- obiecte
- abstract
- introducere
- Rezultatul
- Exprimarea t-DOM în apele dulci subarctice
- Metabolismul bacterian și compoziția comunității
- Controlul microbiomului de apă dulce subarctică folosind t-DOM
- discuţie
- concluzii
- Informatii suplimentare
- Documente Word
- Informatii suplimentare
- Comentarii
obiecte
- Ciclul carbonului
- Ecologia apei dulci
- Ecologie microbiană
abstract
Rezultatul
Exprimarea t-DOM în apele dulci subarctice
Multe dintre variabilele de mediu au diferit după a priori presupunând diferențe în expunerea t-DOM între diferite situri de eșantionare. Concentrații pentru DOC (F 2, 29 = 5, 10, p = 0, 0127), proteine (F 2, 27 = 9, 87, p = 0, 0006), fosfor total (TP) (F 2, 29 = 12, 88, p −1) (Tabelul 1).
Tabel în dimensiune completă
Metabolismul bacterian și compoziția comunității
Iazurile și golfurile au oferit un mediu care a susținut BP și BGE mai mari decât orificiile de desfacere, în timp ce a existat o variabilitate BR mai mică între diferitele locuri de eșantionare (Fig. 1). În toate localitățile, metabolismul bacterian a arătat o mare variabilitate sezonieră (cu toate valorile p −1 d −1 ± 3, 9) și intrări (1, 5 μg CL −1 d −1 ± 0, 8) în timpul descompunerii gheții, în timp ce valoarea maximă a TA la ieșiri (1, 0 μg CL - 1 d -1 ± 0, 5) a fost atinsă vara. TA a fost cea mai scăzută în toate localitățile, cu o scădere de -1 d -1. BR a urmat un model sezonier diferit, cu cele mai mari valori măsurate în iazuri în primăvară (20, 7 μg CL −1 d −1 ± 4, 4) și cele mai mici în afluenți vara (3, 2 μg CL −1 d −1 ± 1, 2). BGE a fost relativ scăzut, iar valorile maxime, 20-39%, au fost atinse vara.
Metabolism bacterian anual mediu ± SE pentru iazuri, orificii de admisie și ieșiri măsurate ca A ) producție bacteriană (TA), b ) respirație bacteriană (BR) și c ) eficiența creșterii bacteriene (BGE). W = iarna, S = primăvara, I = spargerea gheții, Su = vară și F = scădere. Literele indică diferențe statistice între site-uri.
Imagine la dimensiune completă
Aceste site-uri diferă, de asemenea, în compoziția comunității bacteriene. Diversitatea la intrări și ieșiri a fost mai mare (indicele invers Simpson) (x 2 = 11, 97, p. 2)
Axele reprezintă iazul, intrarea și ieșirea și procentul de citiri atribuite fiecărui mediu. Mărimea simbolului indică numărul de citiri asociate cu fiecare OTU, iar asociațiile taxonomice sunt indicate prin culoare. Toate OTU-urile cu cel puțin 20 de citiri au fost incluse în grafic.
Imagine la dimensiune completă
Controlul microbiomului de apă dulce subarctică folosind t-DOM
Au fost construite mai multe modele de regresie pentru a evalua semnificația fiecărei variabile DOM care sa confirmat că are un efect semnificativ asupra BP, BR și BGE. Modelele au explicat o abatere de până la 62% în TA, 87% în BR și 26% în BGE (Tabelul 3). În general, TN a explicat cea mai mare proporție de metabolism bacterian (45% în medie), dar au existat multe diferențe între situri și procese. Cel mai mare grad de explicație a fost obținut de la BR în iazuri, unde concentrațiile de TN și Chl-a explicau variația de 66 și respectiv 21%.
Tabel în dimensiune completă
Analizele BIO-ENV sugerează că variabilele DOM care au explicat cel mai bine distribuția OTU între site-uri au fost TP, DOC, acid fulvic și proteine (Tabelul 4). Proteinele reprezintă o fracțiune ușor disponibilă a aminoacizilor din DOM și compușii de carbon au captat cel mai bine cea mai mare parte a variabilității. Corelațiile Spearman au sugerat în continuare legături între anumite grupuri bacteriene și fracțiile de carbon (Fig. 3). De exemplu, majoritatea OTU-urilor asociate cu tulpina flavobacteriană Flavo-A3 s-au corelat pozitiv cu fracția humică și cu indicele SUVA, ambele indicând proporția DOC terestru. Toate OTU asociate cu tulpina beta-proteică Janb au avut o corelație pozitivă cu SUVA. S289, un indicator pentru carbonul algal, a avut corelații cu, de exemplu, linia alfa-proteobacteriană LD12, beta-proteobacteriana LD28 și verrucomicrobiana LD19. Fracțiunea proteică pare să favorizeze doar câteva OTU și toate corelațiile proteice sunt slabe.
Tabel în dimensiune completă
Imagine la dimensiune completă
discuţie
Caracteristicile microbiologice ale siturilor au reflectat diferențe mari în caracteristicile DOM în apa dulce a apelor subarctice, de la site-uri puternic expuse la aportul de carbon terestru proaspăt la site-uri care primesc doar DOM terestru opac procesat. Iazurile de mică adâncime bogate în substanțe nutritive, exudatele de t-DOM și alge au favorizat o productivitate microbiană ridicată, dar au promovat o diversitate microbiană scăzută. În același timp, fluxurile de lacuri au fost sărace în nutriție și humin, care au fost cel mai puțin expuse t-DOM, metabolism bacterian scăzut, dar o comunitate diversă, cu un număr mare de OTU. Faptul că substanțele nutritive și compușii de carbon asociați cu metabolismul controlat de t-DOM și BCC sugerează că iazurile sunt puncte fierbinți în procesarea și sechestrarea carbonului terestru. Având în vedere creșterea numărului de iazuri și cantitatea de carbon terestru 9, 10, 11 și constatarea unei diversități bacteriene mai mici în iazuri, este posibil să ne așteptăm la modificări ale emisiilor de gaze cu efect de seră în atmosferă și biodiversitatea biomerilor subarctici și arctici.
S-a demonstrat că atât sursa DOC 30, 31, 88, cât și calitatea 74 afectează BCC. Și aici, compoziția generală a comunității bacteriene a fost controlată de concentrația și compoziția carbonului, precum și de concentrațiile de nutrienți. În iazuri, unde diversitatea bacteriană a fost mult mai scăzută decât în alte localități, calitatea carbonului a diferit de siturile lacului și a fost unul dintre cei mai importanți factori care au contribuit la modificările BCC. Sugerăm că o mai mică diversitate bacteriană în iazuri este rezultatul unei combinații de substraturi de carbon dominate de t-DOM și dimensiuni mici ale iazurilor, despre care se știe că se corelează negativ cu diversitatea bacteriană .