木質(zhì)素的生物降解及對其指示參數(shù)的影響.pdf

1、木質(zhì)素是維管植物的基本組成成分之一，和纖維素、半纖維素相連結(jié)，是植物細(xì)胞壁的主要成分，為植物組織提供了足夠的強(qiáng)度，能夠使植物組織避免微生物的侵蝕。由于木質(zhì)素僅存在于陸源維管植物中，而且由于其低降解性，木質(zhì)素被廣泛用作陸源有機(jī)碳(TOC)的生物標(biāo)志物，通過對木質(zhì)素的研究，可以得到TOC的輸入量及不同年代的陸源植被信息，可以進(jìn)一步重建古環(huán)境、古氣候。
　　 作為被廣泛應(yīng)用的生物標(biāo)志物，木質(zhì)素有很多優(yōu)點(diǎn)，但最近的一些研究指出，木質(zhì)素的

2、穩(wěn)定性和低降解性被過分夸大，在遷移埋藏的過程中會發(fā)生生物降解，不僅會減少木質(zhì)素的總量，而且可以改變木質(zhì)素的結(jié)構(gòu)，使木質(zhì)素指示參數(shù)發(fā)生改變，影響其指示作用。
　　 本文主要目的在于探究土壤環(huán)境中生物降解對木質(zhì)素指示參數(shù)的影響。研究所采用的方法是從土壤中分離出具有木質(zhì)素降解能力的菌種-白腐菌，對桃木木粉固態(tài)降解12周，檢測降解前和降解過程中木粉結(jié)構(gòu)、木質(zhì)素單體含量及木質(zhì)素參數(shù)的改變。研究結(jié)果如下：
　　 1.從土壤中分離出3

3、種具有木質(zhì)素降解能力的菌種，分別命名為F3、F5和F6，通過肉眼觀察菌落形態(tài)，顯微鏡觀察菌絲結(jié)構(gòu)，對菌種的產(chǎn)酶特性進(jìn)行驗證，證明三種菌種均屬于白腐菌，具有木質(zhì)素降解能力。
　　 2.用3種菌種分別對桃木木粉進(jìn)行了12周的固態(tài)降解，每隔4周取樣。采用紅外光譜對木質(zhì)素結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析。紅外光譜結(jié)果表明，氧化過程是降解中的重要過程。此外，F(xiàn)3的降解過程中，發(fā)生了纖維素和半纖維素的降解，未發(fā)現(xiàn)芳香環(huán)骨架的破壞；經(jīng)F5和F6降解后的木粉中均

4、發(fā)現(xiàn)了芳香環(huán)骨架的破壞，證明F5和F6對木質(zhì)素的降解程度較深。
　　 3.分析未經(jīng)降解木粉經(jīng)氧化分解產(chǎn)生單體中的3種V系列、3種S系列和2種C系列單體，發(fā)現(xiàn)S系列占干重的百分含量最大，為6.0％；其次為V系列，為1.6％；C系列含量最少，僅為0.083％。這與采用的木粉為被子植物木本組織相符。
　　 4.降解過程中，木質(zhì)素的各指示參數(shù)均有所變化：Ad/Al值逐漸升高，∑8、S/V值、C/V值逐漸降低，與之前的研究結(jié)果相符

5、，但因菌種的不同，各參數(shù)升高或降低的程度不同。
　　 5.在12周的降解過程中，Ad/Al值持續(xù)上升，對應(yīng)的S/V值、C/V值逐漸下降。我們可以做出預(yù)測：隨著降解的持續(xù)進(jìn)行，Ad/Al值會繼續(xù)升高，而S/V值、C/V值則會繼續(xù)降低，作為重要的木質(zhì)素指示參數(shù)，S/V值和C/V值隨降解程度的變化必然會給陸源植被的判定帶來很大的不確定性。
　　 總之，本研究證明了生物降解改變了木質(zhì)素的指示參數(shù)，對木質(zhì)素指示作用有重要影響這一結(jié)