زیست‌پوسته‌سازی در بوم‌سازگان‌های نوپدید با فن‌‌آوری تلقیح سیانوباکتریایی

تخریب زمین ناشی از دخالت‌‌های انسانی منجر به توسعه فرآیند بیبان‌زایی و پیدایش بوم‌سازگان‌های ناپایدار از قبیل بسترهای‌های خشک‌شده تالاب‌ها و دریاچه‌ها می‌شود. از این‌‌رو، تسریع در فرآیند خوداحیایی بوم‌سازگان‌های نوپدید ناپایدار شرایط دست‌یابی به اهداف توسعه پایدار را فراهم خواهد کرد. لذا پژوهش حاضر با هدف امکان‌سنجی ایجاد پوسته‌های زیستی در بوم‌سازگان نوپدید و حساس به فرسایش بادی بسترهای خشک‌شده دریاچه ارومیه از طریق فن‌آوری زیستی تلقیح سیانوباکترها برنامه‌ریزی شد. برای انجام این پژوهش، نمونه‌های حجمی خاک ماسه‌ای از بسترهای خشک‌شده دریاچه ارومیه برداشت شده و در داخل سینی‌های کوچک فرسایشی ریخته و آماده‌سازی شدند. سپس سیانوباکترهای بومی استخراج و تکثیرشده از منطقه، با غلظت 52/1 گرم بر لیتر روی نمونه‌های آزمایش تلقیح شدند. پس از 120 روز، به‌منظور ارزیابی میزان زیست‌پوسته‌سازی، اقدام به اندازه‌گیری شاخص‌های مهم توسعه پوسته‌های زیستی خاک (غلظت کلروفیل، ضخامت پوسته و میزان اتصال‌پذیری) شد. تحلیل یافته‌ها نشان داد که تلقیح سیانوباکترها منجر به بهبود معنی‌دار (01/0>p) و به‌ترتیب 60 و 89/2 برابری میزان غلظت کلروفیل و ضخامت پوسته نسبت به تیمار شاهد شد. بررسی تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی از سطح خاک نیز قابلیت سیانوباکترها در ایجاد اتصال قوی بین ذرات خاک را تایید کرد. بر اساس نتایج پژوهش فعلی می‌توان فن‌آوری تلقیح سیانوباکترها را به‌عنوان راهکاری نوین و سریع و هم‌راستا با اهداف حفاظت از خاک و کنترل تخریب زمین در زیست‌پوسته‌سازی بوم‌سازگان‌های نوپدید و ناپایدار پیشنهاد نمود.

Biocrust forming in the newborn ecosystems by cyanobacterization technology

Human-induced land degradation often lead to desertification and then emerging new-born unstable ecosystems, such as dried-up lake and, or wetland beds. Therefore, accelerating the self-restoring time of new-born unstable ecosystems will lead to the achievement of sustainable development goals. Accordingly, this study planned to evaluate the possibility of using cyanobacterial inoculation technology to create biocrusts in the Lake Urmia dried beds, as a new-born and wind erosion-prone ecosystem. To this end, the bulk samples were taken from the Lake Urmia dried beds, and the samples poured into the erosion small-scale trays. The existing cyanobacteria were selected, purified and proliferated from the soil origin soil, and then they inoculated (1.52 g l-1) on the trays. After 120 days, we measured the important indicators of the biocrust development (chlorophyll concentration, thickness and aggregate stability) to assess the extent of biocrust creation. We found that the cyanobacteria inoculation improved the chlorophyll concentration and thickness of the soils by 57 -and 2.89-fold, respectively, as compared to the control. Assessing the scanning electron microscopy images from the soil surface also confirmed the ability of cyanobacteria in increasing the strong bindings between soil particles. By and large, in line with the objectives of soil conservation, our inoculation technique was an effective and rapid way to control land degradation and create biocrusts in the new-born unstable ecosystems.