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温度是影响沼气发酵的重要因素,低温制约着沼气发酵的效率。促进低温沼气发酵的研究对沼气池越冬和应对低温环境具有重要的实践意义。本研究获得的成果:(1)从若尔盖草甸淤泥中获得一株低温厌氧纤维素菌CD-2,分离菌株革兰氏阴性菌,直杆状,严格厌氧,菌体大小为0. 3μm×2.8 ~ 3.1μm,生长温度范围5℃~ 40℃(最适温度20℃);pH范围6.5 ~ 8.0(最适pH7);NaCl浓度范围0.1% ~ 0.4% (最适NaCl浓度0.2%)。分离菌株能利用滤纸、纤维素粉MN300、微晶纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、木聚糖等。在菌株CD-2的纤维素酶系中,存在外切-β-1, 4-葡聚糖酶(C1酶)、内切-β-1,4-葡聚糖酶(C_X酶)和β-葡萄糖苷酶三种组分,最适温度分别为30℃、30℃和25℃。该菌株还存在木聚糖酶,最适温度为30℃。通过16S rDNA序列分析表明,菌株CD-2属于梭菌属Clostridium,与C. papyrosolvens的相似性为99.1%。(2)在促进沼气发酵的试验中,投加的五株菌中,产甲烷菌DSM 6242添加后效果最好,其次是纤维素降解菌P4-3。两个实验组发酵稳定后的甲烷含量均在56%。投加产甲烷菌DSM 6242实验组的总产气量比对照组高出46.8%,每日产气量最多能比对照组高出66.7%。投加纤维素菌P4-3,实验组的总产气量比对照组高28.7%。每日产气量最多比对照组高出55.6%。DGGE图谱分析显示,15℃发酵样品和35℃发酵样品,共有条带为甲烷八叠球菌属;15℃发酵样品优势条带为甲烷粒菌属,35℃发酵样品的优势条带为甲烷微菌属。添加菌株DSM 6242和P4-3均会影响微生物菌群结构,以及不同菌群的生物量。其中DSM 6242实验组优势菌群为甲烷粒菌属和甲烷八叠球菌属,在培养第27天时出现甲烷微菌属。