Stream fish communities and its relations to land use and land cover in the Corumbataí River basin, state of São Paulo, Brazil

A bacia do Rio Corumbataí é estratégica para o abastecimento de água para cidades como Rio Claro e Piracicaba e representa um agroecossistema característico da região Sudeste do Brasil. Foi delineado um estudo para conhecer as relações entre a diversidade de peixes de riachos e o uso e a cobertura do solo. Foi avaliada a hipótese nula: a abundância total em indivíduos, a diversidade (índice de Shannon, H\') e o número de grupos tróficos (GT) não é influenciada pelo uso e cobertura do solo. A Bacia do Rio Corumbataí foi dividida em microbacias da ordem de 200 hectares. Estas foram categorizadas quanto ao predomínio (cobertura dominante, CD) de canaviais, pastagens e matas nativas. As microbacias de pastagens foram separada em dois grupos quanto à porcentagem de matas nativas em sua área de preservação permanente ao longo dos canais (APP), constituindo quatro grupos de microbacias. Foram escolhidas 60 microbacias alocadas nestes grupos. Um banco de dados sobre a Bacia foi usado para caracterizar as microbacias quanto ao uso e cobertura do solo, aspectos do relevo e rede de drenagem, tipo de solo e geologia. No campo, foram selecionados trechos de riacho para a amostragem de peixes, que foram caracterizados quanto às suas características do entorno e do canal e quanto à parâmetros físicos e químicos da água. Cada trecho foi amostrado duas vezes: uma na estação chuvosa, uma na estação seca, ao longo dos anos de 2003 e 2004. Análises de variância e de médias sobre os descritores de abundância e diversidade agrupados por CD indicaram diferenças significativas entre os grupos definidos. Maior diversidade (H\' e GT) foi encontrada em microbacias de predomínios de pastagens e menor em microbacias de matas nativas. As diferenças são mais claras quando ocorrem matas nativas ou pastagens nas APPs das microbacias. Microbacias de pastagens apresentaram o grupo dos detritívoro-iliófagos e menor número de insetívoros, o que pode ser mediado pelo relevo em que ocorrem e pelo aumento da produtividade devido à ausência de mata na zona ripária. Uma análise de agrupamento revelou a existência de quatro a cinco comunidades mais similares entre si. Análises de correlação e escalonamento multidimensional não-métrico revelaram que a maior parte da diferenciação entre estes agrupamentos é devida ao relevo e a aspectos ambientais que covariam com este fator. O próprio uso do solo depende do relevo, e uma associação entre microbacias com maior porcentagem de matas nativas em sua área, ou em sua APP, e um agrupamento característico de espécies pode ser detectado. Outro agrupamento está associado a regiões de baixa declividade e altitude, onde ocorrem as microbacias de pastagens. As diferenças encontradas refletem, provavelmente,a degradação e a fragmentação florestal, a retração de nascentes e a homogeneização de habitat entre riachos e ribeirões, nas áreas planas. As comunidades de peixes da Bacia do Rio Corumbataí apresentam modificações que podem ser atribuídas ao padrão de uso do solo, dependente do relevo. Este padrão gera processos distintos de degradação do meio ambiente que afeta os agrupamentos característicos de espécies de modo diferenciado.The Rio Corumbataí watershed is a strategic area for water supply to large urban centers such as Rio Claro and Piracicaba. It is also a typical agroecosystem of Southeastern Brazil. This study was performed in order to understand stream fish diversity and land-use-land-cover (LULC) relationships. The general null hypothesis states that LULC does not relate to fish abundance, diversity (Shannon diversity index, H\') and number of fish trophic groups (GT). SWAT and ArcView softwares were used to split Rio Corumbataí watershed into small (near 200 hectares) catchments. These small catchments were further classified according to its dominant land cover (CD), as either sugar cane plantations, pastures or native forest remnants. A further step on this classification divided pasture-dominated catchments into two groups differing on the amount of native forest remnants along its riparian zone (30 meters wide buffer strips, APP). Thus, four groups of catchments were recognized. Sixty of these catchments were assigned to these groups. A digital database on the Rio Corumbataí watershed was used to perform a thorough description of each of these small catchments in terms of LULC, soil, geology, terrain aspect and hydrology. In the field, 150 meters long reaches on the main catchment stream were selected for sampling fish, by means of electrofishing under a depletion procedure. Stream reach and channel morphology were characterized by using standard sampling protocols, and stream water samples were collected to study physicochemical parameters. Stream reaches were sampled twice, during the rainy and the dry seasons of 2003 and 2004. Stream fish abundance and diversity data were analyzed by means of standard analysis of means and variances, using CD as a categorical predictor. Results showed significant differences among groups. Higher diversity (H\' and GT) was found between pasture-dominated and forested catchments. Differences seemed to be clearer when the distinction between forested and non-forested riparian zones were taken into account on this comparisons. Pasture-dominated catchments were the only group exhibiting the detritivore-iliophagous group and insectivores were always less abundant in these areas. These differences can be ascribed both to channel geomorphic characteristics and increased primary productivity mediated by the absence of riparian forests. A cluster analysis on the similarity among samples indicated the existence of four to five discrete species assemblages. Correlation analysis and non-metric multidimensional scaling on more than 60 habitat variables revealed that most of the assemblage differences can be related to large scale terrain aspects and many correlated habitat features. Land use itself is dependent on terrain characteristics, and there is a clear association among an upland species assemblage and forested dominated catchments and a lowland species assemblages and grassland areas. Results were discussed regarding the hypothesis of forest degradation/fragmentation, downstream springs migration and habitat homogenization between lowland stream reaches and riverine downstream stretches. Stream fish communities in the Rio Corumbataí watershed shows differences that can be related to LULC patterns, which is highly dependent on terrain characteristics. These patterns determine different impacts under the stream network which, in turn, affects upland and lowland species assemblages differently