ABSTRACT Background: The study of the morphometry in aquatic insects is very important to understand some ecological processes such as biomass gain, development time of the species and the dynamics of the cohorts. In Colombia, there are no studies on length-dry weight relations at the species level in Anacroneuria nymphs. Goals: The aim of this study was to analyze the morphological characteristic of Anacroneuria marta and A. caraca and to determine possible linear functions that explain the relations between some body dimensions (total length and head width) versus dry weight. Methods: Organisms were collected in areas of rapids and pools of the Gaira River (Sierra Nevada of Santa Marta, Colombia) between October 2014 and March 2015. Nymphs were identified to species level and taxonomic entities were confirmed by a discriminate analysis, using measurements of ten morphological variables. In some organisms dry weight was obtained, which was correlated with length measurements by simple linear regressions. Results: The species A. marta and A. caraca showed statistically significant morphological differences, which confirmed these taxa. The power model was the best adjusted to show the relations of the total length (TL) and the width of the head (WH) with the dry weight (p <0.01). Conclusions: The relationships between body dimensions and dry weight were highly significant, for A. marta the best adjust was with the WH and for A. caraca was with TL, with explanations of 86% and 95% of the variations in biomass, respectively. These equations will serve as a basis for studies of determination of biomass in Plecoptera nymphs.

RESUMEN Antecedentes: El estudio de la morfometría de los insectos acuáticos es importante para comprender algunos procesos ecológicos como la ganancia de la biomasa, el tiempo de desarrollo de una especie y la dinámica de las cohortes. En Colombia, no existen estudios sobre relaciones talla-peso seco a nivel de especie en ninfas de Anacroneuria. Objetivos: El objetivo de este trabajo fue analizar algunas características morfológicas de ninfas de Anacroneuria marta y A. caraca para determinar la eventual existencia de funciones lineales que expliquen la relación entre algunas dimensiones del cuerpo (la longitud total y el ancho de la cabeza) versus el peso seco. Métodos: Los organismos se recolectaron en zonas de rápidos y pozos del río Gaira (Sierra Nevada de Santa Marta, Colombia) entre octubre de 2014 y marzo del 2015. Las ninfas se identificaron a nivel de especie y las entidades taxonómicas se confirmaron mediante un análisis discriminante utilizando mediciones de diez variables morfológicas de las ninfas inmaduras. En algunos organismos se obtuvo el peso seco, el cual se correlacionó con medidas de longitud mediante regresiones lineales simples. Resultados: Las especies A. marta y A. caraca mostraron diferencias morfológicas estadísticamente significativas que permitieron confirmar estos taxones. El modelo potencial fue el que se ajustó mejor para mostrar las relaciones de la longitud total (LT) y el ancho de la cabeza (AC) con el peso seco (p<0.01). Conclusiones: Las relaciones entre las dimensiones corporales y el peso seco fueron altamente significativas, para A. marta el mejor ajuste fue con el AC y para A. caraca con la LT, con explicaciones del 86% y el 95% de la variación en la biomasa, respectivamente. Estas ecuaciones servirán como base para estudios de determinación de la biomasa en ninfas de Plecoptera.

Resumen Introducción: En los sistemas fluviales colombianos ha sido poco estudiada la fragmentación del material alóctono por parte de los insectos acuáticos. Uno de los organismos trituradores más abundantes en las corrientes tropicales de América es el tricóptero del género Phylloicus (Calamoceratidae). Objetivo: El presente estudio tuvo como objetivo evaluar el efecto de los atributos químicos (nitrógeno, fósforo y lignina) y físicos (dureza) de las hojas de tres especies ribereñas (Ficus tonduzii, Zygia longifolia y Clusia multiflora) dominantes en la parte media del río Gaira, sobre la preferencia de hojas y el crecimiento de larvas de Phylloicus sp. Métodos: Se realizaron experimentos de multiselección de alimento en campo, en los que se ubicaron cámaras experimentales dentro del río por 21 días. Para la valoración de la calidad foliar se recolectaron hojas del río, las cuales se secaron y se pulverizaron para realizar los análisis químicos. Resultados: No se presentaron diferencias significativas en los porcentajes de lignina y fósforo entre las hojas de las tres especies de árboles, pero si en su dureza y en el contenido de nitrógeno. Las hojas de C. multiflora fueron más suaves (180.1± 53.9 g) que las de F. tonduzii (285.3 ± 88.4 g) y Z. longifolia (232.3 ± 60.8 g), pero sin diferencias entre las dos últimas especies. Las hojas de Z. longifolia también tuvieron más nitrógeno (1.9 ± 0.0%) que las de hojas de las otras especies (1 ± 0.0 %). En cuanto a la preferencia de hojas, las larvas de Phylloicus sp. utilizaron en mayor proporción las hojas de C. multiflora. Aunque las hojas de C. multiflora no tuvieron diferencias significativas en el contenido de lignina y fósforo, presentaron valores menores de dureza, lo que podría hacerlas más palatables para Phylloicus sp. Por otra parte, el crecimiento específico diario de las larvas fue mayor cuando usaron hojas de F. tonduzii. Conclusiones: Nuestros resultados parecen indicar que las hojas más preferidas no son necesariamente las de mejor calidad nutricional y sugieren que la dureza de las hojas es la variable más importante en la selección de la hojarasca por parte de las larvas de Phylloicus sp.

Abstract Introduction: Fragmentation of allochthonous material by aquatic insects is a functional process that has been little studied in Colombian rivers. One of the most abundant shredder genus in American tropical stream ecosystems is the caddisfly genus Phylloicus (Calamoceratidae). Objective: In this study we evaluate the effect of chemical (nitrogen, phosphorus and lignin) and physical (toughness) attributes of leaves of three dominant tree species (Ficus tonduzii, Zygia longifolia and Clusia multiflora) in the riverine area of the middle section of the Gaira river, on leaf preferences and larval growth of a species of Phylloicus. Methods: Multiple food selection field experiments were performed, in which experimental chambers were located in the river for twenty-one days. For the assessment of leaf quality, leaves were collected in the river, dried and pulverized to perform chemical analyzes. Results: There were no significant differences in lignin and phosphorous percentages between the leaves of the three species, but nitrogen content and leaf toughness differed among them. The leaves of C. multiflora were softer (180.1± 53.9 g) than those of F. tonduzii (285.3 ± 88.4 g) and Z. longifolia (232.3 ± 60.8 g), but without differences between the last two species. The Z. longifolia leaves also had more nitrogen (1.9 ± 0.0 %) than those of the other species (1 ± 0.0 %). Regarding leaf selection, Phylloicus sp. larvae used in greater proportion the leaves of C. multiflora. Although lignin and phosphorous differences were not significant, the leaves of C. multiflora had lower toughness, which could make them more palatable for Phylloicus sp. On the other hand, the daily specific growth of the larvae was higher when they used leaves of F. tonduzii. Conclusions: Our findings seem to indicate that the most preferred leaves were not necessarily those of better nutritional quality and suggest that leaf toughness was the most important variable in the selection of leaf litter by the larvae of Phylloicus sp.

Resumen Colossoma macropomum es un pez frugívoro de las cuencas del Amazonas y el Orinoco. Esta especie tiene un importante papel económico y social en ambas cuencas; sin embargo, ha sido sobreexplotada por más de 40 años, lo que ha llevado a cambios en la estructura de sus poblaciones. Actualmente los adultos son menos comunes en las pesquerías, mientras que los juveniles son atrapados y vendidos en varios mercados a lo largo del río Amazonas con mayor frecuencia. Se ha reportado que los individuos adultos consumen grandes cantidades de frutas y semillas, y han sido reconocidos como dispersores efectivos con un papel ecológico vital. A pesar de que los peces frugívoros son dispersores importantes en los bosques tropicales, los estudios sobre su efectividad en la dispersión de semillas y sobre la capacidad de germinación y la viabilidad de las semillas ingeridas son aún insuficientes. Cecropia latiloba y Cecropia membranacea son dos especies de árboles pioneros que inician el proceso de sucesión en los bosques tropicales; ambas son ampliamente consumidas por C. macropomum. El objetivo de este estudio fue verificar si las semillas de Cecropia que pasaron por el tracto digestivo de los juveniles de C. macropomum mejorarían su germinación. Los resultados obtenidos a través de experimentos controlados confirmaron que las semillas que pasan a través del tracto digestivo de C. macropomum mantienen su capacidad de germinar. Aunque las variables de germinación (capacidad de germinación, tiempo de imbibición mínimo, tiempo necesario para alcanzar el 50 % de la capacidad de germinación, índice de velocidad de emergencia y tiempo medio de germinación) no mostraron diferencias estadísticas entre tratamientos, las plántulas que crecieron de las semillas consumidas por los peces crecieron más que aquellas provenientes de semillas no ingeridas. Concluimos que los juveniles de C. macropomum tienen la posibilidad de dispersar las semillas de estas especies de Cecropia.

Abstract Colossoma macropomum is a frugivorous fish from the Amazon and Orinoco river basins. This species has an important economic and social role in both river watersheds; it also has been overfished for more than 40 years, leading to changes in the populations structure. Currently adults are less common in fisheries, while juveniles are more frequently fished and sold in several market places along the Amazon River. Reportedly adult individuals consume a vast quantity of fruits and seeds and has been recognized as effective seed dispersers that plays a significant ecological role. Although frugivorous fishes are important dispersers in tropical rainforests, assessments of their effectiveness in dispersing seeds and in the effect on the germination of these ingested seeds are still insufficient. Cecropia latiloba and Cecropia membranacea are two pioneer tree species that initiate the succession process in the tropical forest and are both widely consumed by C. macropomum. In this study we aimed to verify if the Cecropia seeds that pass through the digestive tract of juveniles of C. macropomum would show improved germination. The results obtained through controlled experiments confirm that seeds that pass through the digestive tract of C. macropomum retained their germination capacity. Although the responses in the improvement of the germination variables (germination capacity, minimum imbibition time, time necessary for reaching 50 % germination capacity, emergence velocity index and germination mean time) did not show statistical differences between treatments, the seedlings that grew from the seeds consumed by the fish were taller than those without the digestive treatment. We conclude that juveniles of C. macropomum have the possibility to disperse the seeds of these Cecropia species.

ABSTRACT Studies of trophic networks and the evaluation of processes that occur along altitudinal gradients in river systems are of great importance because they allow an understanding of energy flow dynamics and provide scientific tools for the planning and management of river ecosystems. This research describes the trophic network of aquatic macroinvertebrates along an altitudinal gradient of the Gaira River, a mountain Neotropical watercourse located in the Sierra Nevada de Santa Marta in northern Colombia. The organisms were collected in the upper, middle and lower reaches of the river during the rainy and dry seasons (between 2010 and 2013). Trophic relationships were evaluated through gut content analysis. The contents were determined and quantified using photographs and expert review, and a binary consumption matrix was used to determine the characteristics of the trophic network. We characterized the diet composition at each site for each season using discriminant analysis. Trophic networks during the dry seasons showed higher trophic species richness and linkage density, and the predominance of coarse particulate organic matter (CPOM) and fine particulate organic matter (FPOM) in the high and medium sections of the river. During the dry seasons the diets had a lower number of basal species, but in the low river section there was a high percentage of fungi and microalgae. During the rainy seasons, no patterns were observed for the percentage of resources. Results indicated a direct relation between periods of hydrologic stability and an increase of CPOM during dry seasons and an increase of resource diversity consumed by macroinvertebrates at all sites during the rainy season, showing that changes in trophic networks of the Gaira River were more important during seasonal periods than along the altitudinal gradient.

Se evalúo la calidad de agua de tres ciénagas del departamento del Cesar (Zapatosa, Mata de Palma y La Pachita) mediante la caracterización de la comunidad de macroinvertebrados acuáticos asociados a la planta acuática-flotante Eichhornia crassipes (taruya, buchón). Se realizaron dos muestreos en época de aguas altas y dos en el periodo de aguas bajas. Para determinar la calidad del agua se midieron variables fisicoquímicas y se utilizaron el Índice Biótico de Polución (IBP) y el Índice de Integridad Biótica de Macroinvertebrados (IIBM), este último desarrollado específicamente para las ciénagas estudiadas. Los individuos encontrados pertenecen a 15 órdenes, 34 familias y 87 morfotipos, y de ellos el orden Coleoptera fue el más diverso con 49 morfotipos (56% del total). Las familias Hydrophilidae y Dytiscidae (Coleptera), Cyclestheriidae (Branchiopoda), Chironomidae (Diptera) y Planorbidae (Basommatophora) fueron las más representativas en cuanto a la abundancia. Las abundancias por área fluctuaron entre 3130 ind.m-2 en Mata de Palma (27% Conchostraca) y 190686 ind.m-2 en La Pachita (95% Chironomidae). El IBP presentó las mayores correlaciones con las variables fisicoquímicas, pero el IIBM fue más flexible y sensible, por lo que se recomienda su utilización.

The water quality of three wetlands (“ciénagas” Zapatosa, Mata de Palma and La Pachita) in the Department of Cesar, Colombia , was assessed by studying the aquatic macroinvertebrate community associated with macrophyte Eichhornia crassipes (“taruya, buchón”). Two surveys were carried out in periods of high waters and two in low-waters. To determine the water quality, physical and chemical parameters were measured and two indexes were used: the Biotic Index of Pollution (BIP) and the Biotic Integrity Index of Macroinvertebrates (BIIM), the last developed specifically for the studied wetlands. The community of macroinvertebrates included 15 orders, 34 families, and 87 morphotypes, in which the order Coleoptera was the most diverse with 49 morphotypes (56% of the total). The families Hydrophilidae and Dytiscidae (Coleptera), Cyclestheriidae (Branchiopoda), Chironomidae (Diptera), and Planorbidae (Basommatophora) were the most representative in terms of their abundance. Abundances per area ranged from 3130 ind.m- 2 in Mata de Palma (27% Conchostraca) and 190686 ind.m- 2 in La Pachita (95% Chironomidae). The BIP had the highest correlations with the physicochemical variables, but the BIIM was more flexible and sensitive, and thus its use is recommended.

Se presenta una propuesta metodológica para estimar los caudales ambientales en grandes proyectos licenciados por la Agencia Nacional de Licencias Ambientales (ANLA) de Colombia, resultado de un convenio interadministrativo suscrito entre el ahora Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible (MADS) de Colombia y la Universidad Nacional de Colombia, Bogotá(UNC). El método propuesto parte de garantizar criterios hidrológicos, continúa con una validación hidráulica y de calidad del agua, sigue con la determinación de la integridad del hábitat, en un proceso iterativo que requiere evaluación para las condiciones antes y después de la construcción del proyecto y que permite establecer un caudal que, además de conservar las funciones ecológicas del río, garantiza los usos del recurso aguas abajo. Específicamente dentro del componente biótico, la propuesta incluye la determinación y monitoreo de índices de integridad biótica para cuatro comunidades acuáticas (perifiton, macroinvertebrados, vegetación ribereña y peces), a fin de hacer un seguimiento a los efectos que puede producir la reducción del caudal a mediano y largo plazo. Se presentan los resultados de la aplicación de la metodología en varios proyectos licenciados por el MADS.

A methodological proposal for estimating environmental flows in large projects approved by Agencia Nacional de Licencias Ambientales (ANLA) in Colombian rivers was developed. The project is the result of an agreement between the MADS and the Universidad Nacional de Colombia, Bogotá(UNC). The proposed method begins with an evaluation of hydrological criteria, continues with a hydraulic and water quality validation, and follows with the determination of habitat integrity. This is an iterative process that compares conditions before and after the project construction and allows to obtain the magnitude of a monthly flow that, besides preserving the ecological functions of the river, guarantees the water uses downstream. Regarding to the biotic component, the proposal includes the establishment and monitoring of biotic integrity indices for four aquatic communities (periphyton, macroinvertebrates, riparian vegetation, and fish). The effects that flow reduction may produce in the medium and long term can be assessed by these indices. We present the results of applying the methodology to several projects licensed by the MADS.

Determinar el estado o salud ecológica de un ecosistema brinda herramientas útiles para su gestión y conservación. En Colombia no existen registros de índices que combinen en un solo parámetro las variables físicas, químicas y biológicas de los sistemas acuáticos, de manera que la evaluación de su estado ecológico ha sido fragmentaria o incompleta. En este trabajo se presenta un Índice de Estado Limnológico (IEL) para las ciénagas del Canal del Dique, ecosistemas sometidos a constante presión por parte de las comunidades humanas. Para la construcción de este índice multimétrico se elaboraron gráficas de calidad de las variables seleccionadas y se les asignaron valores de importancia. Para construir el IEL se empleó la teoría de los multiatributos considerando 12 variables. También se realizó un análisis de componentes principales de las variables seleccionadas. Se diseñó una versión simplificada (IEL parcial -IELP) en la que se excluyeron cuatro de las variables biológicas. Finalmente, se construyó una escala de interpretación de los valores obtenidos con estos índices. El IEL y el IELP se aplicaron a las ciénagas del Canal del Dique para establecer su condición ecológica actual. Los datos muestran que el estado limnológico de la mayoría de ciénagas de esta región es aceptable, lo que sugiere que estos ecosistemas lénticos se encuentran dentro de los límites admisibles de funcionamiento, aunque no están excentos de procesos de deterioro.

Determining the ecological state or health of an ecosystem offers useful tools for its management and conservation. In Colombia, indexes of aquatic systems that combine in a single parameter the physical, chemical and biological variables have not been published, and the evaluation of water bodies’ ecological state has been fragmentary or incomplete. In this work a Limnological State Index (LSI) for wetlands of the Canal del Dique, ecosystems under constant pressure by the human communities, is presented. For the construction of this multi-metric index, graphs of quality of the selected variables were constructed and values of importance were assigned to them. The theory of the multi-attributes was used to construct the LSI, which considers 12 variables. A Principal Components Analysis was realized with these chosen parameters. A simplified version was designed (partial LSI -PLSI) in which four of the biological variables were excluded. Finally, an interpretation scale of the values obtained with these indices was built. The LSI and the PLSI were applied to wetlands of the Canal del Dique to establish their current ecological condition. Data show that the limnological state of most wetlands is acceptable, which suggests that these lentic ecosystems are within tolerable limits of function, although they are not exempt from deterioration processes.

Se midieron, bajo condiciones de laboratorio y a varias profundidades, la fluorescencia mínima (F0), máxima (Fm) y variable (Fv = Fm - F0) y la eficiencia fotosintética (Fv/Fm) del fitoplancton del lago Guatavita (Colombia), en los meses de junio y octubre de 2000. Cuando el lago estuvo estratificado (junio) las algas superficiales estuvieron fotoinhibidas y la eficiencia fotosintética fue muy baja, especialmente en el hipolimnio. En octubre, cuando el lago se mezcló, la eficiencia fue más alta en la columna del agua. Los ensayos del laboratorio exhibieron un descenso gradual en la eficiencia a lo largo del tiempo, pero con valores más altos en octubre. Se observaron diferencias significativas entre las eficiencias de junio y de octubre, tanto en laboratorio como en campo. A excepción de las eficiencias en el hipolimnio de junio, no hubo diferencias significativas entre las observaciones del campo y las mediciones de laboratorio. Cuando el lago estuvo estratificado, la concentración de la clorofila-a fue alta en el hipolimnio, pero la eficiencia fue baja. Durante la mezcla, la concentración de la clorofila-a fue baja pero la eficiencia fue más alta. Los resultados demuestran que la eficiencia fotosintética del fitoplancton es independiente de la biomasa y que además de ésta, otros factores tales como disponibilidad de nutrientes y la luz podrían afectar esta variable funcional.

Minimum (F0), maximum (Fm), and variable (Fv = Fm - F0) fluorescence and photosynthetic efficiency (Fv/Fm) of phytoplankton were measured for several depths and under laboratory conditions during two seasons (June and October of 2000) in Lake Guatavita, Colombia. When the lake was stratified (June) the surface algae were photoinhibited and photosynthetic efficiency was very low, especially in the hypolimnion. In October, when the lake was circulating, efficiency was higher throughout the water column. Laboratory samples exhibited a gradual decline in efficiency over time, but with higher values in October. Significant differences between June and October samples were observed both in the laboratory and the field. Except for hypolimnetic samples for June, there were no significant differences between field observations and laboratory measures. When the lake was stratified, the concentration of chlorophyll-a was high in the hypolimnion, but the efficiency was low. During circulation, the concentration of chlorophyll-a was low but the efficiency was higher. The results demonstrate that the photosynthetic efficiency of the phytoplankton is independent of biomass and that in addition to biomass, other factors, such as availability of nutrients and light could affect photosynthetic efficiency.

Commonly relation between variable fluorescence and maximum fluorescence (Fv/Fm) of the algae community has been utilized like a measure of the phytoplanktonic photosynthetic efficiency. Such efficiency can be affected by the water bodies' location in different limnological provinces. The goal of this work was to establish the differences in the Fv/Fm rate between Lake Boa (150 masl Colombian Amazon) and Lake Guatavita (3000 masl, East Range in the Colombian Andes). In general, averages of the photosynthetic efficiencies were low (0.212 to 0.367 and 0.089 to 0.32 in lakes Boa and Guatavita, respectively), which indicate physiological stress to algae. Efficiency was higher in middle waters and changed strongly between sample periods and ecosystems. Photoinhibition occurred in superficial waters was greater in Lake Guatavita. Photosynthetic efficiency was smaller in the Andean lake do possibly to climatic differences, elevation above sea level and stratification. During laboratory assays efficiency decreased along time, caused probably by the darkness adaptation of the algae. Laboratory data confirmed that epilimnetic phytoplankton of the Lake Guatavia was photoinhibited at the stratification period.

La relación entre la fluorescencia variable y la fluorescencia máxima (Fv/Fm) de las comunidades de algas se ha utilizado comúnmente como una medida de la eficiencia fotosintética del fitoplancton. Dicha eficiencia puede estar afectada por la localización de los ambientes acuáticos en distintas provincias limnológicas. En este trabajo se quiso establecer la diferencia en la relación Fv/Fm entre el lago Boa (150 msnm, Amazonía colombiana) y el lago Guatavita (3000 msnm, cordillera oriental de los Andes colombianos). Los promedios de las eficiencias medidas fueron en general bajos (0,212 a 0,367 y 0,089 a 0,32 en los lagos Boa y Guatavita, respectivamente), lo que señala estrés fisiológico para las algas. La eficiencia fue mayor en aguas intermedias y presentó cambios fuertes entre épocas de muestreo y entre ecosistemas. En aguas superficiales se presentó fotoinhibición, la cual fue más fuerte en Guatavita. La eficiencia fotosintética fue menor en el lago andino debido posiblemente a diferencias climáticas, de altura sobre el nivel del mar y de estratificación. Durante los ensayos de laboratorio se observó que la eficiencia disminuyó con el tiempo, lo cual pudo deberse a una aclimatación de las algas a la oscuridad. Los datos de laboratorio confirmaron que el fitoplancton epilimnético del lago Guatavita estuvo fotoinhibido en la época de estratificación.