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由于微生物能生活在各种极端环境和贫瘠生境中,具有广泛的生态适应性,与人类生活、生存、发展息息相关,而人类活动途径又会对荒漠化产生影响,因此微生物与荒漠化之间有着紧密联系。嗜热、嗜冷、嗜酸、嗜盐碱及寡营养特殊环境微生物经过长期自然选择已适应恶劣环境因子,具备稳定的特殊机能和遗传基因。因此,该类菌的物种资源及分子生物学已在国内外进行了广泛的研究,并且越来越引起人们的重视。经过文献查新结果表明,从环境角度看,目前寡营养细菌主要针对水环境进行研究,而对干旱荒漠区抗贫瘠环境的寡营养微生物(它的生长是正常菌所需要碳源的1%)的研究在国内外研究报道还不多见。 本论文从新疆戈壁、火焰山、艾丁湖、古尔班通古特沙漠等地分离筛选剑五株具有明显寡营养性的细菌,并对它们进行了一系列生理生化特性的研究。其中一株寡营养细菌具有英膜,在无氮源、低碳源的无机盐培养基中不仅生长良好,并且在生长过程中能够分泌大量的粘性物质。经过电镜观察和室内沙盘试验证明,将该菌接种于流沙表面放置一段时间后可在流沙表面结成一层(2-8mm)微生物结皮,它的形成使沙土表面在物理、化学和生物学特性上均明显不同于松散沙土,具有较强的抗风蚀功能和重要的生态及地学效应,也是干旱荒漠地区植被演替的重要基础。因此,本试验进行了该菌个体形态、主要理化特性的研究,将其初步鉴定为固氮菌属(Azotobacter Be-jerinck)的成员。 同时,本论文通过进行Azotobacter sp.菌的单因子优化培养基的试验(碳源、无机盐等)、摇瓶培养工艺条件的优化试验(培养温度、培养时间、初始pH值、溶氧量),确定了菌种生长与营养需求等主要因子与胞外多糖产量、粘度的关系;对产生的粘性物质进行化学组分的测定:制备寡营养细菌制剂,并通过室内、室外试验证明该制剂具有固沙、保水、保苗的效果。 新疆沙漠化不仅造成区域生态环境恶化,同时为其它环境问题带来隐患,因此,要增加防沙治沙的投入。由于寡营养微生物所需碳源只是正常微生物营养的1%(1~15mg/L),如能将寡营养微生物菌种得到应用可大大降低生产成本,同时对于防风固沙、治理生态环境也有着重大的意义。