沼气发酵生态系统的微生物群落动态研究进展

 对沼气发酵生态系统中微生物群落的国内外研究动态进行了分析，指出了在生态学基本问题研究方面的不足之处，并提出了相关科学问题.在此基础上，针对生态学基本问题及相关科学问题，提出了相应的研究策略.首先，模拟某一区域（如云南）代表性气候区域沼气发酵系统的自然环境，在实验室建立对应生态系统模型，以及模拟自然环境（simulated natural environments）的纯培养分离、培养体系.其次，应用免培养分析法（culture-independent methods）和所建立的分离培养体系，对系统不同发酵时期微生物群落全面的微生物多样性（包括纯培养）、群落结构与功能的时空动态进行研究.同时，记录发酵全过程非生物因子的动态，并进而通过生态因子综合分析，揭示系统厌氧消化过程中微生物群落的演替规律，包括生物因子间、生物因子与非生物因子间，以及非生物因子间的相关性，亦即系统蕴藏的生态学基本问题.再者，依据研究结果，建立高效厌氧消化活性污泥富集、驯化与培养新方法，设计具有应用前景的高效沼气发酵系统，从而为规模化应用奠定基础.最后，提出未培养微生物的可培养策略，为特定区域沼气发酵相关微生物资源的收集、保藏、研究与利用奠定基础.