文献综述
国内外研究概况
木材是能够次级生长的植物，如乔木和灌木所形成的木质化组织。这些植物在初生生长结束后，根茎中的维管形成层开始活动，向外发展出韧皮，向内发展出木材。尽管当今世界已研究生产了多种新型建筑结构材料和装饰材料，但由于木材具有其独特的优良特性，且木质饰面给人以一种特殊的优美观感，所以木材仍然被大量使用。世界各国每年都会生产出大量的林木废弃物，在造成浪费的同时，林内病死木也会影响森林的健康，因此国内外专家一致积极探索如何高效利用或处理林木废弃物。利用某些微生物尤其是白腐菌和褐腐菌的独特酶系，将木质纤维素中的木质素、纤维素和半纤维素等大分子降解为小分子物质并加以利用，可提高木质资源的附加值。同时，用林木废弃物种植生物这一观念也被提出。我国是一个木材资源比较贫乏的国家。目前的采伐量平均每人每年只有0.05立方米左右，这远远满足不了四化建设的需要。目前由于我国木材加工手段严重落后、干燥防腐能力小、大材小用等原因，木材浪费已到了令人触目惊心的程度。与此同时，我国每年也都会生产出大量的林木废弃物，废弃木质材料主要包括废弃木材和废弃人造板，这些都具有很高的回收利用价值。然而，目前我国研究学者对林木就废弃物降解的研究较少，也在一定程度上限制了对林木废弃物利用研究。
国内研究概况
余克非通过对园林绿化废弃物堆肥优势降解菌复合菌剂的研究筛选出了木质素与微生物降解功能菌。但还是存在一些问题：1、菌种大都筛选自白蚁肠道、酒糟、畜禽粪便等环境，源自木材的降解功能菌相对较少，相关菌株的生长特性、产酶特性等研究相对缺乏，制约了菌剂的发展。2、对林木废弃物降解途径鲜有报道。目前菌剂的研究对象多以畜禽粪便、厨余垃圾、秸科等为主;菌剂功能多以调控氮素转化、除臭、促进有机质降解等为导向。针对强化木质素、纤维素降解能力的复合菌剂鲜有报道[1]。孙谱等人将微生物菌剂接种于林木废弃物上，加快了堆肥的进程，阐明微生物菌剂和微生物菌肥在林本废弃物中的应用和功能，证明了生物菌剂有着良好的前景[2]。目前，关于城市园林废弃物的资源化利用主要是就地粉碎作为绿化土壤覆盖物或简易堆肥作为植物生长基质，但存在粉碎时易产生扬尘、堆腐不透彻时易滋生病菌和臭气等问题[3]。曹晓璐研究了规模生产过程中不同园林废弃物种类堆腐过程微生物的动态变化，阐明了Ph值与微生物动态的联系以及最适宜真菌生长的环境[4]。
国外研究概况
Mohammad通过对耐高温解磷细菌的分离鉴定得出中耐温菌种将克服生产和储存微生物肥料的限制，并有助于林业的环境友好型发展[5]。Newton利用生物肥料嗜酸硫杆菌生产岩石，提高了土壤中的养分，说明了生物菌肥的重要性及有效性[6]。总体来说，国外许多专家学者对木质纤维素的生物降解展开大量研究，通过对微生物降解机理深入的探索，挖掘出许多生物技术方面的应用，在生物制浆造纸、染料脱色、污水处理、生物修复、预处理生产生物质乙醇及生物燃料等众多领域都有很多成果。
木材的主要组成
木材生产成本低、来源广泛、生长快、其结构复杂，主要成分包括纤维素、半纤维素及木质素等高分子有机化合物。最具有开发性的生物能源。木质素是一种物理屏障，直接阻碍了纤维素酶与纤维素作用转化成所需要的葡聚糖酶、葡萄糖苷酶、聚糖酶、纤维二糖水解酶和木聚糖苷酶等纤维、木质素过氧化物酶、半纤维素酶、漆酶、及Mn依赖过氧化物酶等木质素酶协同作用[7]。
纤维素的概念
纤维素(cellulose)是由葡萄糖组成的大分子多糖，不溶于水及一般有机溶剂，是植物细胞壁的主要成分。纤维素是自然界中分布最广、含量最多的一种多糖，占植物界碳含量的50%以上。棉花的纤维素含量接近100%，为天然的最纯纤维素来源。一般木材中，纤维素占40~50%，还有10~30%的半纤维素和20~30%的木质素。纤维素是植物细胞壁的主要结构成分，通常与半纤维素、果胶和木质素结合在一起，其结合方式和程度对植物源食品的质地影响很大。而植物在成熟和后熟时质地的变化则有果胶物质发生变化引起的。人体消化道内不存在纤维素酶，纤维素是一种重要的膳食纤维。自然界中分布最广、含量最多的一种多糖。
半纤维素的概念
半纤维素(hemicellulose)是指在植物细胞壁中与纤维素共生、可溶于碱溶液，遇酸后远较纤维素易于水解的那部分植物多糖。一种植物往往含有几种由两或三种糖基构成的半纤维素，其化学结构各不相同。树茎、树枝、树根和树皮的半纤维素含量和组成也不同。因此，半纤维素是一类物质的名称。构成半纤维素的糖基主要有D-木糖基、D-甘露糖基、D-葡萄糖基、D-半乳糖基、L-阿拉伯糖基、4-O-甲基-D-葡萄糖醛酸基，D-半乳糖醛酸基和D-葡萄糖醛酸基等，还有少量的L-鼠李糖、L-岩藻糖等。半纤维素主要分为三类，即聚木糖类、聚葡萄甘露糖类和聚半乳糖葡萄甘露糖类。
木质素的概念
木质素是三种苯丙烷单元通过醚键和碳碳键相互连接形成的具有三维网状结构的生物高分子。存在于木质组织中，主要作用是通过形成交织网来硬化细胞壁，为次生壁主要成分。木质素主要位于纤维素纤维之间， 起抗压作用。在木本植物中，木质素占25%，是世界上第二位最丰富的有机物(纤维素是第一位)。由于自然界中木质素与纤维素、半纤维素等往往相互连接，形成木质素-碳水化合物复合体(Lignin-Carbohydrate Complex)，故目前没有办法分离得到结构完全不受破坏的原本木质素。
木材腐朽的类型
木材腐朽的类型简介
木材腐朽的分类按腐朽的性质分为白腐和褐腐。木材腐朽菌分泌纤维素酶和酚氧化酶的数量因菌种的不同而异，有些以分泌纤维素酶为主，有些则以分泌酚氧化酶为主。因此，腐朽的形态和化学成分有所不同，通常分为白腐和褐腐，边材腐朽和心材腐朽。
白腐与褐腐的概念
白腐是由既破坏木质素又破坏纤维素的白腐菌引起的腐朽。受害木材多呈白色、淡黄白色或浅红褐色、暗褐色等，干燥时木材表面不开裂，有大且浅色或白色斑点，并显露出纤维状结构，木材横断面好似许多小蜂窝或筛孔，故这种腐朽也叫筛孔状腐朽。白腐后期，材质松软，容易剥落。褐腐是由破坏木材细胞壁碳水化合物的褐腐菌引起的腐朽。受害木材外观呈红锈色褐色等，质脆，中间有纵横交错的块状裂隙。褐腐木材的纤维素量剧烈减少，而木质素含量基本无变化。褐腐后期，木材变为深浅不同的褐色粉块，很容易捻成粉末，所以又称粉末状腐朽[11]。
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