Hidrológiai Közlöny 2003 (83. évfolyam)

XLIV. Hidrobiológus Napok: "Ritkán vizsgált és különleges vizek" Tihany, 2002. október 2-4.

145 pektinbontó, szulfátredukáló, aerob heterotróf nitrifikáló és az Enterobactenaceae családhoz tartozó baktériumok illetve penész és élesztő gombák voltak jelen. Morfológiai szempontból a Gramm-negativ pálcák 70 %-os dominanciája, a coccus formák feltűnően alacsony előfordulási aránya volt jellemző. Az előrehaladott dekompozició során nagyobb arányban fordultak elő pigmentképzők, mint a dekompozíció elején. A gombák közül a penészgombák gyakoribbak voltak, mint az élesztők, amelyek csak 1-2 alkalommal fordultak elő a bomló nád-rizómán. A fekális indikátorok alacsony szintje ellenére a nád-rizómák jelentős mennyiségben tartalmaztak az Enterobactenaceae csoportba tartozó baktériumokat (J. táblázat). 1. táblázat A mikrobiológiai paraméterek változása Vizsgált panunérerek Kezdeti stádium Késői stádium Átlag Min-max Átlag Min-max Cellulóz, bontók (MPN/ml) 113,3 (0-920) 5,6 0-160 a.) anaerob: Clostridium/5 ml 4,4 (0-58) 2,1 0-21 b.) aerob: Bacillus 22 % 33% Micromonospora 68 •/. 30% Streptomyces 10 •/. 37% Véres agar CFU (MF: 5 ml) 1223 260-5000 1946 180-6700 Véres agar direkt CFU 15 0-82 11 0-26 Ammonitikálók (%) 31-18-50 21-33-46 Domináns pigment (%) sarca: 30 sárga: 40 ÉIesztögombák/5 ml 0 % 0 % Penészgombák/5 ml 27% 25 % Enterobacteriaceae Endo-szám/5 ml 991 750 CoIiformszám/5 ml 0,5 0 Esherichia coli/5 ml 0% 0% Pseudomomas aeruginosa 0% 0% Micrococ cus/coccus forma 5% 4 % Az eredmények értékelése Az általunk kapott, kezdeti nagy mértékű, gyors szerves anyag kioldással magyarázható tömegcsökkenés mértéke összevethető a nád levélre és szárra megadott irodalmi értékekkel (Andersen 1978, Komínková et al. 2000, Dinka & Szabó 2002). A dekompozíció folyamán a nzóma C, N, P, S tartalma csökkent, amely azonban kismértékű évszakos ingadozást is magába foglalt. A N, S, cellulóz, lignin és hemicellulóz tartalom esetében ennek egyik lehetséges oka, hogy a zacskókba eltérő szövettani felépítésű (nódusz- és intemódiumszám különbsége) rizómák kerültek. A N, S, P koncentráció időnkénti növekedésének oka a tömegcsökkenés (bomlás), valamint a mikroorganizmusok megtelepedése, elszaporodása, amelyek a szükséges tápelemeket a saját mikrobiális biomasszájukba építik be (Cotner & Wetzel 1991). Ennek egy része nehezen mobilizálható, kötött formában van jelen a szubsztrátban (Kuehn & Suberkopp 1988). Ilyen esetekben a mikroorganizmusok a N és S szükségletüket a környező vízből is fedezhetik (Davis & Van der Valk 1977, Dinka & Szabó 2002). A bomlás során a lignin tartalom esetenkénti növekedése a rizóma darabok eltérő szöveti felépítésével, valamint a strukturális poliszacharidok bomlása során keletkező és felhalmozódó köztes és végtermékekkel magyarázható (Tanaka, 1991). A lignin ellenáll a dekompozíciónak (Godshalk et Wetzel 1978) és számos más mechanizmus útján is lassítja a dekompozíciót, védelmet nyújt a mikroorganizmusokkal szemben a poliszacharidoknak (Berg et al. 1984). Feltehetően ez lehet az oka, hogy a lignin tartalom növekedésével párhuzamosan a cellulóz és hemicellulóz és a C tartalom is időszakosan emelkedik. A dekompozíció elején a baktériumok voltak a fő lebontó szervezetek, a gomba biomassza csak később a 123. naptól kezdett el jelentősen nőni és ezzel párhuzamosan a cellulózbontók száma csökkent, ami a gombák és baktériumok közötti kompeticióval magyarázható. A növekvő gomba biomassza gátolja a baktériumok szaporodását. A baktériumok hőmérsékleti optimuma magasabb, mint a gombáké ez az oka annak, hogy a cellulózbontók száma és az ETS-aktivitás akkor érte el a maximális értékét, amikor a víz hőmérséklete meghaladta 20 °C-t, a gomba biomassza viszont csak 20 °C alatt, szeptemberben mutatott csúcsértékeket. Az ETS-aktivitással kifejezett oxigénfogyasztás és a hőmérséklet közötti szoros összefüggést a mi eredményeink is igazolják. A hőmérséklet a dekompozíciót befolyásoló fontos tényező (Hietz 1992), hiszen a dekompozícióban résztvevő szervezetek aktivitása hőmérsékletfüggő (Harrison 1977). A Gramm-negatív festődésű (főként Enterobactenaceae) baktériumok dominanciája részben azzal magyarázható, hogy ez a csoport nem „strict aerob" (a fakultatív anaerobitás mellett előfordul a típusos anaerob szaporodás is). Ez a tulajdonság nagyfokú rugalmasságot biztosít a kompeticíóban. A pigmentképző telepek magasabb aránya a dekompozíció későbbi szakaszában azt jelzi, hogy eleinte a bontásban a mikrobák sokféle csoporija vesz részt, majd specializálódás következik be és az ellenállóbb tipusok kerülnek előtérbe (pl. Streptomyces-ek), amelyek között sok a pigmentált. Következtetések: - A rostok közül a hemicellulóz bomlása volt a leggyorsabb és a lignin bomlása a leglassúbb. - A tápanyag koncentráció változása tükrözi a mikrobiális aktivitás változását - Az ETS-aktivitás változása szorosan összefügg a tó vízhőmérsékletének változásával - A cellulózbontó baktériumszám és a gomba biomassza változása ellentétes mintázatú Köszönetnyilvánítás E munka az EU-EUREED projekt (IC-CT96-0020/CT 960020A2) és az AKP támogatás segítségével jött létre Irodalom Andersen, F. O. 1978: Effects of nutrient level on the decomposition of Phragmites communis Trin.. Arch. Hydrobiol. 84: 42-54. Berg B., F.kbohm (/., McClaughterty C. 1984: Lignin and holocellulose relations during long-term decomposition of some forest litters. Long-term decomposition in a Scots pine forest. IV. - Can. J Bot. 62: 2540-2550. BjOrk, S. 1972: Swedish lake restoration program gets results. - Ambio. 1: 153-165. Cotner, J. B.,, Wetzel, R, 1991 Bactcrial pliosphatases from different habitats in a small hardwatci lake - In: Chrost R. J. (ed

) Microbial Enzymes in Aquatic Environments. Springer Verl

, Berlin 187-205. Davis, C. B., Van der Valk, A. G. 1977: The decomposition of standing litter of Typha glauca and Scirpus fluviatilis - Can. J. Bot. 662-675. Dinka, M.. Szabó, E. 2002: A nád különböző szerveinek dekompozíciója. - Hidrol. Közi. 82. évf. I-XII. szám: 24-27. Gessner, M. O., Newel, S. Y. 1997: Bulk quanütative methods for the examination of eukaryotic organo-osmotrophs in plant litter -Manual of Environmental Microbiology (eds. C. J. Hurst, G. Knudsen, M Mc Inemei, L. D. Stetzenbacn and M. Walter), Amcncan Society tor Microbiology, Washington, DC 295-308 Godshalk, G. L„ Wetzel. R. G. 1978: Decomposition of aquatic angiosperms. II. Particulate components. - Aquatic Boatny. 5: 301-327. Harrison, P. G. 1977: Decompoition of macrophyte detritus in scawater: effects of grazing by amphyp*>ds. - Oikos 28: 165-169. Heitz, P. 1992. Decomposition and nutrient dynamics of reed (Phragmites australis (Cav.) Trin ex.Steud) litter in Lake Neusiedl, Austna Aquatic Botany. 43: 211-230 Komínková, D„ Kuehn. K. A., Basing, D„ Steiner, D„ Gessner, M. O. 2000. Microbial biomass, growth, and respiration associated with