Research Paper

The effect of epiphytic macroinvertebrates on microbial communities in different types of macrophyte-dominated shallow lakes

L'effet des macroinvertébrés épiphytiques sur les communautés microbiennes dans différents types de lacs peu profonds dominés par les macrophytes

¹ Department of Hydrobiology and Protection of Ecosystems, University of Life Sciences, Dobrzańskiego 37, 20-262 Lublin, Poland
² Department of Hydrobiology, University of Debrecen, Egyetem tér 1, 4032 Debrecen, Hungary

^* Corresponding author: tomasz.mieczan@up.lublin.pl

Abstract

Complex interactions between epiphytic fauna and microbial food webs in periphyton are vital to the ecosystem ecology of shallow lakes. However, little is known about how different types of macrophyte dominated lakes may influence microbial and metazoan communities. The goal of the present study was to examine the impact of metazoan on microbial food web in three different types of lakes (Stratiotes-dominated, Ceratophyllum-dominated and Potamogeton-dominated). The results of this study suggest a strong correlations between chironomid larvae, small Metazoa and microbial communities in the periphyton of macrophyte-dominated lakes. Weak relations between food web components were found in the Potamogeton-dominated and Ceratophyllum-dominated lakes, where environmental variables explained the bulk of the total variance in periphyton abundance, whereas strong predator-prey relations were noted in the Stratiotes-dominated lake, where environmental variables had a minor role in the total variance in periphyton abundance. Our study contributes to knowledge of the functioning of eutrophic lakes in the current era of increasing eutrophication caused by climate change and human activity.

Résumé

Les interactions complexes entre la faune épiphytique et les réseaux trophiques microbiens dans le périphyton sont essentielles à l'écologie des écosystèmes des lacs peu profonds. Cependant, on sait peu de choses sur la façon dont différents types de lacs dominés par les macrophytes peuvent influencer les communautés microbiennes et métazoaires. L'objectif de la présente étude était d'examiner l'impact des métazoaires sur la chaîne alimentaire microbienne dans trois différents types de lacs (dominés par Stratiotes, dominés par Ceratophyllum et par Potamogeton). Des relations faibles entre les composantes du réseau trophique ont été observées dans les lacs dominés par Potamogeton et Ceratophyllum, où les variables environnementales expliquaient la plus grande partie de la variance totale de l'abondance du périphyton, alors que les relations prédateurs-proies étaient fortes dans le lac à Stratiotes. Les variables environnementales ont joué un rôle mineur dans la variance totale de l'abondance du périphyton. Notre étude contribue à la connaissance du fonctionnement des lacs eutrophes dans la période actuelle d'eutrophisation croissante causée par le changement climatique et l'activité humaine.