PHYTOPLANKTON DIVERSITY AND PHYSICAL-CHEMICAL ASPECTS OF WATER QUALITY OF LAKE JIQUI, RIO GRANDE DO NORTE, BRAZIL

O objetivo deste estudo foi avaliar a diversidade do fitoplâncton e a qualidade da água do Lago Jiqui em escalas espaciais e temporais. Este ecossistema de água doce é uma importante fonte de abastecimento de água para a cidade de Natal e do município adjacente Parnamirim, Rio Grande do Norte. As amostras de água foram coletadas em setembro de 2008 aagosto de 2009, em quatro locais diferentes: margem de lago, local de abastecimento de água, meio do lago e de um local dominado por macrófitas enraizadas e flutuantes. As amostras foram coletadas das águas superficiais e de fundo durante o período chuvoso e seco, de um ciclo anual. Os fatores limnológicos, tais como temperatura, pH, transparência e condutividade elétrica foram realizadas in situ. As variáveis de nutrientes como o nitrato, amônio e ortofosfato foram analisados em laboratório. As concentrações de clorofila a foram analisados a partir de amostras frescas com extração de acetona 90% no escuro a 4°C no laboratório. Os índices ecológicos, como a diversidade, equitabilidade (similaridade) e a riqueza de espécies de fitoplâncton foram calculados. Os dados de Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO) foram obtidos da CAERN (Companhia de Águas e Esgotos do Rio Grande do Norte). Houve diferenças significativas para os parâmetros limnológicos na escala temporal (estação seca e chuvosa), mas não em escala espacial. A diversidade do fitoplâncton foi moderada a baixa, em ambas as escalas espaciais e temporais, com o domínio selecionado das espécies de Euglena gracilis, Trachelomonas (Euglenophyceae) and Gomphonema, Navicula cuspidata var. cuspidata, Navicula spp, Rhopalodia gibba e Cyclotella sp (Bacillariophyceae). As concentrações da clorofila a foram baixas durante todo o período de estudo, com média de 1,07 μgL-1. A concentração de clorofila e os valores de DBO mantiveram-se dentro dos limites admissíveis de qualidade da água para consumo humano. O Lago Jiqui é considerado um ecossistema oligotrófico por causa de baixas concentrações de clorofila, maior transparência, poucas espécies de cianobactérias e de baixo teor de nutrientes.Palavras-chave: Fitoplâncton, clorofila a, qualidade da água, estado oligotrófico.The aim of this study was to evaluate the phytoplankton diversity and water quality of Lake Jiqui on spatial and temporal scales. This freshwater ecosystem is an important source of water supply for the city of Natal and the adjacent municipality Parnamirim, Rio Grande do Norte. The water samples were collected from September, 2008 to August, 2009 at four different sites: lake margin, water catchment area, middle of the lake and a site dominated by rooted and floating macrophytes. The samples were collected from surface and bottom waters during the wet and dry season of an annual cycle. Limnological factors such as temperature, pH, transparency and electrical conductivity were measured in situ. Nutrient variables such as nitrate-nitrogen, ammonium-nitrogen and orthophosphate were analyzed in the laboratory. Chlorophyll a concentrations from the fresh samples were analyzed with 90% acetone extraction in the dark at 4°C in the laboratory. Ecological indices such as diversity, equitability (similarity), and species richness for phytoplankton were calculated. Biochemical Oxygen Demand (BOD)data were obtained from CAERN (Water and Sewage Company of Rio Grande do Norte). Significant results were obtained for limnological parameters on temporal scales (dry and wet season) but not on spatial scales. Phytoplankton diversity was moderate to low on both spatial and temporal scales, with the selected dominance of the species Euglena gracilis, Trachelomonas (Euglenophyceae) and Gomphonema, Navicula cuspidata var. cuspidata, Navicula spp, Rhopalodia gibba and Cyclotella sp (Bacillariophyceae). Chlorophyll a concentrations were low throughout the study period, with a mean of 1.07 µgL-1. Chlorophyll concentration and BOD values remained within allowable water quality limits for human consumption. The Lake Jiqui is considered to be an oligotrophic ecosystem because of low chlorophyll concentrations, high transparency, few species of cyanobacteria and low nutrient content.Keywords:  Phytoplankton; chlorophyll a; water quality; oligotrophic status

REPRODUCTIVE BIOLOGY OF THE BRAZILIAN BOCACHICO, Prochilodus brevis (CHARACIFORMES: PROCHILODONTIDAE) IN THE MARECHAL DUTRA RESERVOIR, RIO GRANDE DO NORTE, BRAZIL

Prochilodus brevisSteindachner 1875, é uma espécie de peixe dulcícola nativa da região semiárida do Brasil e a compreensão da biologia reprodutiva do peixe é importante para a sua conservação e gestão. O presente trabalho teve como objetivo verificar os aspectos da reprodução de P. brevis e os parâmetros ambientais do açude Marechal Dutra, Rio Grande do Norte, Brasil. Os peixes foram capturados, medidos, pesados e dissecados. As gônadas foram removidas e pesadas para identificação do sexo e determinação macroscópica dos estádios de maturação das gônadas. A caracterização microscópica dos estádios de maturação das gônadas foi realizada através de estudos histológicos. Foram avaliados o índice gonadossomático, a proporção sexual, a fecundidade, o tipo de desova e a época de desova em relação a pluviosidade. P. brevis apresentou uma proporção sexual de 1,2M:1F para os indivíduos amostrados. As características macroscópicas das gônadas indicaram três estádiosdematuração gonadal: em maturação, maduro e esvaziado. As características microscópicas permitiram estabelecer quatro estádios de desenvolvimento gonadal para fêmeas (em maturaçãoinicial, em maturação final, maduro inicial, maduro final) e três estádios para machos (emmaturação, maduro e esvaziado).A fecundidade absoluta apresentou uma amplitude de 52,512 a 98,418 ovócitos vitelogênicos, com média de 75,465. A espécie apresentou desova total, confirmada através da distribuição de frequência relativa do diâmetro dos ovócitos vitelogênicos.Os valores dos índices gonadossomáticos variaram de 0,30 a 20,08 para fêmeas e 1,50 a 6,00 para machos. O período reprodutivo da espécie ocorreu durante dezembro a maio, coincidindo com o período das chuvas.Palavras-chave: Reprodução, índice gonadossomático, pluviosidade, desenvolvimento gonadal.Prochilodus brevis Steindachner 1875, is a native freshwater fish species and understanding its reproductive biology is important for its conservation and management. The present work verified the reproductive aspects of P. brevis and the environmental parameters of the reservoir Marechal Dutra, Rio Grande do Norte, Brazil. The fish were captured, measured, weighed and dissected. The gonads were removed, weighed and examined in order to separate the sexes, and to assess the stage of gonad maturation. Histological studies were carried out for microscopic characterization of the gonads. The gonadosomatic index, sex ratio, fecundity, type of spawning and the spawning period were estimated in relation to rainfall. P. brevis presented a sex proportion of 1.2M:1F. The macroscopic characteristics of the gonads indicated three stages of development: maturing, mature and spent. The microscopic analyses showed four phases of ovarian maturation for the females (initial maturing, final maturing, initial mature and final mature) and three phases of testicular maturation for the males (maturation, mature and spent). The average fecundity was 75.465 mature oocytes, varying from 52.512 to 98.418. The relative frequency distribution of the oocyte diameter sizes indicates that the study species is a total spawner. The values of gonadosomatic index ranged from 0.30 to 20.08 for females and from 1.50 to 6.00 for males. The reproductive period of this species occurred during December to May, coinciding with the rainy season.Keywords: Reproduction; gonadosomatic index; rainfall; gonadal development

COMPARATIVE MORPHOLOGY OF THE DIGESTIVE TRACT OF THE FISHES Hoplias malabaricus AND Hypostomus pusarum IN MARECHAL DUTRA RESERVOIR, RIO GRANDE DO NORTE, BRAZIL

A traíra, Hoplias malabaricus e o cascudo, Hypostomus pusarum são espécies de peixes que apresentam importância ecológica e econômica nos ecossistemas aquáticos neotropicais. O presente trabalho comparou os aspectos morfológicos do trato digestório de H. malabaricus e H. pusarum, relacionando-os com seu hábito alimentar. No período de julho de 2011 a junho de 2012, foram capturados 45 espécimes de H. malabaricus e 33 de H. pusarum, utilizando-se rede de espera e tarrafa no açude Marechal Dutra, Acari, RN. Foram obtidos de cada exemplar o comprimento total e peso do corpo. A posição da boca, presença e tipo dos dentes, número de rastros branquiais, esôfago, forma do estômago e presença de cecos pilóricos foram observados para a descrição morfológica. O comprimento intestinal foi verificado e o conteúdo estomacal foi identificado até o nível taxonômico mais inferior possível. A boca e os dentes de H. malabaricus são adaptados para agarrar e ingerir grandes presas inteiras, enquanto de H. pusarum são adaptados para raspagem. O primeiro o arco branquial de H. malabaricus possui em média sete rastros branquiais afastados entre si, curtos e pontiagudos, mas H. pusarum não apresenta rastros brânquias. A disposição dos órgãos digestórios em ambas as espécies está diretamente relacionada com a forma da cavidade peritoneal e o formato do corpo. H. malabaricus apresenta um intestino curto, porém H. pusarum mostra um intestino muito longo. H. malabaricus alimentou-se de material animal, preferencialmente de peixes (72,8%) e camarões (27,2%), enquanto a dieta de H. pusarum foi baseada em material orgânico em decomposição (88,7%) e microalgas (11,3%). A morfologia do trato digestório e o conteúdo estomacal de H. malabaricus indica hábito alimentar carnívoro, e de H. pusarum confirma seu hábito alimentar detritívoro/herbívoro.Palavras-chave: aspectos morfológicos, trato digestório, dieta, Hoplias malabaricus, Hypostomus pusarum.Hoplias malabaricus and Hypostomus pusarum are fish species which are of ecological and economical importance in the neotropical aquatic ecosystems. The present work compares the morphological aspects of the digestive tract of H. malabaricus and H. pusarum, in relation to their feeding habits. During the period July, 2011 to June, 2012, 45 individuals of H. malabaricus and 33 of H. pusarum were captured, using gillnets and cast nets in the Marechal Dutra reservoir, Acari, RN. Each individual was measured for total length and body weight was obtained. The position of the mouth, presence and type of teeth, number of gill rakers, esophagus, stomach and the presence of pyloric caeca were observed for morphological description. The intestinal length was checked and stomach contents were identified to the lowest possible taxonomic level. The mouth and teeth of H. malabaricus are adapted to grab and swallow large prey, while that of H. pusarum are adapted for scraping. The first branchial arch of H. malabaricus has seven gill rakers, which are spaced, short and sharp, but H. pusarum has no gill rakers. The arrangement of the digestive organs in both species is directly related to the shape of the peritoneal cavity and body shape. H. malabaricus has a short intestine, while H. pusarum presents a very long intestine. . H. malabaricus feeds on animal material, preferably fish (72.8%) and prawns (27.2%), while the diet of H. pusarum constituted mainly of decaying organic matter (88.7%) and microalgas (11.3%). The morphology of the digestive tract and the stomach contents of H. malabaricus indicte a carnivorous food habit and that of H. pusarum confirms a detritivore / herbivore food habit.Keywords: Morphological aspects, digestive tract, diet, Hoplias malabaricus, Hypostomus pusarum

VARIAÇÕES TEMPORAIS DOS PARÂMETROS LIMNOLÓGICOS, OS GRUPOS FREQUENTES E ÍNDICES BIOLÓGICOS DA COMUNIDADE FITOPLANCTÔNICA DO AÇUDE SANTA CRUZ, RIO GRANDE DO NORTE, BRASIL

Frequency of phytoplankton community in reservoirs depends on several physical, chemical and biological factors, which in turn are subjected to rainfall regime. This work presents temporal variations of limnological parameters, frequent groups and biological indices of phytoplankton community of the Santa Cruz reservoir, Rio Grande do Norte, Brazil. The surface water samples of the reservoir were collected monthly during October, 2013 to August, 2014, and environmental parameters were registered and the phytoplankton community of the reservoir was identified. Mean water temperature during the dry period was 29°C and during the rainy season was 24°C. The pH showed a maximum value of 8.9 during the month of October and a minimum value of 6.1 during the month of January. Mean electrical conductivity was high, with a value of 1889 μScm-1 during of the entire study period. The inorganic nutrients maintained very low concentrations during of the study period. The trophic state of the Santa Cruz reservoir indicated an oligotrophic environment. Cylindrospermopsis raciborskii (Cianofícea) and Surirella ovalis (Diatomácea) were present during the months of December to August. During the dry season Cloterium elongatum, Crucigenia tetrapedia and Staurastrum punctatum (Clorofícea) were frequent, while during the rainy season Navícula cuspidata, Surirella ovalis (Diatomácea) and Cylindrospermopsis raciborskii (Cianofícea) were abundant. The phytoplankton community showed higher indexes of richness, diversity, dominance and similarity, in May, after the rainy season, allowing the coexistence of the species.Keywords: phytoplankton; environmental parameters; chlorophyll a; trophic status; reservoir.A frequência da comunidade fitoplanctônica em açudes depende de diversos fatores físicos, químicos e biológicos, que por sua vez estão sujeitos à ação de regime pluviométrico. O presente trabalho descreve as variações temporais dos parâmetros limnológicos, os grupos frequentes e índices biológicos da comunidade fitoplanctônica do açude Santa Cruz, Rio Grande do Norte, Brasil. As amostras das águas superficiais do açude foram coletadas mensalmente durante o período de outubro de 2013 a agosto de 2014, e foram registrados os parâmetros limnológicos juntamente com a identificação da comunidade fitoplanctônica. O valor médio da temperatura da água durante o período de estiagem foi de 29°C e para o período chuvoso foi de 24ºC. O pH teve seu maior valor de 8,9 no mês de outubro e seu menor valor de 6,1 no mês de janeiro. Valor médio da condutividade elétrica foi elevado, sendo de 1889 μScm-1 durante o período total de estudo. Os nutrientes inorgânicos apresentaram valores baixos durante todo o período de estudo. O estado trófico do açude Santa Cruz indicou o ambiente como oligotrófico. As espécies Cylindrospermopsis raciborskii (Cianofícea) e Surirella ovalis (Diatomácea) foram presentes durante os meses de dezembro a agosto. As espécies Cloterium elongatum, Crucigenia tetrapedia e Staurastrum punctatum (Clorofícea) foram abundantes durante o período de estiagem, enquanto que Navícula cuspidata, Surirella ovalis (Diatomácea) e Cylindrospermopsis raciborskii (Cianofícea) foram abundantes durante o período de chuva. A comunidade fitoplanctônica apresentou maiores índices de riqueza, diversidade, dominância e similaridade, logo após de período chuvoso, no mês de maio, permitindo a coexistência das espécies.Palavras-chave: fitoplâncton, fatores limnológicos, clorofila a, estado trófico, açude

Algal communities in Glasgow streams polluted by domestic sewage effluent

Volume: 23Start Page: 36End Page: 4

Impact of stress and disturbance factors on the phytoplankton communities in Northeastern Brazil reservoir

AbstractThe ecology of phytoplankton reservoir communities plays a pivotal role in their management and in the development of inland fisheries in the water scarce semi-arid regions of Rio Grande do Norte State, Brazil. The hydrological conditions characterizing these reservoirs include infrequent rainfall and high evaporative loses. The phytoplankton assemblages in tropical climate are structured primarily on dry and wet cycles, not the annual temperature and light regime. The purpose of the current study was to investigate the ecological aspects of phytoplankton communities from three reservoirs during the period of July 2003–June 2004, which include atypical summer rainfall and reservoir overflow. The environmental data broadly divided into two categories, stress factors and disturbance factors. The stress factors deals with the impact of high particulate organic matter and low dissolved oxygen concentrations and disturbance factors, linked to water level fluctuation through flushing and reservoir drawdown, and these events are associated with the phytoplankton assemblages. Results indicated that the three distinct hydroperiods determined the structure of phytoplankton and chlorophyll levels and limited the presence and relative abundance of cyanobacterial species. Phytoplankton succession accompanied changes in clear and turbid water phase represented by the alternate dominance between diatoms and chlorophytes. Inundation and complete filling of reservoir stimulated “s” and “r” strategists species (<20um) of unicellular and some colonial members of chlorophytes and cryptomonads in highly turbid water environment, and “c” strategist species in rest of the wet period following disturbance gradients. Statistical analysis elicited a significant relationship between particulate organic matter and relative abundance of smaller chlorophytes, which was deemed as stress factor. The flushing and reservoir drawdown indicate disturbance gradient and as a consequence high diversity. Furthermore, a substantial reduction in chlorophyll levels was registered in turbid water phase is related to the reduction of light penetration and re-suspension of sediments. Considering these results, it can be suggested that the well-managed reservoir drawdown can possibly maintain an environment free of eutrophication and cyanobacterial dominance