Importance of fungal richness on leaf decomposition in salt-enriched streams: a microcosm study

Abstract

A relação entre a diversidade e a função dos ecossistemas é, cada vez mais e pela sua controvérsia, objeto de discussão entre a comunidade científica. Particularmente em ecossistemas ribeirinhos, alvo da ação das mais diversas ameaças, o reconhecimento da sua relevância é ainda escasso e inconclusivo. Neste trabalho, foi investigada a importância da biodiversidade de hifomicetes aquáticos no processo de decomposição da folhada em meios contaminados com sal (NaCl). Para o efeito, e utilizando microcosmos, foi avaliada a decomposição foliar por comunidades fúngicas com 3 níveis de riqueza específica (1, 4 e 8 espécies) sob o efeito de 3 níveis de salinidade (0, 8 e 16 g/L), sendo que diferentes réplicas eram compostas por comunidades distintas, com vista a anular o efeito da identidade. A salinidade afectou as taxas de decomposição foliar, havendo um decréscimo significativo na perda de massa com o aumento da concentração de NaCl. A riqueza específica não teve efeito na perda de massa. Considerando os parâmetros que descrevem a atividade fúngica, a respiração (consumo de O2) foi influenciada pela salinidade, mas não pela riqueza em espécies, contrariamente à produção de biomassa que não foi afetada por nenhum dos dois fatores. Relativamente à reprodução, a produção de conidia foi inibida pela salinidade. A ausência de um expectável efeito positivo da diversidade na decomposição poderá dever-se a uma redundância funcional entre espécies - os resultados mostram que um número reduzido de espécies (entre 1 e 4) seria suficiente para manter a função do ecossistema. As consequências dos processos de salinização, cada vez mais frequentes em ecossistemas ribeirinhos como resultado de alterações climáticas e acções antropogénicas, parecem resultar numa perda de biodiversidade fúngica, comprometendo a bioreciclagem de nutrientes e o funcionamento dos ecossistemas ribeirinhos. Contudo, devemos proceder com precaução ao concluir acerca do ecossistema como um todo. Os efeitos da salinidade podem alterar-se com fatores ambientais, outros factores de stresse que atuem simultaneamente, ou até mesmo a composição ou riqueza específica das comunidades fungicas.

The diversity and ecosystem functioning relationship has been progressively appearing as subject of discussion and controversy among the scientific community. Particularly in freshwater ecosystems, which are one of the most important targets to several environmental threats, the knowledge on this matter is yet lacking or inconclusive. The current study evaluated the importance of aquatic hyphomycetes diversity on leaf litter decomposition process, when subjected to salinization. In order to understand that, in a microcosm study, we analysed leaf litter decomposition by fungal communities with 3 levels of species richness (1, 4 and 8 species) under the effect of 3 levels of salinity (0, 8 and 16 g/L), in which each replicate was composed by different communities, to eliminate identity effects. Salinity affected leaf litter decomposition rates, for there was a significant decrease in mass loss with increasing NaCl concentration. Species richness did not show any effect in mass loss. Considering fungal activity descriptors, respiration (O2 consumption) was influenced by salinity, but not by fungal richness, contrarily to biomass production which was not affected by neither one of the two factors. Regarding reproduction, conidial production was inhibited by salinity. The inability to find a positive effect of diversity on decomposition may be related with species functional redundancy – results show that a few species (between 1 to 4) would be enough to keep ecosystem functioning. The consequences of salinization processes, increasingly happening in freshwater ecosystems as a result of climate and anthropogenic actions, may result in the loss of fungal diversity, compromising nutrient recycling and the functioning of freshwater ecosystems. Nevertheless, we should not carelessly extrapolate conclusions to the whole ecosystem. Salinity effects may vary according to environmental variables, other types of stress factors acting at the same time and even microbial communities richness and composition.