Cost-effective alternatives to facilitate biomonitoring and bioassessment of neotropical streams

被引：0

作者：

Valente-Neto, Francisco ^{[1
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Dala-Corte, Renato B. ^{[2
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Cunico, Almir M. ^{[4
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Magalhães, André L.B. ^{[5
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Godoy, Bruno S. ^{[6
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Leal, Cecília G. ^{[7
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Castro, Diego M.P. ^{[8
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Macedo, Diego R. ^{[9
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Lima-Junior, Dilermando P. ^{[10
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Gubiani, Éder A. ^{[11
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Roque, Fabio de O. ^{[12
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Teresa, Fabrício B. ^{[14
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Oliveira, Fagner Junior Machado ^{[10
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Becker, Fernando G. ^{[15
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Brejão, Gabriel L. ^{[16
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Brito, Janaina ^{[17
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Zuanon, Jansen ^{[18
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Vitule, Jean R.S. ^{[20
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Dias-Silva, Karina ^{[21
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Casatti, Lilian ^{[22
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Lima, Luciano B. ^{[10
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Montag, Luciano F.A. ^{[23
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Callisto, Marcos ^{[8
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dos Santos, Mireile R. ^{[24
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Hamada, Neusa ^{[25
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Pamplin, Paulo A.Z. ^{[26
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Pompeu, Paulo S. ^{[27
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Leitão, Rafael P. ^{[28
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Ruaro, Renata ^{[29
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Couceiro, Sheyla R.M. ^{[30
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Abilhoa, Vinícius ^{[31
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Súarez, Yzel R. ^{[32
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Martins, Renato T. ^{[25
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机构：

[1] Laboratório de Interações Multitróficas e Biodiversidade, Departamento de Biologia Animal, Instituto de Biologia, Universidade Estadual de Campinas, SP, Campinas

[2] Departamento de Ecologia, Universidade Federal de Goiás, GO, Goiânia

[3] Princeton School of Public and International Affairs, Princeton University, Princeton, NJ

[4] Laboratório de Ecologia, Pesca e Ictiologia, Departamento de Biodiversidade, Setor Palotina, Universidade Federal do Paraná, PR, Palotina

[5] Programa de Pós-Graduação em Ecologia de Biomas Tropicais, Departamento de Biodiversidade, Instituto de Ciências Exatas e Biológicas, Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP), MG, Ouro Preto

[6] Núcleo de Ecologia Aquática e Pesca da Amazônia, Universidade Federal do Pará, PA, Belém

[7] Lancaster University, Lancaster

[8] Laboratório de Ecologia de Bentos, Departamento de Genética, Ecologia e Evolução, Instituto de Ciências Biológicas, Universidade Federal de Minas Gerais, MG, Belo Horizonte

[9] Departamento de Geografia, Instituto de Geociências, Universidade Federal de Minas Gerais, MG, Belo Horizonte

[10] Laboratório de Ecologia e Conservação de Ecossistemas Aquáticos, Universidade Federal de Mato Grosso, MT, Pontal do Araguaia

[11] Laboratório de Ictiologia e Estatística Pesqueira, Instituto Neotropical de Pesquisas Ambientais, Grupo de Pesquisas em Recursos Pesqueiros e Limnologia, Programa de Pós-Graduação em Conservação e Manejo de Recursos Naturais, Programa de Pós-Graduação em R

[12] Universidade Federal de Mato Grosso do Sul, MS, Campo Grande

[13] Knowledge Center on Biodiversity, MG, Belo Horizonte

[14] Laboratório de Biogeografia e Ecologia Aquática, Universidade Estadual de Goiás, GO, Anápolis

[15] Laboratório de Ecologia de Paisagens, Departamento de Ecologia, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, RS, Porto Alegre

[16] Universidade Estadual Paulista (UNESP), Instituto de Biociências, SP, Rio Claro

[17] Secretaria de Educação do Estado de Mato Grosso, Diretoria Regional de Educação, MT, Barra do Garças

[18] Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia, AM, Manaus

[19] Universidade Santa Cecília, SP, Santos

[20] Laboratório de Ecologia e Conservação, Setor de Tecnologia, Departamento de Engenharia Ambiental, Universidade Federal do Paraná, PR, Curitiba

[21] Programa de Pós-Graduação em Ecologia, Universidade Federal do Pará, PA, Belém

[22] Universidade Estadual Paulista (UNESP), Departamento de Ciências Biológicas, SP, São José do Rio Preto

[23] Laboratório de Ecologia e Conservação, Instituto de Ciências Biológicas, Universidade Federal do Pará, PA, Belém

[24] Departamento de Ciências e Biologia, Colégio Pedro II, Campus São Cristóvão II, RJ, Rio de Janeiro

[25] Coordenação de Biodiversidade, Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia, AM, Manaus

[26] Instituto de Ciência e Tecnologia, Universidade Federal de Alfenas, MG, Poços de Caldas

[27] Departamento de Ecologia e Conservação, Universidade Federal de Lavras, MG, Lavras

[28] Laboratório de Ecologia de Peixes, Departamento de Genética, Ecologia e Evolução, Instituto de Ciências Biológicas, Universidade Federal de Minas Gerais, MG, Belo Horizonte

[29] Laboratório de Biomonitoramento e Ecologia Aplicada, Programa de Pós-graduação em Ciência e Tecnologia Ambiental, Universidade Tecnológica Federal do Paraná, PR, Curitiba

[30] Laboratório de Ecologia e Taxonomia de Invertebrados Aquáticos, Universidade Federal do Oeste do Pará, PA, Santarém

[31] Museu de História Natural Capão da Imbuia, Prefeitura de Curitiba, PR, Curitiba

[32] Laboratório de Ecologia, Centro de Estudos em Recursos Naturais, Universidade Estadual de Mato Grosso do Sul, MS, Dourados

来源：

Science of the Total Environment | 2025年 / 965卷

基金：

巴西圣保罗研究基金会; 英国科研创新办公室;

关键词：

Amazon; Aquatic insects; Atlantic forest; Correlation; Fish; Surrogates;

D O I：

10.1016/j.scitotenv.2025.178654

中图分类号：

学科分类号：

摘要：

A reliable response of bioindicators to environmental variation is a cornerstone for effective bioassessment and biomonitoring. Fish and aquatic macroinvertebrates are widely used as bioindicators of different human impacts in freshwater ecosystems, but the cost-effectiveness of their usage can be improved through the use of surrogates. We investigated congruence patterns between using different taxonomic and numeric resolutions for aquatic macroinvertebrates and fish to assess community-environment relationships. We also tested whether dataset characteristics (e.g., area sampled, species pool) could explain the variation in the effectiveness of using different taxonomic and numerical resolutions. We used a Brazilian nationwide database encompassing multiple datasets with a gradient of riparian deforestation each. Our findings suggest that families and genera can effectively represent macroinvertebrate genera and fish species, respectively, when using community matrices for assessing community-environment relationships, with an acceptable loss of information. EPT (Ephemeroptera, Plecoptera, and Trichoptera) and Characiformes or Siluriformes may be used as a surrogate, in some cases, for the entire assemblages of macroinvertebrates and fish, respectively, but their use may result in higher loss of information. Presence-absence data also presented a minimal loss of information compared to abundance data, for both macroinvertebrates and fish. The variation in congruence levels among macroinvertebrate datasets was less predicted by dataset characteristics than fish. Across distinct resolutions, on average, 10 % and 19 % of the variation in community composition of macroinvertebrates and fish, respectively, was explained by broad-scale environmental variables, and the effect size was negatively affected by the dataset's sample size and spatial extent for fish. Whereas identification at species (fish) and genus (macroinvertebrates) level and quantification of all individuals still provide the best scenario, we provide evidence that coarser taxonomical resolution and presence-absence data can be used as cost-effective alternatives to facilitate biomonitoring and bioassessment of freshwaters in the Neotropical region impacted by deforestation. © 2025 Elsevier B.V.

引用

共 86 条

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Brito J.G., Martins R.T., Oliveira V.C., Hamada N., Nessimian J.L., Hughes R.M., Ferraz S.F.B., de Paula F.R., Biological indicators of diversity in tropical streams: congruence in the similarity of invertebrate assemblages, Ecol. Indic., 85, pp. 85-92, (2018)

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