidentata. A mayor densidad de insectos hubo mayor tasa de descomposición. Nuestros resultados indican la importancia de la especie de las hojas y de la presencia de macroinvertebrados en el proceso de descomposición de hojarasca en partes altas de arroyos tropicales.

Functional feeding groups of aquatic insect families in Latin America: a critical analysis and review of existing literature

Aquatic macroinvertebrates are involved in numerous processes within aquatic ecosystems. They often have important effects on ecosystem processes such as primary production (via grazing), detritus breakdown, and nutrient mineralization and downstream spiraling. The functional feeding groups (FFG) classification was developed as a tool to facilitate the incorporation of macroinvertebrates in studies of aquatic ecosystems. This classification has the advantage of combining morphological characteristics (e.g., mouth part specialization) and behavioral mechanisms (e.g., way of feeding) used by macroinvertebrates when consuming resources. Although recent efforts have greatly advanced our ability to identify aquatic macroinvertebrates, there is limited information on FFG assignment. Furthermore, there has been some variation in the use of the FFG classification, in part due to an emphasis on using gut content analysis to assign FFG, which is more appropriate for assigning trophic guilds. Thus, the main goals of this study are to (1) provide an overview of the value of using the FFG classification, (2) make an initial attempt to summarize available information on FFG for aquatic insects in Latin America, and (3) provide general guidelines on how to assign organisms to their FFGs. FFGs are intended to reflect the potential effects of organisms in their ecosystems and the way they consume resources. Groups include scrapers that consume resources that grow attached to the substrate by removing them with their mouth parts; shredders that cut or chew pieces of living or dead plant material, including all plant parts like leaves and wood; collectors-gatherers that use modified mouth parts to sieve or collect small particles (<1mm) accumulated on the stream bottom; filterers that have special adaptations to remove particles directly from the water column; and predators that consume other organisms using different strategies to capture them. In addition, we provide details on piercers that feed on vascular plants by cutting or piercing the tissue using sharp or chewing mouth parts and consume plant liquids. We also provide a list of families of aquatic insects in Latin America, with an initial assignment to FFGs. We recommended caution when assigning FFGs based on gut contents, as it can provide misleading information. Overall, FFG is a very useful tool to understand the role of aquatic macroinvertebrates in stream ecosystems and comparisons among studies will benefit from consistency in their use. Rev. Biol. Trop. 62 (Suppl. 2): 155-167. Epub 2014 April 01.

Hábitos alimentarios de individuos inmaduros de Ephemeroptera, Plecoptera y Trichoptera en la parte media de un río tropical de montaña

Feeding habits of immature individuals of Ephemeroptera, Plecoptera, and Trichoptera from middle reaches of a tropical mountain stream. Morphological and behavioral aspects of insects allow their grouping in trophic guilds and represent their dependence on food resources. We determined the feeding habits of immature organisms of Ephemeroptera, Plecoptera, and Trichoptera (EPT) from the middle reaches of Gaira stream (Sierra Nevada de Santa Marta, Colombia), using gut content analysis. We identified 13 EPT genera, but only ten were analyzed for a total of 100 organisms. We describe six food items: animal parts (AP), vascular plant tissue (VPT), microalgae (M), fungi (F), coarse particulate organic matter (CPOM) and fine particulate organic matter (FPOM). Baetodes was determined to be a collector-scraper, since FPOM represented 46.6% of food content, followed by F (38.4%). Chimarra, Leptohyphes, Lachlania, and Thraulodes were categorized as collectors with average proportions of FPOM 86.8%, 93.1%, 93.1% and 93.7%, respectively. Phylloicus, Smicridea and Leptonema were main consumers of VPT and CPOM with proportions of 76.3%, 54.6%, and 62.4%, respectively; while ratios of FPOM were 22.3%, 38.8%, and 32.9%, respectively. While all are detritivores, Phylloicus is functionally classified as shredders and Smicridea and Leptonema as collectors. Atopsyche and Anacroneuria were the only taxa in which AP were observed in high proportions, 57.9% and 58.2%, respectively, for that reason they were classified as predators. The organisms examined consume a wide variability of resources. Rev. Biol. Trop. 62 (Suppl. 2): 169-178. Epub 2014 April 01.

Los aspectos morfológicos y de comportamiento de insectos permiten agruparlos en gremios, y representar la dependencia de la comunidad lotica hacia recursos alimentarios particulares. Se evaluó los hábitos alimentarios de organismos inmaduros de Ephemeroptera, Plecoptera y Trichoptera (EPT) de la parte media del río Gaira (Sierra Nevada de Santa Marta, Colombia), por medio del análisis del contenido estomacal. Se identificaron 13 géneros de EPT, pero solo a diez de éstos se les revisó el contenido estomacal, para un total de 100 organismos analizados. Se describieron seis ítems alimentarios: restos animales (RA), tejido de plantas vasculares (TPV), Microalgas (MA), hongos (HN), materia orgánica particulada gruesa (MOPG) y materia orgánica particulada fina (MOPF). Baetodes se registró como Recolector-Raspador, ya que su principal ítem alimentario fue MOPF (46.6%) seguido de HN (38.4%). Chimarra, Leptohyphes, Thraulodes y Lachlania, se categorizaron como Recolectores con proporciones promedio de 86.8%, 93.1%, 93.1% y 93.7% de MOPF, respectivamente. En los géneros Phylloicus, Leptonema y Smicridea se observó principalmente TPV y MOPG con 76.3%, 54,6% y 62.4% junto con proporciones de MOPF de 22.3%, 38.8% y 32.9%, respectivamente. Categorizado como Detritívoro, Phylloicus es funcionalmente clasificado como Fragmentador y Leptonema y Smicridea como Recolectores. Los géneros Anacroneuria y Atopsyche fueron clasificados como Depredadores y fueron los únicos taxones en los que se observó RA en altas proporciones (57.9% y 58.2%). Nuestro estudio sugiere que los organismos examinados ingieren una amplia variabilidad de recursos.

Downstream effects of hydropower production on aquatic macroinvertebrate assemblages in two rivers in Costa Rica

Despite the fact that little is known about the consequences of hydropower production in tropical areas, many large dams (>15m high) are currently under construction or consideration in the tropics. We researched the effects of large hydroelectric dams on aquatic macroinvertebrate assemblages in two Costa Rican rivers. We measured physicochemical characteristics and sampled aquatic macroinvertebrates from March 2003 to March 2004 in two dammed rivers, Peñas Blancas and San Lorenzo, as well as in the undammed Chachagua River. Sites above and below the dam had differences in their physicochemical variables, with wide variation and extreme values in variables measured below the dam in the San Lorenzo River. Sites below the dams had reduced water discharges, velocities, and depths when compared with sites above the dams, as well as higher temperatures and conductivity. Sites above dams were dominated by collector-gatherer-scrapers and habitat groups dominated by swimmer-clingers, while sites below dams had a more even representation of groups. In contrast, a comparison between two sites at different elevation in the undammed river maintained a similar assemblage composition. Tributaries might facilitate macroinvertebrate recovery above the turbine house, but the assemblage below the turbine house resembled the one below the dam. A massive sediment release event from the dam decreased the abundance per sample and macroinvertebrate taxa below the dam in the Peñas Blancas River. Our study illustrates the effects of hydropower production on neotropical rivers, highlighting the importance of using multiple measures of macroinvertebrate assemblage structure for assessing this type of environmental impact. Rev. Biol. Trop. 62 (Suppl. 2): 179-201. Epub 2014 April 01.

Existe poca información publicada sobre el efecto de grandes represas hidroeléctricas (>15m alto) en ríos tropicales. Investigamos los efectos de estas represas en las comunidades de macroinvertebrados acuáticos en dos ríos de Costa Rica. Medimos características físico-químicas y recolectamos macroinvertebrados a lo largo del año en dos ríos represados, Peñas Blancas y San Lorenzo, así como en el río Chachagua, el cual no era utilizado para la producción hidroeléctrica. Los sitios arriba y debajo de las represas presentaron diferencias físico-químicas, con amplia variación y valores extremos en las variables medidas debajo de la represa en el Río San Lorenzo. Los sitios arriba de las represas estaban dominados por colectores-recolectores-raspadores y nadadores-colgadores, mientras que debajo de las represas hubo una representación más equitativa de grupos funcionales. En contraste, las comunidades fueron semejantes en dos sitios a diferente elevación en el río sin represa. La presencia de afluentes podría haber facilitado la recuperación de macroinvertebrados arriba de la casa de máquinas, pero las comunidades fueron similares bajo la casa y abajo de la represa. Una liberación masiva de sedimentos disminuyó la abundancia y el número de táxones bajo la represa en el Río Peñas Blancas.

Impacto del uso del suelo agropecuario sobre macroinvertebrados acuáticos en pequeñas quebradas de la cuenca del río La Vieja (Valle del Cauca, Colombia)

Agricultural land use impacts on aquatic macroinvertebrates in small streams from La Vieja river (Valle del Cauca, Colombia). The expansion of the agricultural frontier in Colombia has exerted significant pressure on its aquatic ecosystems during the last few decades. In order to determine the impacts of different agricultural land uses on the biotic and abiotic characteristics of first and second order streams of La Vieja river watershed, we evaluated 21 streams located between 1 060 and 1 534 m asl in the municipalities of Alcalá, Ulloa, and Cartago (Valle del Cauca, Colombia). Seven streams were protected by native vegetation buffers, eight had influence of coffee and plantain crops, and six were influenced by cattle ranching. Habitat conditions, channel dimensions, water quality, and aquatic macroinvertebrates were studied in each stream. Streams draining cattle ranching areas had significantly higher dissolved solids, higher phosphorus, higher alkalinity, higher conductivity, and lower dissolved oxygen than those covered by cropland and forests. Coarse substrates and diversity of flow regimes were significantly higher in cropland and protected streams when compared to streams affected by cattle ranching, whereas the percent of silt and slow currents was significantly higher in the latter. A total of 26 777 macroinvertebrates belonging to 17 orders, 72 families and 95 genera were collected. The most abundant groups were Diptera 62.8%, (Chironomidae 49.6%, Ceratopogonidae 6.7%), Mollusca 18.8% (Hydrobiidae 7.2%, Sphaeriidae 9.6%) and Trichoptera 5.7% (Hydropsychidae 3.7%). The Ephemeroptera, Trichoptera, and Plecoptera orders, known for their low tolerance to habitat perturbation, had high abundance in cropland and forested streams, whereas Diptera and Mollusca were more abundant in those impacted by cattle ranching. Results indicate that streams draining forests and croplands have better physical and biological conditions than those draining pastures, and highlight the need to implement protective measures to restore the latter. Rev. Biol. Trop. 62 (Suppl. 2): 203-219. Epub 2014 April 01.

Con el fin de determinar el impacto del uso del suelo sobre las características bióticas y abióticas de quebradas en la cuenca del río La Vieja, se evaluaron 21 quebradas en los municipios de Alcalá, Ulloa y Cartago (Valle del Cauca). Siete quebradas estaban protegidas por franjas de vegetación ribereña, ocho tenían influencia agrícola y seis influencia ganadera. Se registraron las condiciones de protección y perturbación del hábitat, aspectos físicos del cauce, se tomaron muestras de agua para análisis fisicoquímico y bacteriológico, y se recolectaron macroinvertebrados acuáticos. En las quebradas con influencia ganadera los sólidos disueltos, la alcalinidad, conductividad y fósforo total fueron significativamente mayores, mientras que el oxígeno disuelto fue significativamente menor. Las quebradas agrícolas y protegidas presentaron más sustratos gruesos y más tipos de corriente. Se recolectaron 26 777 macroinvertebrados de 17 órdenes, 72 familias y 95 géneros. Los grupos con mayor abundancia relativa fueron Diptera 62.8%, (Chironomidae 49.6%, Ceratopogonidae 6.7%), Mollusca 18.8% (Hydrobiidae 7.2%, Sphaeriidae 9.6%) y Trichoptera 5.7% (Hydropsychidae 3.7%). Ephemeroptera, Trichoptera y Plecoptera, presentaron mayor abundancia en las quebradas protegidas y con influencia agrícola, mientras los dípteros y moluscos fueron más abundantes en las ganaderas. Las quebradas protegidas y agrícolas presentan mejores condiciones físicas y biológicas que las quebradas con influencia ganadera.

Integridad biótica de la microcuenca del Río Chiquito, Morelia, Michoacán, México, basada en la comunidad de macroinvertebrados acuáticos

Biotic integrity of the Chiquito River subwatershed, Morelia, Michoacán México, based on the aquatic macroinvertebrate assemblages. The Chiquito River subwatershed supplies 30% of the potable water consumed by the city of Morelia, Michoacan, Mexico. It is necessary to constantly monitor its waters using metrics that evaluate environmental degradation and aquatic assemblages. In the present study, we used the Index of Biotic Integrity for Aquatic Macroinvertebrate Associations (IBIAMA), the Visual-Based Habitat Assessment, and the Most Probable State to calculate the conservation status of the river at six sites along the main channel, including an upper site as a reference. A total of 51 474 specimens were identified, the taxonomic composition was comprised of 69 families distributed into four Phyla, eight classes, eight sub-classes, and 18 orders. The best preserved sites were found in the subwatershed headwater zone. The intermediate zone had impacted hydraulic conditions, environmental quality and biotic integrity. The downstream part of the subwatershed showed the resilient capacity of the river to reestablish macroinvertebrate assemblages and environmental parameters. There is a strong correlation among environmental qualities and the IIBAMA. The use of macroinvertebrates in combination with environmental parameters showed that the Chiquito River subwatershed is stable, rich and integral in aquatic macroinvertebrate assemblages before entering the city of Morelia, and it conserves the processes that regulate the functional dynamics of the subwatershed. Rev. Biol. Trop. 62 (Suppl. 2): 221-231. Epub 2014 April 01.

La microcuenca del Río Chiquito abastece el 30% de agua potable para la ciudad de Morelia, Michoacán, México. Por ello es necesario el monitoreo constante de sus aguas, utilizando mediciones que evalúen el deterioro ambiental y la comunidad de macroinvertebrados acuáticos. Para el presente estudio se utilizó el Índice de Integridad Biótica para las Asociaciones de Macroinvertebrados Acuáticos (IIBAMA). Además de la Valoración de la Calidad Ambiental Visual y el estado más probable del cauce, en seis sitios dentro de la microcuenca y un séptimo fuera de la misma, como referencia. Se identificaron un total de 51 474 organismos: 69 familias distribuidas en cuatro filos, ocho clases, ocho subclases, y 18 órdenes. Los sitios mejor conservados se encuentran en la cabecera de la microcuenca. La zona intermedia se encuentra afectada en la condición hidráulica, calidad ambiental y en su integridad biótica. En la zona baja de la microcuenca, se observó la capacidad resiliente del río al restablecerse las comunidades de macroinvertebrados y los parámetros ambientales. Los resultados muestran que la calidad ambiental y el IIBAMA se encuentran correlacionados (r=0.82, p<0.01). El uso de los macroinvertebrados en combinación con los parámetros ambientales demuestran que antes de entrar a la ciudad de Morelia la microcuenca del río Chiquito es un sistema estable, diverso e íntegro en su comunidad de macroinvertebrados acuáticos, y que conserva los procesos que regulan la dinámica funcional de la cuenca.

Índice de calidad ecológica con base en macroinvertebrados acuáticos para la cuenca del río Negro (ICE_RN-MAE), Colombia

Aquatic Ecological Index based on freshwater (ICE RN-MAE) for the Río Negro watershed, Colombia. Available indices to assess the ecological status of rivers in Colombia are mostly based on subjective hypotheses about macroinvertebrate tolerance to pollution, which have important limitations. Here we present the application of a method to establish an index of ecological quality for lotic systems in Colombia. The index, based on macroinvertebrate abundance and physicochemical variables, was developed as an alternative to the BMWP-Col index. The method consists on determining an environmental gradient from correlations between physicochemical variables and abundance. The scores obtained in each sampling point are used in a standardized correlation for a model of weighted averages (WA). In the WA model abundances are also weighted to estimate the optimum and tolerance values of each taxon; using this information we estimated the index of ecological quality based also on macroinvertebrate (ICE RN-MAE) abundance in each sampling site. Subsequently, we classified all sites using the index and concentrations of total phosphorus (TP) in a cluster analysis. Using TP and ICE RN-MAE, mean, maximum, minimum and standard deviation, we defined threshold values corresponding to three categories of ecological status: good, fair and critical. Rev. Biol. Trop. 62 (Suppl. 2): 233-247. Epub 2014 April 01.

Los índices disponibles para la evaluación del estado ecológico de los ríos en Colombia están basados principalmente en hipótesis subjetivas generalizadas acerca de la toleración de los macroinvertebrados, un proceso que presenta limitaciones. En este estudio se presenta la aplicación de un método para establecer un índice de calidad ecológica para sistemas lóticos, basado en abundancia de macroinvertebrados y variables fisicoquímicas. Se tomó como caso de estudio la cuenca del rio Negro (Colombia). Este nuevo índice se ha formulado como alternativa al BMWP-Col y consiste en la determinación de un gradiente ambiental a partir de un Análisis de Correspondencia Canónica de correlaciones entre abundancias y registros fisicoquímicos. Los puntajes de las estaciones -obtenidos en las correlaciones- son estandarizados y usados en un modelo de Promedios Ponderados (WA); en el modelo se ponderan también las abundancias para estimar los valores óptimos y de tolerancia de cada taxón. Con ellos y la abundancia se calcula los valores del Índice de Calidad Ecológica con base en macroinvertebrados acuáticos para la cuenca del rio Negro (ICE RN-MAE). Se utilizan los valores del índice junto con las concentraciones de fósforo total (FT) en un análisis de agrupamiento, para así clasificar los sitios de estudio. De ahí se obtienen finalmente los valores medios, máximos, mínimos y de desviación estándar del ICE RN-MAE y FT. Con ellos se definen los umbrales que corresponden a diferentes categorías de calidad ecológica (buena, regular y crítica).

The Andean Biotic Index (ABI): revised tolerance to pollution values for macroinvertebrate families and index performance evaluation

Score-based biotic indices are widely used to evaluate the water quality of streams and rivers. Few adaptations of these indices have been done for South America because there is a lack of knowledge on macroinvertebrate taxonomy, distribution and tolerance to pollution in the region. Several areas in the Andes are densely populated and there is need for methods to assess the impact of increasing human pressures on aquatic ecosystems. Considering the unique ecological and geographical features of the Andes, macroinvertebrate indices used in other regions must be adapted with caution. Here we present a review of the literature on macroinvertebrate distribution and tolerance to pollution in Andean areas above 2 000masl. Using these data, we propose an Andean Biotic Index (ABI), which is based on the BMWP index. In general, ABI includes fewer macroinvertebrate families than in other regions of the world where the BMWP index has been applied because altitude restricts the distribution of several families. Our review shows that in the high Andes, the tolerance of several macroinvertebrate families to pollution differs from those reported in other areas. We tested the ABI index in two basins in Ecuador and Peru, and compared it to other BMWP adaptations using the reference condition approach. The ABI index is extremely useful for detecting the general impairment of rivers but class quality boundaries should be defined independently for each basin because reference conditions may be different. The ABI is widely used in Ecuador and Peru, with high correlations with land-use pressures in several studies. The ABI index is an integral part of the new multimetric index designed for high Andean streams (IMEERA). Rev. Biol. Trop. 62 (Suppl. 2): 249-273. Epub 2014 April 01.

Los índices bióticos basados en puntuación son ampliamente utilizados para evaluar la calidad del agua de los arroyos y ríos. Varias áreas de los Andes están densamente pobladas y hay necesidad de métodos para evaluar el impacto de la creciente presión humana sobre los ecosistemas acuáticos. Dadas las características ecológicas y geográficas únicas de los Andes, los índices de macroinvertebrados utilizados en otras regiones deben adaptarse con cautela. Aquí se presenta una revisión de la literatura sobre distribución de macroinvertebrados y la tolerancia a la contaminación en las zonas andinas por encima de 2 000msnm. Usando estos datos, se propone un Índice Biolótico Andino (ABI), que se basa en el índice de BMWP. En general, ABI incluye un menor número de familias de macroinvertebrados que en otras regiones del mundo donde se ha aplicado el índice BMWP porque la altitud restringe la distribución de varias de ellas. Nuestra revisión muestra que la tolerancia de varias familias a la contaminación en los ríos altoandinos difiere de lo reportado en otras áreas. Probamos el índice ABI en dos cuencas en Ecuador y Perú, y comparamos con otras adaptaciones BMWP utilizando el enfoque de condición de referencia. Nuestros resultados muestran que el índice de ABI es extremadamente útil para detectar el deterioro general de los ríos, pero que los límites entre las clases de calidad deben ser definidos independientemente para cada cuenca debido a que las condiciones de referencia pueden ser diferentes. El ABI es ampliamente utilizado en Ecuador y Perú, y es parte integral del nuevo índice multimétrico diseñado para corrientes altas andinas (IMEERA).

Application of the BMWP-Costa Rica biotic index in aquatic biomonitoring: sensitivity to collection method and sampling intensity

The use of aquatic macroinvertebrates as bio-indicators in water quality studies has increased considerably over the last decade in Costa Rica, and standard biomonitoring methods have now been formulated at the national level. Nevertheless, questions remain about the effectiveness of different methods of sampling freshwater benthic assemblages, and how sampling intensity may influence biomonitoring results. In this study, we compared the results of qualitative sampling using commonly applied methods with a more intensive quantitative approach at 12 sites in small, lowland streams on the southern Caribbean slope of Costa Rica. Qualitative samples were collected following the official protocol using a strainer during a set time period and macroinvertebrates were field-picked. Quantitative sampling involved collecting ten replicate Surber samples and picking out macroinvertebrates in the laboratory with a stereomicroscope. The strainer sampling method consistently yielded fewer individuals and families than quantitative samples. As a result, site scores calculated using the Biological Monitoring Working Party-Costa Rica (BMWP-CR) biotic index often differed greatly depending on the sampling method. Site water quality classifications using the BMWP-CR index differed between the two sampling methods for 11 of the 12 sites in 2005, and for 9 of the 12 sites in 2006. Sampling intensity clearly had a strong influence on BMWP-CR index scores, as well as perceived differences between reference and impacted sites. Achieving reliable and consistent biomonitoring results for lowland Costa Rican streams may demand intensive sampling and requires careful consideration of sampling methods. Rev. Biol. Trop. 62 (Suppl. 2): 275-289. Epub 2014 April 01.

En Costa Rica el uso de macroinvertebrados acuáticos como bioindicadores de la calidad ambiental del agua ha aumentado considerablemente en la última década, y se han aplicado métodos estandarizados a nivel nacional. Sin embargo, aún existe controversia sobre la efectividad de los métodos de muestreo y su intensidad. En este estudio comparamos una metodología cualitativa y otra cuantitativa, en 12 sitios de nueve ríos localizados en la cuenca baja del río Sixaola, al sur de la vertiente del Caribe de Costa Rica. Muestras cualitativas fueron recolectadas con un colador durante un período de tiempo establecido y los macroinvertebrados fueron separados en el campo. En el muestreo cuantitativo se recolectaron diez muestras utilizando un Surber y los macroinvertebrados fueron separados en el laboratorio utilizando con esteroscopio. El colador produjo un número menor de individuos y familias que las muestras cuantitativas. Como resultado, la puntuación del índice biótico Biological Monitoring Working Party-Costa Rica (BMWP-CR) en cada sitio dependió del método. La categoría de calidad de agua con ese índice también diferió entre los dos métodos en 11 de los 12 sitios en 2005, y en 9 de los 12 sitios en 2006. La intensidad de muestreo claramente tuvo una fuerte influencia en los resultados del índice BMWP-CR, así como diferencias entre sitios de referencia y los sitios afectados. Debido a la coherencia en los resultados es posible aceptar el método cuantitativo pero con una cantidad prudente de repeticiones en estudios de biomonitoreo acuático.

Efecto del esfuerzo de muestreo en la riqueza de táxones de macroinvertebrados acuáticos y el índice BMWP/Atitlán

Effect of sampling effort on taxa richness of aquatic macroinvertebrates and the BMWP/Atitlán index. Aquatic macroinvertebrates are the group of organisms most commonly used to determine ecosystem health in water quality studies and freshwater biomonitoring. Nevertheless, the methods and collecting time of biomonitoring have not yet been sufficiently adapted and tested in tropical aquatic environments. Twelve rivers in the Lago de Atitlán watershed in Guatemala were assessed with different collecting times, during the dry season. The method involved the collection of organic and inorganic material including benthic organisms, from different microhabitats, for a pre-established time period (5, 10, 15min) with a D-frame net. Samples were preserved with 95% ethanol in the field, and sorted in the laboratory. As expected, the analysis showed that the abundance and taxonomic richness was higher with increasing sampling effort. The water quality categories obtained from the newly proposed BMWP/Atitlán index varied among sampling times. However, the Kruskal-Wallis test showed no significant differences between the categories obtained with the index and the number of taxa collected at 10 and 15min. Therefore, we recommend a reduction of sample time, but maintaining the tree subsamples in order to include most variety of microhabitats and assure a representative sample of the aquatic macroinvertebrates. Rev. Biol. Trop. 62 (Suppl. 2): 291-301. Epub 2014 April 01.

Los macroinvertebrados son los organismos más utilizados para determinar el estado de salud de los ecosistemas en estudios de calidad del agua y biomonitoreo acuático. No obstante, los métodos para monitoreo y tiempos de recolecta no han sido efectivamente adaptados a ambientes acuáticos tropicales. En la cuenca del Lago de Atitlán, Guatemala, se evaluaron 12 ríos con diferentes tiempos de recolecta, durante la temporada seca. El método consistió en la recolecta de material orgánico e inorgánico incluyendo organismos bénticos, en diferentes microhabitats, por un periodo de tiempo (5, 10, 15min) con una red D y preservados en etanol al 95%; la separación y clasificación se realizó posteriormente en el laboratorio. Como se esperaba, los análisis de datos revelaron que la abundancia y riqueza de taza es mayor al incrementar el esfuerzo de muestreo. Las categorías de calidad del agua obtenidas del cálculo del índice biótico BMWP/Atitlán variaron con el esfuerzo de muestreo. Sin embargo, el análisis de Kruskall-Wallis no mostró diferencias significativas entre las categorías obtenidas con el índice y el número de táxones recolectados en los 10 y 15min. Por lo tanto, recomendamos que el tiempo mínimo de recolecta puede ser de 10 minutos, siempre y cuando se mantenga el mismo número de submuestras (tres) para que se incluya la mayor variedad posible de micro-hábitats durante el muestreo.