为加速木质纤维素在低温条件下的降解,本研究采用添加木质纤维素降解菌群的措施。本研究选择以废纸为唯一碳源的无机矿物盐培养基为选择培养基,在低温条件下富集了森林表层土壤中的木质纤维素降解菌群。使用R2A培养基对富集菌群进行进一步的筛选、分离、鉴定。分别将富集的微生物菌群与纯培养微生物按照筛选比例混合构建的人工菌群应用于秸秆与废纸的降解研究,并探究了不同微生物菌群对秸秆还田效果的影响,得到结果如下:经选择富集培养,获得了耐低温木质纤维素降解功能菌群,利用R2A培养基对富集菌群中的易培养细菌进行筛选和分离,共获得57株易培养细菌。经鉴定,这些细菌分属六个菌属,包括23株鞘氨醇杆菌,8株黄杆菌,11株地杆菌,10株节杆菌,2株代夫特菌与3株鞘氨醇单胞菌。这些菌株均被已被报道具有木质纤维素降解的能力,能够产生相应的酶以水解木质纤维素的各个组分。构建成的人工菌群与富集菌群在低温条件下对秸秆与废纸均具有良好的降解能力,经过15天的降解过程,两类菌群对秸秆的降解率可以达到53.1%(构建菌群),52.0%(原始菌群),对废纸的降解率可以达到24.2%(构建菌群),21.8%(原始菌群)。在木质纤维素各组分中,各菌群对半纤维素降解效果最佳,木质素降解效果次之,纤维素降解能力最弱。扫描电镜,热重分析等检测结果表明构建菌群或富集菌群对秸秆与废纸的表面结构具有明显的破坏效果,导致木质素苯环数量减少,纤维素长度变短。对酶活性和降解率等结果的分析发现在接种量相同的条件下,与富集菌群相比,构建菌群产生的木质纤维素水解酶酶活力更高,对木质纤维素的降解能力更强。降解结束后不同培养条件下菌液的磷脂脂肪酸组分分析结果表明在接种不同菌群类型,包括构建菌群与原始菌群,以及碳源类型不同(废纸,秸秆)时培养获得的菌群组成相似(相关性大于0.8,P<0.05),其中占比最高的为革兰氏阳性菌。将秸秆,废纸与菌液混合加入土壤中,经过两个月的秸秆还田模拟实验后,检测可知到外源微生物对于土壤性质的改善以及土壤养分的增加具有明显的效果。秸秆还田组土壤含水率显著提高。秸秆还田会使土壤pH降低,使土壤酸化,而外源微生物的添加使得土壤更趋近于中性。土壤中微生物碳含量明显提高,土壤中总有机碳,总氮,碱解氮等养分含量显著提高,土壤中漆酶,纤维素酶等木质纤维素降解的相关酶酶活力显著提高。在碳源类型相同,外源微生物类型不同(原始菌群,构建菌群)时土壤的理化性质与养分也有明显的差异(有机碳,总氮,碱解氮,速效磷)。这表明外源微生物,尤其是构建菌群的添加有利于提高秸秆还田的效率,更好地发挥秸秆还田在保持土壤结构,提高土壤养分等方面的积极作用。