Effect of environmental filters on Chironomidae (Insecta: Diptera) assemblages of neotropical watersheds

Abstract

Environmental filters act at different spatial scales, selecting species with characteristics that allow them to successfully establish and survive under local environmental conditions. We sought to evaluate how environmental filters (physical/chemical, habitat composition, and landscape) and different levels of anthropogenic disturbances affect the abundance of Chironomidae in neotropical semiarid watersheds. Chironomidae larvae were sampled in six reservoirs (112 sites) in the Piranhas-Assu and Paraíba watersheds (NE Brazil) during the dry season. The distribution of Chironomidae larvae was best explained in Least Disturbed sites, with 82.1 % of the total explained variance in the Piranhas-Assu watershed and 64.2 % in the Paraíba watershed. The interactions of filters (physical/chemical, habitat composition, and landscape) best explained the abundance distributions of Chironomidae larvae in the watersheds and sites subjected to different levels of anthropogenic disturbances. The physical/chemical conditions of the water as well as habitat composition depend on landscape characteristics, because anthropogenic activities in watersheds increase nutrient concentrations in the water, promoting the increase of the trophic state of the environment as well as habitat homogenization. This study showed that, independent of the anthropogenic disturbance level, interactions of environmental factors act as strong environmental filters on the distributions of local communities, such as Chironomidae assemblages.

Os filtros ambientais atuam em diferentes escalas espaciais selecionando espécies com características adequadas capazes de sobreviver e se establecer sob condições ambientais específicas. Procuramos avaliar como os filtros ambientais (físico/químico, composição do habitat e paisagem) e os diferentes níveis de distúrbios antropogênicos afetam a abundância de Chironomidae em bacias hidrográficas no semiárido neotropical. As larvas de Chironomidae foram amostradas em seis reservatórios (112 locais) nas bacias hidrográficas do rio Piranhas-Assu e do rio Paraíba (NE Brasil) durante a estação seca. A distribuição das larvas de Chironomidae foi melhor explicada nos locais menos perturbados, com 82.1 % da variação total explicada para a bacia hidrográfica do rio Piranhas-Assu e 64.2 % para a bacia hidrográfica do rio Paraíba. As interações entre os filtros (físico/químico, composição do habitat e paisagem) explicaram melhor a distribuição da abundância das larvas de Chironomidae nas bacias hidrográficas e locais sujeitos a diferentes níveis de distúrbio antropogênico. As condições físicas e químicas da água e a composição do habitat dependem das características da paisagem, pois as atividades antrópicas desenvolvidas nas bacias hidrográficas aumentam as concentrações de nutrientes na água, promovendo o aumento do estado trófico do ambiente e a homogeneização dos habitats. Este estudo, mostrou que, independente do nível de disturbio antropogênico, as interações entre os fatores ambientais atuam como fortes filtros ambientais na distribuição das comunidades locais, a exemplo, das assembléias de Chironomidae.