The use of invertebrate functional groups to characterize ecosystem attributes in selected streams and rivers in south Brazil

Abstract An analysis conducted at nine stream/river sites in the Atlantic Forest region in the State of Paraná, Brazil used macroinvertebrate functional feeding group (FFG) assessments to evaluate ecological condition of the sites. The FFG approach categorizes qualitative macroinvertebrate collections according to their morphological-behavioral adaptations for food acquisition (e.g. scrapers that harvest non-filamentous, attached algae from stable surfaces in flowing water). FFG ratios were employed as surrogates for stream/river ecosystem attributes: balance between autotrophy and heterotrophy; linkage between riparian inputs of coarse particulate organic matter and in-stream food webs; relative dominance of fine particulate organic matter in transport (suspended load) compared to that deposited in the sediments; and geomorphic stability of the channel. The analyses indicated that all nine sites were heterotrophic, six of the nine carried expected levels of suspended organic load and showed below expected linkage with riparian inputs, and in only two were stable substrates limiting. The implications of the findings and recommendations for further analysis and modifications of the protocol are discussed. Foram feitas análises do grupo de alimentação funcional (FFG - sigla em inglês) de macroinvertebrados para avaliar a condição ecológica de nove estações de córregos/rios da região da Floresta Atlântica no Paraná, Brasil. Na abordagem do FFG, coleções de macroinvertebrados são categorizadas qualitativamente de acordo com as suas adaptações morfológicas e comportamentais para a aquisição de alimentos (por exemplo: os raspadores apanham algas não filamentosas presas a superfícies estáveis em água corrente). Foram empregadas, como substitutos dos atributos do ecossistema de córregos/rios, as seguintes proporções do FFG: o equilíbrio entre autotrofia e heterotrofia; a ligação entre a entrada de matéria orgânica particulada grossa da mata ripária com a cadeia alimentar fluvial; a comparação da dominância relativa de matéria orgânica particulada fina em transporte (carga em suspensão) àquela depositada nos sedimentos; e a estabilidade geomórfica do canal. As análises indicaram que: todas as nove estações eram heterotróficas; das nove estações seis apresentaram níveis esperados de carga orgânica em suspensão e uma ligação abaixo do previsto com a entrada de materiais da mata ripária; somente duas estações apresentaram restrições em relação a estabilidade do canal (substrado estável). Aqui são discutidas as implicações dos resultados, as recomendações para uma análise futura e as modificações do protocolo. Keywords: Functional groupsbioassessmentaquaticinvertebratesBrazil Acknowledgments The authors thank the State of Paraná and the German Development Bank (Kfw: Kreditanstalt für Wiederaufbau) for supporting our research. The Pro-Atlantica Project is coordinated by a Steering Committee of SEMA (Secretariat for Environmental Affairs and Water Resources) with a Brazilian Project Coordinator Valmir Detzel, advised by a technical consulting team of Cornelius von-Feurstenberg (forest engineer) and to Vitoria Mueller (biologist). The Project also coordinates with the Environmental Institute of Paraná (IAP) and the Forestry/Police Rangers. We are especially indebted to Viviane Toniollo (biologist) of the IAP DEPAM (Directoria de Estudos e Padrões Ambientais), Limnology Section Team for her role in overall coordination of our project. We also thank José Adailton Caetano, Setuko Masunari, and others for their excellent field assistance on this project.