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Litter degradation rate and -glucosidase activity increase with fungal diversity

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Abstract:

Declining biodiversity is a critical component of global change owing to its influence on ecosystem functioning. Decomposition rate frequently increases with fungal species number, but the responses of extracellular enzymes to fungal species number have not been tested. To test the effect of biodiversity on decomposition and enzyme activities, quaking aspen (Populus tremuloides Michx.) litter was inoculated with mixtures of one, two, four, or eight fungi from a pool of 16 fungi that had been isolated from a boreal forest in Alaska. Total CO2 release and the activities of -glucosidase, which targets cellulose, and polyphenol oxidase, which targets lignin and other recalcitrant phenolic compounds, were observed across the range of species numbers in the mixtures. Total CO2 release and -glucosidase activity increased with number of species but were only weakly correlated with each other; polyphenol oxidase activity had no correlation with number of species or CO2 release. The results indicate that, over 4 months, decomposition of labile carbon is positively correlated with number of species.

Le déclin de la biodiversité est une composante cruciale du changement global étant donné son influence sur le fonctionnement des écosystèmes. Le taux de décomposition augmente fréquemment avec le nombre d’espèces de champignon mais la réaction des enzymes extracellulaires au nombre d’espèces de champignon n’a pas été testée. Pour tester l’effet de la biodiversité sur la décomposition et l’activité enzymatique, de la litière de peuplier faux-tremble (Populus tremuloides Michx.) a été inoculée avec des mélanges de un, deux, quatre ou huit champignons à partir d’un groupe de 16 champignons isolés dans une forêt boréale de l’Alaska. Les émissions totales de CO2, ainsi que l’activité de la -glucosidase qui s’attaque à la cellulose et celle de la polyphénol oxydase qui s’attaque à la lignine et aux autres composés phénoliques récalcitrants, ont été observées chez les différents mélanges d’espèces. Les émissions totales de CO2 et l’activité de la -glucosidase ont augmenté avec le nombre d’espèces mais elles étaient seulement faiblement corrélées l’une avec l’autre. L’activité de la polyphénol oxydase n’était pas corrélée avec le nombre d’espèces ni avec les émissions de CO2. Ces résultats indiquent que, sur une période de quatre mois, la décomposition du carbone labile est positivement corrélée avec le nombre d’espèces.

Document Type: Research Article

Publication date: June 1, 2010

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  • Published since 1971, this monthly journal features articles, reviews, notes and commentaries on all aspects of forest science, including biometrics and mensuration, conservation, disturbance, ecology, economics, entomology, fire, genetics, management, operations, pathology, physiology, policy, remote sensing, social science, soil, silviculture, wildlife and wood science, contributed by internationally respected scientists. It also publishes special issues dedicated to a topic of current interest.
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