Linking hydrological connectivity with the richness and composition of aquatic invertebrates across the Paraná River floodplain, Argentina

Abstract

La conectividad hidrológica lateral puede afectar las características de la comunidad al promover la dispersión de organismos entre el río y su planicie de inundación. Nosotros investigamos la riqueza de especies, la diversidad específica y la abundancia relativa de los microcrustáceos transportados por la inundación y los macroinvertebrados retenidos por las raíces de Pontederia crassipes Mart. en cinco lagunas con diferente conectividad dentro del Sitio Ramsar Humedales Chaco. Debido a las diferencias en las pendientes de la planicie de inundación estudiada, la conectividad estuvo determinada por la ubicación topográfica de cada lago, más que por la distancia al río. Durante la conectividad hidrológica hubo un gradiente en las características físicas y químicas del agua con aumento en la conductividad eléctrica y decrecimiento del oxígeno y de los sólidos suspendidos en los sitios más aislados. Se identificaron 62 especies de microcrustáceos (48 cladóceros y 14 copépodos) y 63 taxones de macroinvertebrados. Los microcrustáceos tuvieron alta riqueza de especies en los tres lagos más conectados, mientras que la riqueza de taxones de macroinvertebrados alcanzó su máximo en la conectividad intermedia. La baja βw tanto para los microcrustáceos (14.63%) como para los macroinvertebrados (16.9%) indicó que la riqueza de taxones varió poco entre sitios con diferente conectividad hidrológica. En ambos ensambles, el análisis de conglomerados basado en la similaridad de la abundancia relativa agrupó los tres sitios más conectados y los separó de los menos conectados. Nuestros resultados sugieren que la riqueza de especies sigue diferentes patrones en distintos ensambles y que la conectividad hidrológica estuvo más relacionada con la abundancia relativa que con las medidas clásicas de βw. Los índices de diversidad de especies no variaron entre sitios. La alta riqueza total de invertebrados se debió a la disposición espacial de diferentes lagos de planicie a través del gradiente de conectividad hidrológica.

Lateral hydrological connectivity can affect the community characteristics by promoting dispersal of organisms between the river and its floodplain. We investigated the species richness, specific diversity, and relative abundance of microcrustaceans transported by the flood and the macroinvertebrates retained by Pontederia crassipes Mart. roots in five floodplain lakes with different connectivity within the RAMSAR Site Humedales Chaco. Due to differences in the slopes of the floodplain studied, the connectivity was determined by the topographic location of each lake, rather than by the distance from the river. During the hydrological connection, there was a transverse gradient in the physical and chemical characteristics of the water, with an increase in the electrical conductivity and a decrease in dissolved oxygen and suspended solids in the more isolated sites. A total of 62 species of microcrustaceans (48 cladocerans and 14 copepods) and 63 taxa of macroinvertebrates were identified. The microcrustaceans had high species richness in the three most connected lakes, whereas the macroinvertebrates had a peak in taxa richness in the lakes with intermediate connectivity. The low beta diversity (βw) for both microcrustaceans (14.63 %) and macroinvertebrates (16.9 %) indicated that taxa richness varied little between sites with different hydrological connectivity. In both assemblages, cluster analysis based on the similarity of the relative abundance grouped the three sites more connected and separated from the less connected sites. Our results suggest that species richness followed different patterns in different assemblages across the lateral gradient and that the hydrological connectivity was more related to the relative abundance of microcrustaceans and macroinvertebrates than to the classical measures of βw. Species diversity indices did not vary between sites. The high total species richness of invertebrates is mainly a result of the spatial arrangement of the different floodplain lakes.