为提高水稻秸秆和猪粪利用效率,改善水稻秸秆和猪粪的厌氧发酵产气效率,提高甲烷产量,以及优化改进水稻秸秆实地混合厌氧发酵产甲烷技术,本研究以水稻秸秆和猪粪作为发酵原料,水稻田土为接种物,分别开展了室内试验和室外试验。室内试验通过设置添加不同添加剂（吐温20、腐植酸、NaHCO₃和磷矿粉）和添加量;室外试验通过设置分别添加吐温20和腐植酸和不同添加浓度。研究不同处理累积产气量、甲烷含量、pH值和挥发性脂肪酸、秸秆木质纤维素的降解和土壤有机质、全氮和全磷含量以及不同时段古菌群落结构和多样性的变化,揭示添加剂类型和添加量对水稻秸秆和猪粪混合厌氧发酵产甲烷的作用与机制。主要研究结论如下:（1）添加剂的掺入对混合厌氧发酵产气的动态变化格局并没有显著影响,但提高了厌氧发酵产气的整体水平和产气的峰值。（2）添加剂的掺入对产气量和产气浓度具有显著的促进作用,其整体效果,室内试验依次为NaHCO₃>吐温20>腐植酸>对照>磷矿粉,以NaHCO₃处理的累积产气量最高,以吐温20处理的平均产气浓度最高;室外试验依次为腐植酸>吐温20>对照。（3）添加剂的掺入有利于混合厌氧发酵中水稻秸秆纤维素和半纤维素的降解,对木质素降解并没有显著性的影响;磷矿粉的添加抑制水稻秸秆木质纤维素的降解并抑制土壤有机质、全氮和全磷的增加。（4）吐温20,腐植酸和NaHCO₃的掺入有利于提高土壤肥力,室内试验添加0.20 g/L吐温20,0.125 g/L腐植酸和0.84 g/L NaHCO₃能显著提土壤有机质、全氮和全磷;室外试验以0.15 g/L腐植酸和0.30 g/L吐温20处理水平的效果最优。（5）添加剂的掺入对古菌丰度和多样性具有明显的影响,对比发酵中期和后期古菌丰度和多样性,吐温20、腐植酸和NaHCO₃呈现降低的趋势,磷矿粉和对照呈现升高的趋势。添加剂的掺入对古菌群落结构没有显著的影响,发酵中期和后期均以甲烷八叠球菌属、甲烷粒菌属、甲烷囊菌属、甲烷瘤菌属、甲烷盘菌属、甲烷杆菌属和甲烷螺菌属为优势菌群,添加剂的仅影响优势菌群相对丰度的大小。上述结果说明适当吐温20、腐植酸和NaHCO₃的掺入量均能很好促进室内厌氧发酵的产气速率、水稻秸秆的分解率和土壤肥力的提升,添加剂的掺入明显影响古菌丰度和多样性,对古菌群落结没有显著的影响。室外试验中验证吐温20和腐植酸其对厌氧发酵的作用机制与室内大体趋势相同。为提高厌氧发酵效率,在室内或室外进行厌氧发酵时可以以吐温20、腐植酸和NaHCO₃等添加剂作为参考。