附着生物(periphyton)在水生生态系统中具有独特的生态功能，能有效地分解、转化水体中的有机物质和营养盐，可用于受损天然水体的生态恢复和重建。本研究以具有不同理化性状（比表面积、材质、形状、空间结构等）的人工载体（立体填料、软性填料、组合填料、尼龙纱网、生物绳等）为对象，运用分子生物学和多元统计分析的方法，研究了放置于大型浅水富营养化湖泊—太湖水体中的人工载体上附着生物（附着藻类和附着细菌）的附着过程、群落演替规律以及影响因素，并从附着生物群落演替的角度揭示了人工载体净化水质的微生物学机制。论文的主要结果如下:　　1.人工载体的理化性状是影响附着生物群落的重要因素。通常在附着8～10天后，人工载体附着生物量最大，初级生产力、藻类生物量及碱性磷酸酶酶活性等均处于最佳状态。附着10天后，立体填料和软性填料上附着生物初级生产力、叶绿素a含量以及碱性磷酸酶活性显著高于其他载体，其中立体填料上附着生物净初级生产力最高可达164.21mgO2g-1h-1，这与其较高的比表面积和特殊的材质有关。　　2.人工载体上附着藻类的群落演替明显，且不同载体间群落的差异显著。通常在附着5天后，四种载体上的藻类群落逐渐趋于稳定。附着初期，四种载体上均以蓝藻（Cyanophyta）占优;群落稳定时，优势种演替为具有较强附着能力的硅藻（Bacillariophyta）;附着后期，立体填料和尼龙纱网更有利于硅藻的附着，而组合填料和生物绳上的优势藻类再次演替为蓝藻。附着固体物、氮磷营养盐含量以及载体类型是附着藻类群落演替和差异的主要影响因素。　　3.人工载体在附着过程中附着细菌的丰度变化和群落演替明显，且不同载体间群落结构与物种组成差异显著。细菌16SrDNA基因的末端限制性片段长度多态性分析(T-RFLP)结果的多维尺度分析表明，附着10天后细菌群落结构较初期更为稳定。四种载体在附着初期均以Cyanobacteria（蓝细菌门）占优势;附着10天后，Proteobacteria（变形菌门）、Bacteroidetes（拟杆菌门）、Planctomycetes（浮霉菌门）等异养细菌类群比例增加，尤其是附着10天后部分细菌种属的功能特性提示人工载体附着细菌对水体营养盐的吸收、转化等方面起着重要的作用。此外，载体类型、附着物氮、磷营养盐含量及藻类生物量是影响不同载体上附着细菌群落差异及演替的主导因子。　　4.立体填料、生物绳和尼龙纱网三种人工载体对水体中TN、TP的去除效果差异显著，对TN累积去除率分别为25.55％、10.21％和51.54％，对TP累积去除率分别为38.93％、38.33％和62.98％。载体理化性状、附着藻类与细菌的生物量和活性、挂载量以及载体上溶解态营养盐的释放是影响人工载体水质净化能力的重要因素，且附着生物群落的演替对载体水质净化能力的改善也有重要影响。尼龙纱网具备单位质量上附着生物的生物量、代谢活性高，自身滞留溶解态营养盐少，以及质量轻、价格经济等优点，是一种净化富营养化天然水体的较为理想的人工载体。