Organización espacial y temporal de ensamblajes de insectos acuáticos en dos cuencas subtropicales

Aquatic insect assemblages: spatial temporal organization

  • Omar Yair Durán Rodríguez Universidad Autónoma de Querétaro
  • José Andrés Valencia-Espinosa Facultad de Ciencias Naturales, Campus-Juriquilla, Universidad Autónoma de Querétaro. Av. de las Ciencias s/n, Nuevo Juriquilla, Juriquilla, Santiago de Querétaro, Querétaro, 76230. México.
  • Martin Jonatan Torres-Olvera Universidad Autónoma de Querétaro, Campus Camargo, Carretera San Juan del Río-Jalpan, km 119, Peñamiller, 76490, Querétaro, México.
  • Raúl Fransisco Pineda López Facultad de Ciencias Naturales, Centro Regional de Capacitación en Cuencas, Universidad Autónoma de Querétaro. Cerro de las Campanas S/N, Las Campanas, Santiago de Querétaro, Querétaro, 76010. México.
  • Robert Wallace Jones Facultad de Ciencias Naturales, Campus-Juriquilla, Universidad Autónoma de Querétaro. Av. de las Ciencias s/n, Nuevo Juriquilla, Juriquilla, Santiago de Querétaro, Querétaro, 76230. México.
  • Juan Pablo Ramírez-Herrejón CONACYT-Universidad Autónoma de Querétaro, Laboratorio de Calidad de Agua y Suelo (LABCAS), Campus Aeropuerto, Universidad Autónoma de Querétaro. Carretera a Chichimequillas S/N, Ejido Bolaños, Santiago de Querétaro, Querétaro, 76140. México.
Palabras clave: calidad de agua, degradación ambiental, diversidad verdadera, grupos funcionales de alimentación, macroinvertebrados

Resumen

Antecedentes. Los cambios espaciales y temporales de los ensamblajes de insectos acuáticos pueden ser utilizados para detectar los impactos antrópicos que influyen en las comunidades biológicas. Objetivos. Comparamos los ensamblajes de insectos acuáticos en 1997 y 2014 en dos cuencas subtropicales, su asociación con las características del agua y discutimos sus implicaciones para la conservación de los ecosistemas. Métodos. Se evaluó la diversidad verdadera a nivel de familia, de la fauna de insectos acuáticos en 27 sitios de estudio en 1997 y 2014. Se utilizaron análisis multivariados para comparar los ensamblajes de insectos acuáticos y la abundancia de los grupos funcionales de alimentación. Resultados. Se obtuvieron diferencias significativas en el oxígeno disuelto (OD) del agua entre 1997 y 2014, disminuyendo sus valores. También observó una disminución de pH y una tendencia a un incremento de la temperatura. Se identificó una relación entre la disminución de oxígeno y valores menores de pH con una reducción general en la abundancia de insectos acuáticos; asimismo, se observa una relación con cambios en los ensamblajes como lo son una disminución en la representación de grupos como Ephemeroptera y raspadores, el incremento de familias como Chironomidae, Culicidae, Coenagrionidae y Veliidae, y una mayor abundancia de colectores. Familias como Heptageniidae y Caenidae disminuyeron en abundancia, así como otros grupos bentónicos. Conclusiones. Los ensamblajes de insectos acuáticos son útiles para indicar una degradación generalizada de las condiciones a través de las localidades y el tiempo en las dos cuencas subtropicales de estudio, con síntomas de degradación de la calidad del agua como la disminución de los niveles de pH y oxígeno disuelto, generalmente asociados con factores de estrés antropogénicos.

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Citas

Allan, J. D. 2004. Landscapes and riverscapes: The influence of land use on stream ecosystems. Annual Review of Ecology, Evolution, and Systematics 35(1): 257–284.

Arce Pérez, R. & R. E. Roughley. 1999. Lista anotada y claves para los Hydradephaga (Coleoptera: Adephaga: Dytiscidae, Noteridae, Haliplidae, Gyrinidae) de México. Dugesiana 6(2): 69–104.

Barbour, M. T., J. Gerritsen, B. D. Snyder & J. B. Stribling. 1999. Rapid bioassessment protocols for use in streams and wadeable rivers: Periphyton, benthic macroinvertebrates and fish. 2nd ed. U.S. Environmental Protection Agency; Office of Water; Washington, D.C.: EPA 841-B-99-002.

Basualdo, C. V. 2011. Choosing the best non-parametric richness estimator for benthic macroinvertebrates databases. Revista de La Sociedad Entomológica Argentina 70(1–2): 27–38.

Bonada, N., N. Prat, V. H. Resh & B. Statzner. 2006. Developments in aquatic insect biomonitoring: A comparative analysis of recent approaches. Annual review of entomology 51(1): 495–523.

Bray, J. R., & J. T. Curtis. 1957. An ordination of the upland forest communities of Southern Wisconsin. Ecological Monographs 27(4): 325–349.

Brismar, A. 2002. River Systems as Providers of Goods and Services: A Basis for Comparing Desired and Undesired Effects of Large Dam Projects. Environmental Management 29(5): 598–609.

Buendia, C., C. N. Gibbins, D. Vericat, & R. J. Batalla. 2014. Effects of flow and fine sediment dynamics on the turnover of stream invertebrate assemblages. Ecohydrology 7(4): 1105–1123.

Bueno-Soria. 2010. Guía ilustrada para la identificación de géneros de larvas de insectos del Orden Trichoptera de México. Universidad Nacional Autónoma de México. México D.F., 228 p.

Carpenter, S. R., E. H. Stanley & M. J. Vander-Zanden 2011. State of the world's freshwater ecosystems: physical, chemical, and biological changes. Annual review of Environment and Resources 36: 75-99.

Chao, A., & T.J. Shen. 2010. Program SPADE (Species Prediction And Diversity Estimation). Retrieved from http://chao.stat.nthu.edu.tw (Consult May 25, 2018)

Clarke, K. R. 1993. Non-parametric multivariate analyses of changes in community structure. Australian Journal of Ecology 18(1): 117–143.

Clements, A. N. 1992. Biology of Mosquitoes: Development, Nutrition and Reproduction. Springer Netherlands 540 p.

Comisión Nacional del Agua. 2011. Identificación de reservas potenciales de agua para el medio ambiente en México. Secretaria de Medio Ambiente y Recursos Naturales. México D.F., 85 p.

Cotler-Avalos, H., A. Priego-Santander, C. Rodríguez, C. Enríquez-Guadarrama & J. C. Fernández. 2004. Determinación de zonas prioritarias para la eco-rehabilitación de la cuenca Lerma-Chapala. Gaceta Ecológica 71: 79-92.

Cuevas, M. L., A. Garrido, J. L. Pérez Damián & D. Iura-González. 2010. Procesos de cambio de uso de suelo y degradación de la vegetación natural. In: Cotler-Ávalos, H. (Eds.). Las cuencas hidrográficas de México: Diagnóstico y priorización. Instituto Nacional de Ecología/Fundación Gonzalo Río Arronte I.A.P. Mexico, 96-103.

De Jesús-Crespo, R. & A. Ramírez. 2011. Effects of urbanization on stream physicochemistry and macroinvertebrate assemblages in a tropical urban watershed in Puerto Rico. Journal of the North American Benthological Society 30: 739–750.

Dudgeon, D. 2008. Tropical stream ecology. Elsevier UK, 316 p.

Dudgeon, D. 2019. Multiple threats imperil freshwater biodiversity in the Anthropocene. Current Biology 29(19): 960-967.

Escalera-Vázquez, L. H., & L. Zambrano. 2010. The effect of seasonal variation in abiotic factors on fish community structure in temporary and permanent pools in a tropical wetland. Freshwater Biology 55(12): 2557–2569.

Fausch, K. D., J. Lyons, J. R. Karr & P. L. Angermeier. 1990. Fish Communities as Indicators of Environmental Degradation. American fisheries society symposium 8(1): 123-144.

Ferrington, L.C., M.B. Berg & W.P. Coffman. 2008. Chironomidae. In: Merritt, R.W., K.W. Cummins & M.B. Berg. (Eds.). An introduction to the aquatic insects of North America. Kendall/Hunt Publishing Company, Dubque, Iowa, 847–989.

Flowers, R. W., & de la Rosa, C. (2010). Capítulo 4: Ephemeroptera. Revista de Biología Tropical, 58, 63–93.

Friberg, N., J. B. Dybkjær, J. S. Olafsson, G. M. Gislason, S. E. Larsen & T. L. Lauridsen. 2009. Relationships between structure and function in streams contrasting in temperature. Freshwater Biology 54(10): 2051–2068.

García-Alzate, C.A., C. Román-Valencia, M.I. Gonzales & A.M. Barrero. 2010. Composition and temporal variation of aquatic insect community (Insecta) in Sardineros Creek, Verde River drainage, upper Cauca, Colombia. Revista de Investigaciones de la Universidad del Quindío 21: 21- 28.

Hammer, Ø., D. A. T. Harper & P. D. Ryan. 2001. PAST: Paleontological Statistics Software Package for Education and Data Analysis. Paleontologia Electronica 4(1): 9.

Hanson, P., M. Springer & A. Ramirez. 2010. Capítulo 1: Introducción a los grupos de macroinvertebrados acuáticos. Revista de Biología Tropical 58: 3–37.

IBM corp. 2011. IBM SPSS Statistics for Windows, Version 20.0. Armonk, N.Y.

Instituto de Diagnóstico y Referencia Epidemiológicos. 2016. Laboratorio de Arbovirus y Virus Hemorrágicos. Retrieved from http://www.indre.salud.gob.mx/interior/lab_arbovirus_1.html (Consult May 25 2018)

Jackson, J. K., & L. Füreder. 2006. Long-term studies of freshwater macroinvertebrates: A review of the frequency, duration and ecological significance. Freshwater Biology 51(3): 591–603.

Jacobsen, D., R. Schultz & A. Encalada. 1997. Structure and diversity of stream invertebrate assemblages: The influence of temperature with altitude and latitude. Freshwater Biology 38(2):, 247–261.

Jarzyna, M. A. & W. Jetz. 2016. Detecting the Multiple Facets of Biodiversity. Trends in Ecology & Evolution 31(7): 527–538.

Jones, R. C. & C. C. Clark. 1987. Impact of Watershed Urbanization on Stream Insect Communities1. Journal of the American Water Resources Association, 23(6): 1047–1055.

Jost, L. 2006. Entropy and diversity. Oikos 113(2): 363–375.

Jost, L. 2007. Partitioning diversity into independent alpha and beta components. Ecology 88(10): 2427–2439.

Juliano, S. A., & L. P. Lounibos. 2005. Ecology of invasive mosquitoes: Effects on resident species and on human health. Ecology Letters 8(5): 558–574.

Karr, J. R. 1981. Assessment of Biotic Integrity Using Fish Communities. Fisheries 6(6): 21–27.

Karr, J. R., & Chu, E. W. 1999. Restoring Life in Running Waters: Better Biological Monitoring. Island Press

Li, F., N. Chung, M.-J. Bae, Y.-S. Kwon & Y.-S. Park. 2012. Relationships between stream macroinvertebrates and environmental variables at multiple spatial scales. Freshwater Biology 57(10): 2107–2124.

Ligeiro, R., R. M. Hughes, P. R. Kaufmann, D. R. Macedo, K. R. Firmiano, W. R. Ferreira, D. Oliveira, A. S. Melo & M. Callisto. 2013. Defining quantitative stream disturbance gradients and the additive role of habitat variation to explain macroinvertebrate taxa richness. Ecological Indicators 25: 45–57.

Lyons, J., S. Navarro-Pérez, P. A. Cochran, E. C. Santana & M. Guzmán-Arroyo (1995). Index of Biotic Integrity Based on Fish Assemblages for the Conservation of Streams and Rivers in West-Central Mexico. Conservation Biology 9(3): 569–584.

Lytle, D. A. 2015. Order Hemiptera. In: Thorp, J.H. & D.C. Rogers (eds), Thorp and Covich’s Freshwater Invertebrates. 4th ed. Elsevier, London. 951-963.

Macadam, C. R. & J. A. Stockan. 2015. More than just fish food: Ecosystem services provided by freshwater insects. Ecological Entomology 40: 113–123.

Maclaurin, J., & K. Sterelny. 2008. What Is Biodiversity? 1st ed. University of Chicago Press.

Magurran, A. E. 2016. How ecosystems change. Science 351(6272): 448–449.

Marshall, J. C., A. L. Steward & B. D. Harch. 2006. Taxonomic Resolution and Quantification of Freshwater Macroinvertebrate Samples from an Australian Dryland River: The Benefits and Costs of Using Species Abundance Data. Hydrobiologia 572(1): 171–194.

Martínez-Sanz, C., F. García-Criado, C. F. Aláez & M. F. Aláez. 2010. Assessment of richness estimation methods on macroinvertebrate communities of mountain ponds in Castilla y León (Spain). Annales de Limnologie - International Journal of Limnology 46(02): 101–110.

Md Rawi, C. S., S. A. Al-Shami, M. R. Madrus & A. H. Ahmad. 2014. Biological and ecological diversity of aquatic macroinvertebrates in response to hydrological and physicochemical parameters in tropical forest streams of Gunung Tebu, Malaysia: Implications for ecohydrological assessment. Ecohydrology 7(2): 496–507.

Mercado-Silva, N., J. Lyons, E. Díaz-Pardo, A. Gutiérrez-Hernández., C. P. Ornelas-García, C. Pedraza-Lara & M. J. V. Zanden. 2006. Long-term changes in the fish assemblage of the Laja River, Guanajuato, central Mexico. Aquatic Conservation: Marine and Freshwater Ecosystems 16(5): 533–546.

Merritt, R. W., K. W. Cummins & M. B. Berg. 2008. An introduction to the aquatic insects of North America. 4th ed. Dubque, Iowa: Kendall/Hunt Publishing Company.

Miserendino, M. L., R. Casaux, M. Archangelsky, C. Y. Di Prinzio, C. Brand & A. M. Kutschker. 2011. Assessing land-use effects on water quality, in-stream habitat, riparian ecosystems and biodiversity in Patagonian northwest streams. Science of The Total Environment, 409(3): 612–624.

Moncayo-Estrada, R., J. Lyons, J. P. Ramirez-Herrejon, C. Escalera-Gallardo & O. Campos-Campos. 2015. Status and Trends in Biotic Integrity in a Sub-Tropical River Drainage: Analysis of the Fish Assemblage Over a Three Decade Period. River Research and Applications 31(7): 808-824

Nel, J. L., D. J. Roux, R. Abell, P. J. Ashton, R.M. Cowling, J. V. Higgins, M. Thieme, J. H. Viers. 2009. Progress and challenges in freshwater conservation planning. Aquatic Conservation: Marine and Freshwater Ecosystems 19(4): 474–485.

Ometo, J. P. H. B., L. A. Martinelli, M. V. Ballester, A. Gessner, A. V. Krusche, R. L. Victoria & M. Williams. 2000. Effects of land use on water chemistry and macroinvertebrates in two streams of the Piracicaba river basin, south-east Brazil. Freshwater Biology 44(2): 327–337.

Pandolfi, J. M. & C. E. Lovelock. 2014. Novelty Trumps Loss in Global Biodiversity. Science 344(6181): 266–267.

Pérez-Munguía, R. M., R. F. Pineda-López & M. Medina-Nava. 2007. Integridad biótica de ambientes acuáticos. In: Herzig, M., E. P. Recagno, O. Sánchez, L. Zambrano & R. M. Huitzil (Eds.). Perspectivas de la conservación de ecosistemas acuáticos en México. Instituto Nacional de Ecología, México, pp. 71-111.

Piñón-Flores, M. A. P., R. M. Pérez-Munguía, U. Torres-García & M. Medina-Nava. 2014. Integridad biótica de la microcuenca del Río Chiquito, Morelia, Michoacán, México, basada en la comunidad de macroinvertebrados acuáticos. Revista De Biología Tropical 62(2): 221–231.

Quinn, G. P., & Keough, M. J. (2002). Experimental Design and Data Analysis for Biologists. Cambridge University Press.

Quinn, J. M., A. B. Cooper, R. J. Davies‐Colley, J. C. Rutherford & R. B. Williamson. 1997. Land use effects on habitat, water quality, periphyton, and benthic invertebrates in Waikato, New Zealand, hill‐country streams. New Zealand Journal of Marine and Freshwater Research 31(5): 579–597.

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

Ramírez, A. & P. E. Gutiérrez-Fonseca. 2014b. Functional feeding groups of aquatic insect families in Latin America: A critical analysis and review of existing literature. Revista De Biología Tropical 62: 155–167.

Ramírez, A., M. Ardón, M. Douglas & M. Graça. 2015. Tropical freshwater sciences: An overview of ongoing tropical research. Freshwater Science 34(2): 606–608.

Ribeiro, A. F., P. R. Urbinatti, A. M. R. de Castro Duarte, M. B. de Paula, D. M. Pereira, L. F. Mucci, A. Fernandes, M. H. S. H. de Mello, M. O. de Matos Júnior, R. C. de Oliveira, D. Natal, R. dos Santos Malafronte. 2012. Mosquitoes in degraded and preserved areas of the Atlantic Forest and potential for vector-borne disease risk in the municipality of São Paulo, Brazil. Journal of Vector Ecology 37(2): 316–324.

Rico-Sánchez, A. E., A. J. Rodríguez-Romero, E. López-López & J. E. Sedeño-Díaz. 2014. Patrones de variación espacial y temporal de los macroinvertebrados acuáticos en la Laguna de Tecocomulco, Hidalgo (México). Revista de Biología Tropical 62: 81–96.

Sachs, J. D. 2001. Tropical underdeveloped. National Bureau of economic research. Cambridge. 64 p.

Secretaría de Salud. 2001. Programa de Acción: Enfermedades Transmitidas por vector. Retrieved from http://www.salud.gob.mx/unidades/cdi/documentos/vectores.pdf (downloaded February 22, 2018)

Secretaría de Salud. (2016). Infección por virus Zika en México. Retrieved from http://www.cenaprece.salud.gob.mx/programas/interior/vectores/descargas/pdf/Zika.pdf (downloaded February 22, 2018)

Serrano Balderas, E. C., C. Grac, L. Berti-Equille & Ma. A. A. Hernandez. 2016. Potential application of macroinvertebrates indices in bioassessment of Mexican streams. Ecological Indicators 61: 558–567.

Springer, M., A. Ramírez & P. Hanson. 2010. Macroinvertebrados de Agua Dulce de Costa Rica I. Revista de Biología Tropical 58(4).

Staples, J. E. & M. Fischer. 2014. Chikungunya Virus in the Americas, What a Vectorborne Pathogen Can Do. The New England Journal of Medicine 371(10): 887–889.

Strayer, D. L. & D. Dudgeon. 2010. Freshwater biodiversity conservation: Recent progress and future challenges. Journal of the North American Benthological Society 29(1): 344–358.

Strayer, D. L., R. E. Beighley, L. C. Thompson, S. Brooks, C. Nilsson, G. Pinay & R. J. Naiman. 2003. Effects of Land Cover on Stream Ecosystems: Roles of Empirical Models and Scaling Issues. Ecosystems 6(5): 407–423.

Suhling, F., G. Sahlén, S. Gorb, V. Kalkman, K. D. Dijkstra & J. Van Tol. 2015. Order Odonata. In: Thorp, J.H, & D. C. Rogers (Eds.). Thorp and Covich’s Freshwater Invertebrates. 4th ed. Elsevier, London, 893-932.

Townsend, C. R., S. Dolédec, R. Norris, K. Peacock & C. Arbuckle. 2003. The influence of scale and geography on relationships between stream community composition and landscape variables: Description and prediction. Freshwater Biology 48(5): 768–785.

Townsend, C. R., A. G. Hildrew & J. Francis. 1983. Community structure in some southern English streams: The influence of physicochemical factors. Freshwater Biology 13(6): 521–544.

Wallace, J. R. & E.D. Walker. 2008. Culicidae. In: Merritt, R.W., K. W. Cummins & M. B. Berg (Eds.). An introduction to the aquatic insects of North America. Kendall/Hunt Publishing Company, Dubque, Iowa, 801-823.

Walsh, C. J., A. H. Roy, J. W. Feminella, P. D. Cottingham, P. M. Groffman & R. P. Morgan. 2005. The urban stream syndrome: Current knowledge and the search for a cure. Journal of the North American Benthological Society 24(3): 706–723.

Wood, P. J., & P. D. Armitage. 1997. Biological Effects of Fine Sediment in the Lotic Environment. Environmental Management 21(2): 203–217.

Wright, I. A. & M. M. Ryan. 2016. Impact of mining and industrial pollution on stream macroinvertebrates: Importance of taxonomic resolution, water geochemistry and EPT indices for impact detection. Hydrobiologia 772(1): 103–115.

Yamada, H. & F. Nakamura. 2002. Effect of fine sediment deposition and channel works on periphyton biomass in the Makomanai River, northern Japan. River Research and Applications 18(5): 481–493.

Zar, J. H. 2014. Biostatistical Analysis. Pearson. 5th ed. United States of America, 960 p.

Publicado
23-09-2022
Cómo citar
Durán Rodríguez, O. Y., Valencia-Espinosa, J. A., Torres-Olvera, M. J., Pineda López, R. F., Jones, R. W., & Ramírez-Herrejón, J. P. (2022). Organización espacial y temporal de ensamblajes de insectos acuáticos en dos cuencas subtropicales: Aquatic insect assemblages: spatial temporal organization. HIDROBIOLÓGICA, 32(2). https://doi.org/10.24275/uam/izt/dcbs/hidro/2022v32n2/Duran
Sección
Artículos