توسعه مدل ریاضی ساده رشد زیست لایه سیانوباکتری رشته ای میکروکولیوس برسطح خاک

توسعه دانش مربوط به مدلسازی زیست پوسته می تواند در پیشرفت فناوری های پوسته زیستی خاک نقش داشته باشد که در عملکرد خاک و پیشگیری از انتشار ریزگردها نقشی اساسی دارند. این پژوهش مدل ساده ای را ارایه می دهد که میزان رشد سیانوباکتری رشته ای میکروکولیوس برروی خاک کویر و مصرف کربن دی اکسید هوا به عنوان سوبسترای محدود کننده را نشان می دهند که تاکنون گزارش نشده است. انتقال سوبسترا به درون زیست پوسته و واکنش آن برای تولید زیست توده با معادلات دیفرانسیلی جزیی که عبارت های مربوط به نفوذ و واکنش را دارند، مدل شد و در مدلسازی، فرصیات ساده کننده متعددی در نظر گرفته شد. مدل توسعه یافته که 2 معادله اصلی دارد، با روش عددی و با پارمترهایی که از منابع علمی به دست آمد و یا از آزمایش ها معین شد، توسط حلگر pdepe در نرم افزار متلب اجرا شد. برای ارزیابی مدل، کشت میکروکولیوس در پتری دیش نیز برای مقایسه و ارزیابی تجربی انجام شد. مدل، تغییرات غلظت سوبسترا و سیانوباکتری رشته ای با گذشت زمان در مکان های گوناگون زیست پوسته را معین کرد. براساس پیش بینی مدل، رشد میکروکولیوس در سطح زیست پوسته بیشتر و با افزایش عمق کاهش می یابد. نمودار حاصل از حل مدل در رابطه با رشد زیست توده نشان داد که پیش بینی های مدل با شرایط تجربی سازگاری دارد. پیش بینی شکل تغییرات کربن دی اکسید درون زیست پوسته نیز نشان داد که غلظت آن با افزایش عمق روندی نزولی دارد. نمودارهای مدل، نسبت میان غلظت سوبسترا و رشد زیست پوسته را نشان می دهد.

Keywords:

مدل زیست پوسته , زیست پوسته میکروبی , پوسته زیستی خاک , کنترل کویرزایی , رشد زیست پوسته