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Effects of land use on water column bacterial activity and enzyme stoichiometry in stream ecosystems

Williams, C.J., Scott, A.B., Wilson, H.F., et Xenopoulos, M.A. (2012). « Effects of land use on water column bacterial activity and enzyme stoichiometry in stream ecosystems. », Aquatic Sciences - Research Across Boundaries, 74(3), p. 483-494. doi : 10.1007/s00027-011-0242-3  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

Dans le cadre de la présente étude, en septembre 2008, nous avons échantillonné 50 cours d’eau, situés dans le sud de l’Ontario, au Canada, afin d’étudier les effets des différentes utilisations des terres, couvertures terrestres et ressources connexes sur l’abondance des bactéries (BACT) dans la colonne d’eau, la production (BP) et l’activité des enzymes extracellulaires et la stœchiométrie. Nous avons utilisé l’analyse des composantes principales pour résumer les données sur le paysage; nous avons ainsi établi trois composantes (PC) qui ont expliqué 79,2 % de la variabilité des données. Nous avons ensuite regroupé les principales composantes selon les gradients suivants : l’utilisation de terres urbaines et un régime de culture annuelle continue par rapport à une couverture s’apparentant à des terres humides (PC1); un régime de culture par rotation par rapport à une couverture de type forestier (PC2); et l’utilisation de terres rurales et agricoles avec une augmentation de la taille du bassin versant. Ces gradients du paysage ont entraîné un déséquilibre de la disponibilité des ressources. Les ressources de nutriments étaient plus abondantes dans les cours d’eau ayant des utilisations anthropiques des terres plus intenses, mais la disponibilité du carbone dépendait principalement de l’abondance des couvertures terrestres naturelles (terres humides et boisées). Une corrélation positive a été constatée entre le dénombrement des bactéries, la production et l’activité des enzymes et principalement la disponibilité des nutriments et/ou l’utilisation anthropique des sols (R 2 progressif, plage : 0,33‑0,73). Le rapport β glucosidase/activité phosphatase alcaline était près de 1:1 avec une augmentation de l’utilisation anthropique des terres, une diminution des terres humides et du couvert forestier et une hausse de l’azote total dissous. Le rapport leucine-aminopeptidase/activité phosphatase alcaline était près de 1:1 avec une augmentation à la fois du carbone organique et de l’azote dissous. De plus, le rapport des enzymes C:N:P était plus près de 1:1:1 avec des temps de renouvellement des bactéries plus rapides dans la colonne d’eau. Ces résultats suggèrent que les communautés microbiennes dans la colonne d’eau sont en mesure d’équilibrer leur utilisation des nutriments et leur croissance dans les cours d’eau recevant des nutriments de sources anthropiques et, dans ces conditions, lorsque les ressources de carbone augmentent.

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