Determinants of beta diversity: the relative importance of environmental and spatial processes in structuring phytoplankton communities in an Amazonian floodplain

Ina de Souza Nogueira, João Carlos Nabout, Maria do Socorro Rodrigues Ibañez, Laurence Maurice Bourgoin
2010 Acta Limnologica Brasiliensia  
Aim: Beta diversity is defined as the change in species composition along environmental gradients, and in the present study, we investigated the influence of local (i.e., environmental) and regional (i.e., dispersal) factors in community structure. The aims of this study were to evaluate the beta diversity of phytoplankton communities in the Curuaí floodplain and to determine the relative importance of environmental and spatial processes in shaping phytoplankton community structure; Method: The
more » ... ucture; Method: The phytoplankton communities were sampled in 16 lakes of the Curuaí floodplain (Amazon Basin) during high-water periods in 2002 and 2003. We used partial redundancy analysis (pRDA) to evaluate the pure effect of environmental (six variables) and spatial (spatial filter) variability on phytoplankton community composition; Results: There were 156 taxa recorded in the two study years, including 122 algae species in 2002 and 66 algae species in 2003. The beta diversity that we measured (β SIM index) was 0.889 in 2002 and 0.789 in 2003. The partitioning variation demonstrated that the majority of variation in phytoplankton community structure was not significantly explained by pure environmental and pure spatial components. However, environmental variables presented a larger coefficient of determination than the spatial variable; Conclusion: Other factors than those we measured in this study, such as local variables (i.e., biotic interactions, hydrology, etc.) and stochastic events, affected the absence of significant results in our data. Therefore, we suggest that additional variables, such as biological interactions and other local factors, should be considered in this type of analysis to increase its explanatory power for understanding the variation of diversity in these communities. Resumo: Objetivo: A diversidade beta é definida como as mudanças na composição de espécies ao longo de um gradiente ambiental, e atualmente, ecólogos têm investigado a influência de fatores locais (i.e. ambiente) e regionais (i.e. dispersão) na estrutura de comunidades. Os objetivos desse trabalho foram avaliar a diversidade beta da comunidade fitoplanctônica da planície de inundação do Curuaí e determinar a importância relativa dos processos ambientais e espaciais em sua estrutura; Método: A comunidade fitoplanctônica foi amostrada em 16 lagos da planície de inundação do Curuaí (Bacia Amazônica) durante o período de águas altas em 2002 e 2003. Usou-se a análise de redundância parcial (pRDA) para avaliar o efeito do ambiente (seis variáveis) e espacial (filtros espaciais) na variabilidade da composição da comunidade fitoplanctônica; Resultado: Foram registradas 156 espécies em dois anos de estudos, 122 espécies em 2002 e 66 espécies em 2003. A beta diversidade (índice β SIM ) foi 0.889 em 2002 e 0.789 em 2003. A análise de partição da variância revelou que a maior parte da variação da comunidade fitoplanctônica não foi significativamente explicada pelos únicos efeitos ambientais e espaciais. No entanto, as variáveis ambientais no presente estudo apresentaram maior coeficiente de determinação do que as variáveis espaciais; Conclusão: Outros fatores afetaram a ausência de resultados significativos nos presentes dados, como variáveis locais não mensuradas (i.e. interações biológicas, hidrologia e outros) e eventos estocásticos. Dessa forma, sugerimos que variáveis como interações biológicas e outras variáveis locais sejam consideradas nesse tipo de análise para aumentar o poder de explicação e elucidar a variação da diversidade biológica. Palavras-chaves: metacomunidade, partição da variância, estação chuvosa, Amazônia.
doi:10.4322/actalb.02203001 fatcat:kpuzcjxe4rek5gopltvmetbhym