随着石油、天然气等化石能源日渐枯竭和人们环保意识的不断提高,以食品加工剩余物、农林剩余物和草等制取生物沼气逐渐成为当今世界能源研究的热点之一。提高沼气产率,关键在于研发新型高效生产工艺和构建高效产甲烷复合菌系,而目前人们对产甲烷复合菌系的研究相对较少。本文筛选、构建了一组高效产甲烷复合菌系NYZ,评价了该菌系的稳定性,分析了复合菌系不同发酵阶段的菌群结构,同时研究了复合菌系的沼气发酵条件。(1)产甲烷复合菌系NYZ的筛选、构建及稳定性分析：以来自不同生境条件的自然菌群为基础,借助沼气总产量、沼气日产量和甲烷含量为指标,通过限制性培养技术筛选、构建出一个在中温条件(38℃)下能高效降解巨菌草产沼气的复合菌系NYZ。同时,以发酵过程中发酵液pH值、甲烷含量、沼气日产量、沼气总产量为指标,对该复合菌系在传代过程中的稳定性进行了评价。结果表明：随机选取的3个不同培养代数的复合菌系在沼气发酵过程中,发酵液的pH值、沼气日产量、沼气总产量和甲烷含量的变化趋势相互之间几乎一致,表明该复合系稳定性良好。(2)产甲烷复合菌系NYZ不同发酵阶段菌群结构分析：采用CTAB法提取不同发酵阶段菌群的总DNA,分别用细菌和古菌16S rDNA基因通用引物扩增其保守序列,构建不同发酵阶段产甲烷菌群的16S rDNA文库,挑取阳性克隆子,经验证后测序。序列分析结果显示：前期20个细菌克隆子中13个属于Clostridium sp.、3个属于Treponema sp.、2个属于Prevotella sp.、1个属于Bacteroides sp.、1个属于Citrobacter sp.,分别占整个菌群的65%、15%、10%、5%和5%；后期16个细菌克隆子中7个属于Clostridium sp.、4个属于Uncultured bacterium、2个属于Treponema sp.、1个属于Methanofollis sp.、1个属于Oscillospira sp.、1个属于Uncultured rumen bacterium,分别占整个菌群的43.75%、25%、12.5%、6.25%、6.25%和6.25%；前期12个古菌克隆子中6个属于Methanofollis sp.、2个属于Methanosarcina sp.、2个属于Methanocorpusculum sp.、1个属于Methanobacterium sp.、1个属于unncultured archaeon,分别占菌群的50%、16.7%、16.7%、8.3%和8.3%；后期12个古菌克隆子中5个属于Methanofollis sp.、3个属于Eubacterium sp.、2个属于uncultured archaeon、1个属于Clostridium sp.、1个属于Methanobacterium sp.,分别占菌群的41.7%、25%、16.7%、8.3%和8.3%。(3)产甲烷复合菌系NYZ发酵条件的研究：以产甲烷复合菌系NYZ为研究对象,研究了不同原料、不同接种量、不同温度和不同初始pH值对沼气日产量、沼气总产量、产甲烷量及发酵液pH值的影响。结果表明：复合菌系以新鲜巨菌草为原料其沼气产量及甲烷含量优于以干巨菌草、甘蔗渣、大米草和五节芒为原料；沼气发酵的最佳条件为：温度38℃、初始pH=7.2、接种量5.0%,发酵时间为30天,沼气总产量为707 mL。这些结论丰富和发展了食品加工的理论与应用,为发展以食品加工剩余物、农林剩余物和草等生产沼气提供了理论基础和依据。