FERRAMENTAS ESTATISTICAS PARA ANALISES DE DADOS PROVENIENTES DE BIOMONITORAMENTO

Apart from multimetric indices and predictive models, there are statistical methods that can be employed in biomonitoring or bioassessment studies. In this revision we emphasized the need for planning researches beforehand and discussed issues to this regard: clear definition of objectives, correct making of replications, simplification of data sets (through using genus/family, binary presence/absence results, ignoring uncommon species), standardization of sampling procedures, transformation and standardization of data. Moreover, we presented a brief overview of univariate and multivariate statistical analyses, based on the identification of traits of variables, like number, type (if response or predictor variable) and nature (categorical or quantitative variables). During the description of univariate analyses, we presented examples of the use of blocks and covariates and highlight the relevance of interacting explanatory variables. In the multivariate analyses, we considered the objectives and logics driving ordination and classification analyses and distance-based MANOVA.Além de índices multimétricos e modelos preditivos, diversos métodos estatísticos podem ser empregados em programas de biomonitoramento ou bioavaliação. Nesta revisão enfatizamos a necessidade de planejamento do estudo e abordamos diversos tópicos que podem ser úteis neste planejamento. Tais tópicos incluem a definição de objetivos e replicação adequada, simplificação do conjunto de dados (uso de gênero/família, dados presença/ausência, remoção de espécies raras), padronização do esforço amostral, transformação/padronização dos dados e breve descrição de analises estatísticas univariadas e multivariadas. A descrição das analises e feita com auxilio da identificação do numero, tipo (resposta, explanatória) e natureza (categórica, quantitativa) das variáveis. Nas analises univariadas, sao fornecidos exemplos que ilustram o uso de blocos e covariáveis bem como ressaltam a importância de interações entre variáveis explanatórias. Nas analises multivariadas são abordados os objetivos e lógicas de analise de ordenações, classificações e MANOVA baseadas em distância

The global EPTO database: Worldwide occurrences of aquatic insects

Motivation: Aquatic insects comprise 64% of freshwater animal diversity and are widely used as bioindicators to assess water quality impairment and freshwater eco-system health, as well as to test ecological hypotheses. Despite their importance, a comprehensive, global database of aquatic insect occurrences for mapping freshwater biodiversity in macroecological studies and applied freshwater research is missing. We aim to fill this gap and present the Global EPTO Database, which includes world-wide geo- referenced aquatic insect occurrence records for four major taxa groups: Ephemeroptera, Plecoptera, Trichoptera and Odonata (EPTO).Main type of variables contained: A total of 8,368,467 occurrence records globally, of which 8,319,689 (99%) are publicly available. The records are attributed to the cor-responding drainage basin and sub-catchment based on the Hydrography90m dataset and are accompanied by the elevation value, the freshwater ecoregion and the pro-tection status of their location. Spatial location and grain: The database covers the global extent, with 86% of the observation records having coordinates with at least four decimal digits (11.1 m preci-sion at the equator) in the World Geodetic System 1984 (WGS84) coordinate refer-ence system.Time period and grain: Sampling years span from 1951 to 2021. Ninety- nine percent of the records have information on the year of the observation, 95% on the year and month, while 94% have a complete date. In the case of seven sub-datasets, exact dates can be retrieved upon communication with the data contributors. Major taxa and level of measurement: Ephemeroptera, Plecoptera, Trichoptera and Odonata, standardized at the genus taxonomic level. We provide species names for 7,727,980 (93%) records without further taxonomic verification.Software format: The entire tab-separated value (.csv) database can be downloaded and visualized at https://glowabio.org/project/epto_database/ . Fifty individual data-sets are also available at https://fred.igb-berlin.de, while six datasets have restricted access. For the latter, we share metadata and the contact details of the authors

Macroinvertebrados associados a pedras em riachos : padrões de diversidades ao longo de uma bacia hidrografica

Orientador: Claudio Gilberto FroehlichDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de BiologiaResumo: Neste trabalho estudei alguns aspectos da estrutura de comunidades de macro invertebrados aquáticos em 10 riachos dentro de uma mesma bacia hidrográfica. Especificamente, investiguei 3 hipóteses: (1) a existência de um gradiente de diversidade ao longo da bacia, tendo seus maiores valores em riachos de tamanho médio; (2) o fato da estrutura da comunidade poder estar mais perturbada durante o verão em relacão ao inverno, devido a enchentes e a (3) hipótese de que riachos tropicais possuem maior diversidade em relação a riachos de regiões temperadas. o local de estudo foi o Parque Estadual Intervales, localizado no Vale do Rio Ribeira, Estado de São Paulo durante duas épocas do ano: no verão (época de maiorAbstract: Some aspects of the community structure of the aquatic macroinvertebrates in 10 streams in the same basin were investigated. I looked specificalIy into 3 hypothesis: (1) the presence of a diversity gradient along the basin, with higher values in mid-sized streams; (2) higher perturbation of the community structure in summer than in winter, because of frequent spates and (3) that tropical streams support a more diversified assemblage than the temperate counterparts. The study site was the Parque Estadual Intervales, in the Ribeira River Basin, São Paulo State, in two periods: summer (the more rainy period) and winter. The colIections were done in a quantitative way, each sample unit consisting of alI macroinvertebrates associated with individual stones about 18 cm. long, superficialIy embedded in riffies. For the data analysis, I used values of the observed and extrapolated richness and the alpha diversity index. For analysis of the community structure in summer and winter, I used an index proposed in the literature and also methods ofMultivariate Analysis. Two out of the 10 studied streams, have a different physical structure (many sediments on stones) and presented lower richness and diversity. In relation to a diversity gradient along the basin, the result differ from current theories. The main difference is that the highest richness was found in streams smaller than those proposed by the theory and previous empirical work. With the index used to evaluate the community structure, I have not found differences betwen summer and winter. With Multivariate Analysis, the position ofthe same stream in the two periods (summer and winter) was very close, showing that the community structure did not undergo major changes. Richness and diversity values obtained in this study agree with other tropical studies and are larger than those of temperate counterparts. I eonclude that small streams around first (exeept in sites near their sourees) and third orders, have higher riehness and diversity of maeroinvertebrates than larger streams. Although spates are frequent and heavy throughout summer, it seem that they do not ehange signifieantly the eommunity strueture. The high predietability of spates in this period may have promoted the evolution of resistanee meehanisms for these disturbanees. The spates in the year of the study were close in frequeney and intensity to those expeeted. However, larger spates, that oeeur in eycles over 1 year, probably eould ehange eommunity strueture, a faet reported in several papers in the literatureMestradoMestre em Ciências Biológica

O que ganhamos 'confundindo' riqueza de espécies e equabilidade em um índice de diversidade?

No contexto de Ecologia de Comunidades e em várias aplicações da Biologia da Conservação, diversidade indica variedade de espécies, podendo ou não incluir informações sobre a importância relativa de cada espécie. Diversidade é um dos atributos mais fundamentais no estudo de comunidades e para tal uma ampla gama de métodos para sua mensuração estão disponíveis. Entre eles destacam-se, pelo amplo uso, índices de diversidade não-paramétricos (ou de heterogeneidade) tais como os Índices de Shannon e Simpson. Estes índices consistem de (ou confundem) dois componentes, riqueza de espécies e equabilidade. Diferentes índices de diversidade podem ser obtidos combinando-se com diferentes pesos estes dois componentes. Dada a ausência de um critério objetivo na escolha destes pesos, o uso de um índice em detrimento de outro é muitas vezes arbitrário. Adicionalmente, visto o peso dado por cada índice de diversidade para cada um dos dois componentes, um dado índice pode indicar que a amostra A é mais diversa que a B, enquanto um outro índice pode indicar o contrário. Ainda, índices de diversidade aplicados sobre amostras diferindo em riqueza de espécies e equabilidade podem produzir o mesmo valor. Tais problemas podem ser contornados utilizando-se métodos alternativos. Um destes consiste no cálculo de perfis de diversidade, em que se calcula não apenas um mas vários índices de diversidade diferindo no peso dado a cada um dos componentes. Outras alternativas incluem o uso de riqueza de espécies apenas, diagrama de Whittaker (ou de dominância) e diagramas de dispersão com eixos definidos por riqueza de espécies e um índice de equabilidade. Com exceção de riqueza de espécies, as demais alternativas citadas mostram de forma gráfica muito mais informações do que aquela embutida num único valor obtido pela aplicação de um índice de diversidade. No caso de estudos em que se necessita de um valor resposta, a ser modelado segundo um ou mais preditores (Modelos Lineares tais como Regressão e Análise de Variância), uma sugestão é o uso separado de riqueza de espécies e de equabilidade.In Community Ecology and in many applications of Conservation Biology, diversity means variety of species, which may or not include information on the relative importance of each species. Diversity is one of the most important attributes in the study of communities and, as a result, many methods are available to its measurement. Among them, non-parametric diversity (or heterogeneity) indices such as Shannon and Simpson formulae are widely employed in a range of studies. These indices are composed of (or confound) two components, species richness and evenness. Different indices can be obtained combining the two components with different weights. The lack of an objective criteria to guide appropriate weighting of each component results in an arbitrary decision to use an index and not another. Additionally, depending on the weight the indices give to each component, an index may indicate that community A is more diversified than community B while a second index may indicate the contrary. Also, diversity indices applied to samples differing in species richness and evenness may produce similar values. Such problems can be avoided using alternative methods. One of them is diversity profile, which includes not one index but many diversity indices differing in the weight given to each component. Additional alternatives include the use of species richness only, Whittaker’s diagram (or of dominance) and scatter diagrams with axes defined by species richness and an evenness index. Except by species richness, the cited alternative methods show graphically much more information than that contained in a single value produced by a diversity index. In studies requiring a response variable to be modeled in relation to predictor variables (Linear Models such as Regression and Analysis of Variance), I suggest the separate use of species richness and evenness as each one may reflect different aspect of communities