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森林地被可燃物的生物降解技术研究

彭徐剑  
【摘要】:森林可燃物是森林燃烧的物质基础,是林火行为的主体,是林火管理的基本依据。森林地被可燃物作为一种可再生资源,在我国大兴安岭林区载量十分丰富,其引发的火灾不计其数,由于地处寒温带,森林地被可燃物的分解受到很大程度的制约,如何使该地区的地被可燃物加快分解,而又使环境不受污染,是现代林业面临的难题。本文应用微生物学和森林防火学的原理、技术和方法,通过对大兴安岭地区可燃物降解菌的分离、纯化、优良菌株筛选、降解菌剂配制、室内外降解试验等系列研究,建立了适合于大兴安岭林区微生物防火的技术和方法,为我国森林防火在防控技术领域提供了新的方法,丰富了森林防火研究的理论和技术,现将研究结果总结如下: 本文大兴安岭地区三种主要可燃物类型(落叶松-白桦混交林、白桦林、落叶松林)地被物为研究对象,通过野外采集样品,室内富集、分离、纯化及培养得到19株作为初筛的试验菌株,并通过滤纸降解试验初步筛选出12株对滤纸有良好降解作用的菌株。随后进行以降解落叶松松针为基质的复筛实验,同时通过酶活性的测定,筛选出三株具有良好降解效果的真菌,分别为菌株JZM112、菌株THI2331和菌株HZI3FX532,并对三株菌进行了鉴定,结果为JZM112为深绿木霉Trichoderma atroviride; THI2331为哈茨木霉Trichoderma harzianum; HZI3FX532为比来青霉Penicillin bilaiae。最后将三株菌接种于PDA试管斜面培养基,冷藏于4℃冰箱,待用。 选用菌株JZM112、菌株THI2331、菌株HZI3FX532和菌株HZI1FX441(几乎没有降解效果的对照菌株)四株真菌作为菌剂制备的真菌。分别接种于麸曲培养基上,待长出孢子后,将麸曲固体基质经冷冻真空干燥处理,然后利用振动筛将孢子粉和麸皮等固体基质分开,得到孢子粉。待需进行喷洒试验时,将孢子粉配制成孢子悬浮液,加入定量的药品后制成菌剂,可以用于的地被可燃物降解试验。 为确定野外喷洒实验,本实验设计了特定的室内实验。主要考察各菌剂在恒温、恒湿的状态下对地被可燃物的降解效果。喷洒剂按9种不同剂型(无机盐溶液、水、112菌剂、331菌剂、532菌剂、112532菌剂、331532菌剂、441菌剂、3混合菌剂),三种剂量(50倍液、100倍液、400倍液)喷洒。并通过对相同剂量不同菌剂对可燃类型地被物影响比较分析得出,112532菌剂均优于其它菌剂,112532菌剂对三种可燃物类型地被物的降解效果都为最好,可作为野外喷洒试验的菌剂。 野外喷洒试验在开放的地区进行,样地设置于大兴安岭塔河林区。选用112532菌剂的50倍液、100倍液、400倍液进行室外喷洒,并以同剂量的无机盐溶液、水及441菌剂为对照,结果显示,与未喷洒区相比,100倍液的112532菌剂,在降解的30d内,能使落叶松-白桦混交林木素降解速率提高7.08倍;使白桦林综纤维素降解速率提提高10.46倍;使落叶松林热值损失速率提高提高2.44倍。降解效果显著。 研究结果表明,利用高效降解微生物可有效提高森林地被可燃物降解率,通过此方法对开设防火林带,降低森林火险,预防森林火灾的发生,具有重要的现实意义。


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