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为了提高东北寒区玉米秸秆的分解率,突破低温的瓶颈。本研究探讨了低温木质纤维素分解复合菌系PLC-8对玉米秸秆的分解特性及其微生物多样性,以及该复合菌系对不同来源木质纤维素的分解效果,简化复合菌系,研究复合菌系对玉米秸秆的分解效果及微生物的动态变化。研究结果如下:(1)PLC-8复合菌系分解玉米秸秆试验结果表明:pH先下降后回升至接近原来的初始值;处理30 d后,玉米秸秆减重率达到43.65%;半纤维素、纤维素、木质素含量分别减少了 61.13%、40.91%、14.25%;纤维素酶活性先升高后降低,其中滤纸酶和β-葡萄糖苷酶活性在处理第20 d,分别为0.0540 U·mL-1、0.0250 U·mL-1;内切酶和外切酶活性的最高值在处理第15 d,分别为0.0320 U·mL-1、0.0300 U·mL-1;木聚糖酶活性随着玉米秸秆的分解而逐渐升高。甲酸和乙酸的最高值分别是在处理第20 d和第15 d。微生物群落分析表明;PLC-8由细菌和真菌组成,具有分解稳定性,在属的水平上细菌优势菌株为金黄杆菌属(Chryseobacterium);短波单胞菌属(Brevundimonas);不动杆菌属(Acinetobacter)等,真菌的优势菌株为肉座菌属(Hypocreales)。(2)PLC-8复合菌系分解不同来源的木质纤维素试验结果表明:复合菌系分解滤纸、打印纸、纸盒、报纸、棉花过程中pH变化呈现“下降至微酸性,再逐渐回升至微碱性”的规律;30 d后,滤纸、打印纸、纸盒、报纸、棉花的减重率分别为45.49%、73.72%、29.59%、30.16%、12.64%;半纤维素含量分别减少了 16.44%、77.31%、45.99%、44.40%、15.46%;纤维素含量分别减少了11.23%、72.4%、44.35%、49.67%、5.00%;木质素含量分别减少了 5.27%、22.16%、9.22%、9.71%、4.26%;复合菌系分解不同底物过程中纤维素酶活性均先升高后降低,打印纸为底物的纤维素酶活性最高,其滤纸酶、内切酶、外切酶、β-葡萄糖苷酶均在处理第20 d达到最高值,分别为0.0580 U·mL-1、0.0381 U·mL-1、0.0631 U·mL-1、0.0498 U·mL-1;打印纸为底物的木聚糖酶活性最高,在处理第15d达到最高值为0.0700 U·mL-1;在分解不同底物过程中,打印纸的甲酸和乙酸积累量均比其他高,在处理第30 d甲酸达到了 0.2070 g·L-1、乙酸达到了 3.4837 g·L-1。复合菌系分解打印纸效果最好。(3)利用传统的微生物学方法,从复合菌系PLC-8中筛选出11株细菌和2株真菌。经鉴定,细菌分别为:考克氏菌属(Kouria)、沙雷氏菌属(Serratia)、鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)、短杆菌属(Brevbacterium)、黄杆菌属(Flavobacterium)、葡萄球菌属(Staphylococcus)、红球菌属(Rhodococcus)、农杆菌属(Pedobacter)、假单胞菌属(Pseudomonas)、丛毛单胞菌属(Comamonas);真菌分别为:肉座菌属(Hypocreales)、青霉属(Penicillium)。利用刚果红平板发现,分离菌株中有4株细菌和1株真菌产生纤维素酶。(4)人工构建3组复合菌系F1,F2,F3分解玉米秸秆试验结果表明:F1:pH呈下降趋势;F2:pH呈上升趋势;F3:pH呈先下降后逐渐上升至微碱性。30 d后,复合菌系F1、F2、F3分解玉米秸秆,玉米秸秆减重分别为8.19%、26.78%、39.80%;半纤维降解率分别为12.74%、41.53%、52.64%;纤维素降解率分别为 7.31%、14.10%、25.80%;木质素降解率分别为 0.76%、1.16%、6.26%。3组复合菌系中F3的纤维素酶和木聚糖酶活性最高,其中滤纸酶、内切酶、外切酶、β-葡萄糖苷酶和木聚糖酶活性均在处理第15 d达到最高,分别为0.0893 U·mL-1、0.0813 U·mL-1、0.0854 U·mL-1、0.0682 U·mL-1、0.1144 U·mL-1。F1 在处理第15 d甲酸、乙酸含量最高,分别为0.5413 g·L-1、0.5881 g·L-1;F2在处理第20 d甲酸、乙酸含量最高,分别为0.2031 g·L-1、0.5923 g·L-1;F3在处理第20 d甲酸含量最高,为0.5486 g.L-1;F3在处理第10 d乙酸含量最高,为0.5213 g·L-1。其中复合菌系F1、F3在分解玉米秸秆过程中,微生物群落群落结构发生明显变化。