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蓝藻水华是我国水生生态系统面临的严重生态问题之一，微生物作为湖泊水体中物质循环的参与者，对水生生态系统的地球化学循环具有重要的作用。本文以太湖中参与分解转化蓝藻水华生物质的微生物为研究对象，采用微生物培养和非培养技术，对蓝藻藻浆样品中的微生物多样性进行了研究，并对分离得到的细菌新种进行多相分类学鉴定。此外，对蓝藻水华生物质在沉积物中的厌氧矿化过程进行了实验室“微宇宙”模拟，通过气相色谱、荧光定量PCR及16SrRNA基因高通量测序等技术，对蓝藻生物质的厌氧转化过程以及该过程中的微生物群落结构变化进行了研究。 本研究主要内容包括：⑴蓝藻水华爆发后由于蓝藻生物质的大量堆积，在微生物的作用下有机质分解大量消耗氧气，水华藻浆环境逐渐转化为微缺氧甚至是厌氧状态。因此，藻浆分解转化过程是一个“好氧—厌氧”过程，好氧微生物和厌氧微生物共同参与蓝藻生物质的分解转化。本课题同时采用好氧和厌氧分离方法，从蓝藻水华藻浆样品中分离菌株90株，其中好氧细菌78株，厌氧细菌12株，主要属于芽孢杆菌纲、α-变形杆菌纲和梭菌纲成员。另外，采用克隆建库的非培养方法对藻浆样品细菌多样性进行研究。克隆建库的方法揭示藻浆样品中主要以梭菌纲和变形杆菌纲细菌为主，这与分离培养所得结果基本一致。其中利用分离培养得到的梭菌与前期文献报道在藻华样品厌氧分解过程中大量存在的梭菌相似度很高，为后续研究蓝藻水华分解过程中该类微生物的作用，提供了的菌种资源。⑵对分离得到的菌种资源中的六株菌（THMBG22T、R24、THMBR28T、THMBM1T、MB9-7T和MB9-9）进行了生理生化多相分类学鉴定。这六株菌通过鉴定属于四个细菌新种。研究发现这些细菌都具有较强的兼性厌氧生活能力，使得它们能够适应藻浆的（微）厌氧环境。对这六株菌进行生理生化研究发现，这些菌株都可以利用甘露糖作为碳源生长，其中菌株THMBG22T和R24可以利用羧甲基纤维素钠和果胶，据报道，微囊藻细胞的主要组成成分是果胶和甘露糖等多糖，因此，研究推测这些菌株具有潜在的降解蓝藻细胞的功能。另外，蓝藻水华后期由于厌氧分解会产生大量的异味性物质如硫醚以及H2S等，三株新种（除THMBM1T）都可以利用有机硫化物产生H2S，这为蓝藻水华后期产生的异味硫化物提供了物种依据。⑶进行实验室模拟微囊藻生物质在沉积物中厌氧分解的“微宇宙”实验。为了研究分离到的梭菌在微囊藻厌氧分解过程中的作用，在微囊藻厌氧降解体系实验中人为添加梭菌MB9-9。通过设计MB9-9种特异性的引物，对该菌株在体系中的数量变化进行定量示踪(qPCR)。结果发现MB9-9并不能在体系中稳定增殖，且对微囊藻降解过程中CH4和CO2的生成量无显著影响。利用高通量测序对微囊藻生物质厌氧降解过程中沉积物的菌群结构进行分析，结果显示多种功能菌群在微囊藻添加的实验组中丰度显著提高，如水解发酵细菌等菌群。说明该类菌群可能直接或间接参与微囊藻有机质及其中间代谢产物的水解产生有机酸、醇以及H2等的过程。其次互营菌和同型产乙酸菌如转化丁酸为乙酸、转化丙酸为乙酸、同化H2和CO2产乙酸等在添加微囊藻的实验组中丰度也显著提高，这类菌群可以将有机酸转化成乙酸，为产甲烷菌提供丰富的底物。最后在添加微囊藻实验组中，丰度呈显著升高的产甲烷菌为乙酸营养型产甲烷菌:Methanosarcina以及未鉴定的Methanobacteriaceae菌群。以上结果说明微囊藻厌氧分解矿化的过程主要通过水解发酵细菌首先对微囊藻有机质进行水解，然后通过互营菌和同型产乙酸菌将小分子有机酸转化成乙酸，最后通过产甲烷菌主要Methanosarcina以及未鉴定的Methanobacteriaceae菌群为利用乙酸以及H2和CO2最终产生CH4。通过以上研究，发现了微囊藻在沉积物中厌氧分解矿化的过程的重要菌群，对微生物参与沉积物中微囊藻有机质的厌氧分解过程有了更加清晰的认识。