| تعداد نشریات | 282 |
| تعداد نشریات سازمان | 80 |
| تعداد شمارهها | 3,218 |
| تعداد مقالات | 35,648 |
| تعداد مشاهده مقاله | 53,392,644 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 92,621,764 |
ارزیابی جامع نقش پوستههای زیستی خاک در ارتقای حاصلخیزی، حفظ رطوبت، کاهش فرسایش و تابآوری بومسازگان | ||
| مدیریت اراضی | ||
| مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 13 تیر 1405 | ||
| نوع مقاله: مروری | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22092/lmj.2026.368649.388 | ||
| نویسندگان | ||
| محسن حسینعلی زاده* ؛ راشین محمدی | ||
| گروه مدیریت مناطق بیابانی، دانشکده مرتع و آبخیزداری، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان | ||
| چکیده | ||
| این مقاله مروری با تحلیل پژوهشهای طی سالهای ۱۹۸۰ تا ۲۰۲۵، نقش پوستههای زیستی خاک (BSCs) را در بهبود حاصلخیزی، تنظیم فرآیندهای هیدرولوژیکی و کاهش فرسایش خاک در بومسازگانهای خشک و نیمهخشک، با تأکید ویژه بر کارآیی رویکردهای تلقیح مصنوعی، بررسی میکند. شواهد کمی نشان میدهد که BSCs بسته به نوع، مرحله توالی، درصد پوشش و مقیاس مکانی، فرسایش را بهطور معنیداری کاهش میدهند؛ بهگونهای که پوستههای سیانوباکتریایی در بسیاری از آزمایشهای میدانی و آزمایشگاهی، کاهش حدود ۷۷ تا ۹۹ درصدی و پوستههای خزهای در پوششهای کافی، کاهش نزدیک به ۱۰۰ درصدی در فرسایش سطحی و گاه انتشار غبار را رقم زدهاند. در مقیاسهای مختلف، این کارکرد به ریزعارضهنگاری، ناهمگنی درونجامعهای و الگوی استقرار آنها در مراحل اولیه توالی، سیانوباکتریها و باکتریها از طریق تولید پلیساکاریدهای خارجسلولی، تثبیت نیتروژن، تشکیل خاکدانه و افزایش انسجام ساختاری خاک، هسته آغازین فرآیند احیای سطح را فراهم میکنند. مرور گسترهای از مطالعات تجربی نشان میدهد که تلقیح مصنوعی یکباره در اواخر پاییز این ریزموجودات بر روی خاکهای سست و مستعد فرسایش، ضمن کاهش محسوس رواناب و رسوب، تشکیل سریعتر پوستههای پایدار را ممکن ساخته و زمان بازیابی را از بازههای طبیعی چنددهساله به حدود ۵ تا ۱۰ سال کاهش میدهد؛ این در حالی است که هزینه اجرای این رویکرد معمولاً در حدود ۳۵۰ دلار در هکتار گزارش شده است. در مراحل پیشرفتهتر توالی، خزهها با دستیابی به پوشش بالاتر از حدود ۳۶ درصد، به مؤثرترین عامل کاهش فرسایش و بهبود پایداری سطحی تبدیل میشوند و در عین حال، با تغییر رژیم رطوبتی و دمایی لایه سطحی، بر تبخیر، نفوذپذیری و توزیع مجدد آب در مقیاس لکهای و تودهای اثر میگذارند. این نتایج نشان میدهد که استفاده هدفمند از تلقیح مصنوعی BSCs، در ترکیب با مدیریت پوشش خزهای، رویکردی کارآمد و تسریعکننده برای کنترل فرسایش، افزایش حاصلخیزی و بهینهسازی رفتار هیدرولوژیکی خاک در برنامههای احیای سرزمین محسوب میشود. با عنایت به رژیمهای رطوبتی-حرارتی ایران، تلقیح یکباره سیانوباکتریهای بومی نظیرPhormidium spp. وScytonema spp. با غلظت بهینه ۱۰۰ میلیون سلول در لیتر در اواخر پاییز، بهعنوان راهکار عملیاتی پیشنهاد میگردد. این رویکرد، تعادل مناسبی میان هزینه، بقای میکروبی و کارایی احیا در اقلیمهای خشک و تعادل بومسازگان را برقرار میسازد. | ||
| کلیدواژهها | ||
| تلقیح مصنوعی پوستههای زیستی خاک؛ توالی زمانی؛ مقاومت خاک؛ سیانوباکتری؛ احیای پوستههای زیستی | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| A Comprehensive Review of the Role of Biological Soil Crusts in Enhancing Soil Fertility, Moisture Conservation, Erosion Control, and Ecosystem Resilience | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Mohsen Hosseinalizadeh؛ Rashin Mohmmadi | ||
| Dept. of Arid Zone Management Gorgan University of Agricultural Sciences& Natural Resources, Gorgan, IRAN | ||
| چکیده [English] | ||
| This review article analyzes research studies conducted between 1980 and 2025, examining the role of biological soil crusts (BSCs) in improving soil fertility, regulating hydrological processes, and reducing soil erosion in arid and semi-arid ecosystems, with special emphasis on the effectiveness of artificial inoculation approaches. Quantitative evidence indicates that BSCs significantly reduce erosion depending on crust type, successional stage, coverage percentage, and spatial scale. Cyanobacterial crusts have achieved approximately 77-99% reduction in erosion in many field and laboratory experiments, while moss crusts with adequate coverage have resulted in nearly 100% reduction in surface erosion and, in some cases, dust emission. At various scales, this function depends on microtopography, within-community heterogeneity, and establishment patterns. During early successional stages, cyanobacteria and bacteria provide the initial core of the surface restoration process through the production of extracellular polysaccharides, nitrogen fixation, soil aggregate formation, and increased soil structural cohesion. A comprehensive review of experimental studies demonstrates that single-application of artificial inoculation of these microorganisms during late summer on loose, erosion-prone soils, while substantially reducing runoff and sediment, enables faster formation of stable crusts and reduces recovery time from natural multi-decadal periods to approximately 5-10 years. The implementation cost of this approach is typically reported to be around $350 per hectare. In advanced successional stages, mosses, upon achieving coverage greater than approximately 36%, become the most effective factor in reducing erosion and improving surface stability. Simultaneously, by altering the moisture and thermal regimes of the surface layer, they affect evaporation, infiltration, and water redistribution at both patch and bulk scales. These results indicate that targeted use of artificial BSC inoculation, combined with moss cover management, represents an efficient and accelerating approach for erosion control, enhanced fertility, and optimization of soil hydrological behavior in land restoration programs. Given the moisture-thermal regimes of Iran, the inoculation of native cyanobacteria, such as Phormidium spp. and Scytonema spp. , at an optimal concentration of 100 million cells per liter (10⁸ cells L⁻¹) during late autumn is proposed as a practical operational strategy. This approach establishes an appropriate balance among cost, microbial survival, restoration efficiency in arid climates, and ecosystem equilibrium. | ||
| کلیدواژهها [English] | ||
| Inoculation of Biological Soil Crusts, Temporal Succession, Soil Resistance, Cyanobacteria, Biological Soil Crust Restoration | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 76 |
||