Stratégies de réponse de la fixation de N par les bryophytes épiphytes au changement d’eau dans une forêt nuageuse montagnarde subtropicale

 Stratégies de réponse de la fixation de N par les bryophytes épiphytes au changement d’eau dans une forêt nuageuse montagnarde subtropicale


https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2021.108527Obtenir des droits et du contenu

Points forts

Les associations épiphytes bryophytes-cyanobactéries étaient cruciales pour les écosystèmes forestiers naturels.

La disponibilité en eau régulait les activités physiologiques des bryophytes poïkilohydriques.

La relation fixation de l’azote-eau était une courbe unimodale, et les excédents et les pénuries d’eau inhibaient tous deux l’activité de fixation de l’azote.

Une sécheresse de longue durée diminuerait la colonisation des cyanobactéries et inhiberait alors la fixation de l’azote.

Résumé

On prévoit que les changements d’eau régulent les activités physiologiques des bryophytes caractérisés par des gamétophytes poïkilohydriques. Dans les écosystèmes forestiers de montagne, les associations bryophytes-cyanobactéries fixatrices d’azote (N) sont les principales ressources en N. Le but de cette étude était d’évaluer comment les microbiomes associés aux bryophytes et leur activité nitrogénase répondent aux changements instantanés ou à long terme de la teneur en eau. Nous avons étudié la colonisation par les cyanobactéries et l’activité de la nitrogénase de quatre espèces de bryophytes épiphytes dans une forêt nuageuse montagnarde subtropicale pendant les saisons sèches et pluvieuses dans les monts Ailao, Yunnan, sud-ouest de la Chine. Nous avons également évalué l’activité nitrogénase des associations bryophyte-cyanobactéries en réponse à différentes teneurs en eau dans une expérience en laboratoire. Le degré de colonisation cyanobactérienne a été évalué à l’aide de la microscopie à fluorescence ultraviolette et l’activité nitrogénase des associations bryophyte-cyanobactéries a été mesurée à l’aide du test de réduction de l’acétylène (ARA). Les cyanobactéries ont montré une association avec les quatre espèces de bryophytes, avec 1,04 à 3,37 % de surface colonisée de la pousse et 10,16 à 20,21 nmol C2H4·g−1·h−1 activité nitrogénase moyenne. L’activité de la nitrogénase était positivement liée à la colonisation par les cyanobactéries (R = 0,742 ; P = 0,0349). La relation entre la teneur en eau et l’activité de la nitrogénase était unimodale, et l’excès et la pénurie d’eau inhibaient la fixation de N. De plus, les conditions de sécheresse à long terme ont réduit le degré de colonisation des cyanobactéries sur les pousses de bryophytes, entraînant une diminution de l’activité de la nitrogénase pendant la saison sèche. Ces résultats indiquent que différentes stratégies de réponse de la fixation de N opèrent dans les associations bryophytes–cyanobactéries pour faire face aux changements instantanés et à long terme de la disponibilité de l’eau. Nos données suggèrent que les précipitations extrêmes et la sécheresse ont un impact négatif sur la fixation de N des associations cyanobactéries–bryophytes.

Mots clés

Essai de réduction de l’acétylène

Cyanobactéries

Mousse

Fixation N

Hépatique

Relations avec l’eau

© 2022 Les auteurs. Edité par Elsevier Ltd.



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