<i>Didymosphenia geminata</i> growth rates and bloom formation in relation to ambient dissolved phosphorus concentration
Notice bibliographique
Résumé
Summary 1. The bloom‐forming freshwater stalked diatom Didymosphenia geminata is unusual among algae in that nuisance growths occur almost exclusively in oligotrophic waters. Current hypotheses to explain this phenomenon have assumed supplemental acquisition of phosphorus from novel sources within the stalk/mat matrix. 2. We carried out a synoptic survey of river sites in the South Island, New Zealand, to determine whether D. geminata cell division and stalk development (measured as mat coverage or standing crop) were related to ambient phosphorus concentrations in the overlying river water. 3. High coverage (>50%) by D. geminata was largely concentrated at sites with mean dissolved reactive phosphorus (DRP) <2 mg m −3 in the overlying water. Didymosphenia geminata was present at only one site with DRP >4 mg m −3 , with very low coverage. Cell division rate (measured as the frequency of dividing cells, FDC) was positively correlated with mean DRP suggesting that division rates were controlled by the available phosphorus concentration in ambient river water. At the same time, FDC was negatively correlated with D. geminata standing crop (measured as an index incorporating percentage cover and mat thickness). 4. In a single river reach with a stable cross‐channel gradient of total dissolved phosphorus (TDP) caused by inflows from a high‐nutrient tributary, again we observed a negative correlation between percentage cover by D. geminata and concentrations of TDP. 5. Finally, we made a series of observations on D. geminata ‐dominated communities that had been exposed to water enriched with ‐N and ‐P for 4 weeks, followed by exposure to unenriched water. After 2 weeks of nutrient deprivation, D. geminata cell division rates declined by 60%, mean stalk length increased by 250%, and total carbohydrate quadrupled relative to initial values. The appearance of the community changed from a dark brown mat to a thick pale mat typical of D. geminata blooms. 6. All these results indicate that D. geminata cell division rates are actively controlled by concentrations of available phosphorus in the overlying water and that stalk production (represented by mat thickness and extent, stalk length and total carbohydrate) is inversely related to D. geminata cell division rates. They thus support an explanation for D. geminata blooms in oligotrophic rivers tied to enhanced stalk production in nutrient‐poor waters, rather than through acquisition of additional phosphorus through recycling processes within the mat.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
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| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
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