木质纤维素生物质细胞壁主要由多糖和芳香聚合物木质素组成,这些聚合物已经进化成复杂的复合材料,使植物细胞壁具备一定的顽固性,阻碍了木质纤维素原料的利用。生物预处理作为一种比物理预处理或化学预处理更可持续的选择,正受到越来越多的关注,然而生物降解细胞壁背后的去木质素机制还远远没有被完全了解。本文以4.5年生毛竹（Phyllostachys edulis（Carrière）J.Houz）为试验材料,通过采绒革盖菌（Coriolus versicolor,以下简称C.v.）和密粘褶菌（Gloeophyllum trabeum,以下简称G.t.）分别侵腐4周、8周、12周和16周,观察竹材微观构造,分析化学组分的微区分布并进行定量表征,以及测定细胞壁力学变化,阐明生物降解过程中微力学性质对化学组成变化的响应,探讨真菌降解竹材机理,从而为竹材用作建筑材料、制浆造纸、仿生材料研发、生物乙醇生产等提供理论基础。白腐菌和褐腐菌处理后的竹材,通过SEM观察其微观构造发现,C.v.和G.t.对竹材的降解没有明显的差异。在真菌降解相同时间内,菌丝对导管的破坏最明显,薄壁细胞次之,而纤维细胞仅仅在降解后期出现了少量的菌丝穿孔。菌丝在细胞间主要通过纹孔蔓延,菌丝体此时分泌的胞外酶对细胞壁进行降解,造成了纹孔的进一步增大形成了菌丝穿孔。通过显微共聚焦拉曼和红外显微成像技术对生物降解过程中主要组分的微区分布变化进行研究,对SW区域进行拉曼平均光谱计算,发现真菌处理16周时,纤维细胞中C.v.菌的降解效果明显强于G.t.菌;而在薄壁细胞中,两者对细胞壁的降解程度却没有明显区别。随着G.t.菌处理时间的增加,碳水化合物浓度逐步降低,这在薄壁组织中尤为突出。采用了一系列化学分析方法,定量或半定量地对两种真菌的降解规律进行了表征和分析,发现在整个生物处理过程中,主要成分都受到不同程度的降解,其中就生物预处理同时间而论,C.v.菌对木质素的降解稍强于G.t.菌,但对纤维素和半纤维素的降解没有表现出明显差异。利用纳米压痕技术对处理前后的纤维细胞壁力学进行测试,发现随真菌处理时间的增加,纤维细胞力学性能出现了非线性的降低趋势。其中弹性模量通过G.t.和C.v.菌降解16周后,由20.99GPa分别降低为18.47GPa和17.67GPa,硬度则由477.75MPa分别降低至413.96MPa和382.36MPa。通过对组内数据计算其变异系数,发现随真菌处理时间增加,变异系数增大。相关性分析显示,竹材在真菌处理后的纤维细胞力学性能与结晶度呈负相关,但是这种相关性并不显著。将细胞壁力学与结晶度及各化学组分进行主成分分析,得分图显示随真菌时间的增长,PC1得分逐渐降低,且PC1得分G.t.菌总是高于C.v.菌,而未处理对照组的PC1与PC2得分均为最大。而载荷图说明压痕模量和硬度、木质素、木糖、葡萄糖、95%乙醇抽提物、阿拉伯糖和半乳糖对PC1都有较强的正向负荷,而结晶度则有较强的逆向负荷。