Effects of eutrophication on stream-dwelling decomposers of plant-litter

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Trabulo, José
Data de Publicação: 2013
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: eng
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/1822/28066
Resumo: Dissertação de mestrado em Ecologia
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spelling Effects of eutrophication on stream-dwelling decomposers of plant-litter504.45.058Dissertação de mestrado em EcologiaPlant-litter decomposition is the major source of nutrients and energy in low-order forested streams. Microorganisms, in particular aquatic fungi, play an important role in this process by mineralizing plant-litter and transforming it into a more palatable food source for macroinvertebrates. However, anthropogenic stressors, in particularly eutrophication, can strongly affect aquatic biota with consequences to plant-litter decomposition in freshwater ecosystems. In this study, we assessed the effects of eutrophication on leaf-litter decomposition and associated biota by analyzing fungal diversity, reproduction and biomass, benthic macroinvertebrate diversity and biomass and decomposition rates of oak leaves in five streams in Northwest Portugal, differing in their trophic status: Agra, oligotrophic; Oliveira and Andorinhas, moderately eutrophic; Selho, highly eutrophic and Couros, hypertrophic streams. In addition, since fungal sporulation is often severally reduced in hypertrophic streams, we employed both traditional (fungal spores identification) and molecular techniques (denaturing gradient gel electrophoresis - DGGE) to assess fungal diversity more accurately. Eutrophication affected fungal (biomass and sporulation) as well as macroinvertebrate biomass in the 5 streams. Higher leaf decomposition rates and fungal biomasses were found in the moderately eutrophic streams (Oliveira and Andorinhas) than in highly eutrophic streams (Selho and Couros). Higher fungal reproduction was also found in Selho, Andorinhas and Oliveira streams, than in Agra and Couros streams. On the other hand, higher biomasses of invertebrates, particularly Oligochaeta and Chironomidae, were found in the most eutrophic streams. Fungal diversity, assessed as spore identification and counts, was severally reduced in Couros than in the other streams, but DGGE fingerprints of fungal communities revealed in high diversity in all streams. Shredder taxa were dominant in decomposing oak leaves in the less eutrophic streams (Agra, Oliveira and Andorinhas), but these invertebrates were almost or completely absent in the most eutrophic streams (Selho and Couros). The community structure of both fungi (from fungal spores or DGGE fingerprints) and macroinvertebrates discriminated streams according to the level of eutrophication. Overall results suggested that the combination of structural measures of fungal and invertebrate communities with functional measures, such as leaf-litter decomposition, may help to better assess the impacts of eutrophication in freshwater ecosystems.A decomposição da folhada constitui a principal fonte de nutrientes e energia em ribeiros florestados para os organismos aquáticos. Os microrganismos, em particular os fungos aquáticos, desempenham um papel importante neste processo mineralizando detritos vegetais e aumentando a sua palatabilidade para os macroinvertebrados detritívoros. No entanto, os agentes de stresse antropogénico, em particular a eutrofização, podem afetar os organismos aquáticos e a decomposição da folhada nos ecossistemas de água doce. No presente estudo, avaliou-se o efeito da eutrofização na decomposição da folhada e nos organismos envolvidos no processo, analisando a diversidade, a reprodução e a biomassa dos fungos; a diversidade e biomassa dos macroinvertebrados, e a taxa de decomposição da folhada de carvalho em 5 rios no Noroeste de Portugal que diferiam no seu estado trófico: Agra, oligotrófico; Oliveira e Andorinhas, moderadamente eutróficos; Selho e Couros, hipertróficos. Uma vez que em rios poluídos a reprodução dos fungos associados à folhada em decomposição é fortemente inibida em rios hipertróficos, foram usados métodos tradicionais (identificação de esporos) e moleculares (electroforese em gel com gradiente desnaturante - DGGE) para avaliar de forma mais eficaz a diversidade dos fungos nos rios. A eutrofização afetou a biomassa e a esporulação dos fungos a biomassa dos macroinvertebrados nos 5 rios. As taxas de decomposição da folhada e a biomassa dos fungos foram mais elevadas nos rios moderadamente eutróficos (Oliveira e Andorinhas) do que nos rios hipertróficos (Selho e Couros). As taxas de reprodução dos fungos foram mais elevadas nos rios Oliveira, Andorinhas e Selho do que nos rios Agra e Couros. No entanto, a biomassa de invertebrados foi superior nos rios mais eutrofizados devido às biomassas elevadas de Oligochaeta e Chironomidae. A diversidade de fungos, avaliada com base na identificação dos esporos libertados da folhada em decomposição foi severamente reduzida no rio Couros, comparativamente com os restantes locais. No entanto, a diversidade dos fungos avaliada com base no número de unidades taxonómicas operacionais- OTUs, obtidas a partir do gel de DGGE, foi elevada nos 5 rios. Os invertebrados trituradores eram dominantes na folhada em decomposição nos rios Agra, Oliveira e Andorinhas, enquanto nos rios mais eutrofizados, como o Selho e o Couros, estes estavam ausentes ou em número muito reduzido. As comunidades de fungos (avaliadas a partir da identificação dos esporos ou do perfil do DGGE) e de macroinvertebrados foram capazes de discriminar rios de acordo com o grau de eutrofização. Os nossos resultados sugerem que a combinação de medidas estruturais, das comunidades de fungos e de macroinvertebrados bentónicos, com medidas funcionais, como a decomposição da folhada, poderá melhorar a nossa capacidade de avaliar os impactos da eutrofização nos ecossistemas de água doce.Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT) - (PEst-C/BIA/UI4050/2011, PTDC/AAC-AMB/113746/2009 and FCT PTDC/AAC-AMB/117068/2010).FEDER-COMPETE (FCOMP-01-0124-FEDER-013954)Cássio, FernandaPascoal, CláudiaDuarte, SofiaUniversidade do MinhoTrabulo, José20132013-01-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/1822/28066eng201348179info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-07-21T12:19:37Zoai:repositorium.sdum.uminho.pt:1822/28066Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T19:12:35.389797Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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