我国奶牛养殖近年来得到了极大的发展，但与之俱来的是产生了大量的奶牛粪便，据统计每头奶牛日产鲜牛粪约30公斤，牛尿和冲洗废水150公斤，奶牛粪便已成为我国农村环境主要污染源之一。沼气发酵是奶牛粪便最有应用前景的处理工艺之一，在使奶牛粪便无害化的同时，产生的沼液沼渣可作为有机肥料，沼气可作为能源。但是由于奶牛粪便有机质浓度和难降解的纤维素含量高，作为原料进行沼气发酵时，普遍存在凋试启动慢，运行过程不稳定，易出现酸化和不产气或产气率低等问题，这已经在很大程度上制约了沼气发酵在奶牛粪便处理中的应用。对奶牛粪便沼气发酵物质转化及其微生物种群变化过程进行研究，对奶牛粪便沼气发酵的快速启动、产气率提高和稳定运行具有非常重要的意义。 本文介绍了牛粪沼气发酵过程中物质转化、微生物生理群变化及产甲烷菌多样性研究的材料方法与结果，在实际的研究工作中，应该考虑，将分子生物学手段与传统的微生物学培养技术相结合，做到尽可能全面、准确地反映实际情况。用分子生物学的方法指导传统的分离培养技术，与此同时，以传统的分离培养技术验证分子生物学的分析结果。