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Benthic microbial utilization of differential dissolved organic matter sources in a forest headwater stream

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Streamside mesocosm experiments were conducted in a low-order forest watershed to directly examine responses by microbial communities on standardized substrates to different terrestrial and aquatic sources of dissolved organic matter (DOM). Community respiration (oxygen uptake), microbial density (colony-forming units on agar plates), leaf decomposition, and community metabolic profiles (metabolism patterns in sole carbon source utilization assays) were measured. Stream benthic microbial communities responded immediately and positively to increases in terrestrially derived DOM. Respiration activity and density estimates increased significantly, but there was no significant change in community metabolic profile. Responses were greater to DOM extracted from upper soil horizons than from deeper soils. Community respiration and bacterial abundance also increased in response to an aquatic DOM source, but were accompanied by a significant change in community metabolic profiles. Results provide direct experimental evidence that benthic microbial communities of forest headwater streams are able to rapidly utilize terrestrial DOM.

Des expériences sur le mésocosme en bordure d'un cours d'eau ont été réalisées dans un bassin versant boisé d'ordre inférieur pour étudier directement, sur des substrats standardisés, les réactions des communautés microbiennes à différentes sources aquatiques et terrestres de matière organique dissoute. La respiration des communautés (prélèvement d'oxygène), la densité microbienne (unités formatrices de colonies sur plaque de gélose), la décomposition des feuilles et les profils métaboliques des communautés (comportement du métabolisme lors d'essais d'utilisation avec une source unique de carbone) ont été mesurés. Les communautés microbiennes benthiques du cours d'eau ont réagi immédiatement et positivement à des augmentations de matière organique dissoute d'origine terrestre. Les estimations de l'activité respiratoire et la densité ont significativement augmenté mais il n'y a pas eu de changement significatif dans le profil métabolique des communautés. Les réactions étaient plus fortes en présence de matière organique dissoute extraite des horizons supérieurs que plus profondément dans le sol. La respiration des communautés et l'abondance des bactéries ont également augmenté en réponse à une source aquatique de matière organique dissoute mais étaient accompagnées de changements significatifs dans les profiles métaboliques des communautés. Les résultats fournissent une preuve expérimentale directe que les communautés microbiennes benthiques des cours d'eau de tête de bassin en forêt sont capables d'utiliser rapidement la matière organique dissoute d'origine terrestre.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: 2003-08-01

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