在有机质厌氧降解产甲烷过程中,短链脂肪酸(乙酸、丙酸、丁酸)的降解是关键步骤,而特定条件下铁氧化物对短链脂肪酸降解过程具有强化效应。在厌氧产甲烷过程中铁还原菌与脂肪酸氧化菌之间的相互作用(协同或抑制)比较复杂。因此,有必要从分析肪酸氧化菌、铁还原菌、产甲烷菌之间的交互作用及其效应。本论文分别以啤酒厂污泥以及水稻土为产甲烷接种污泥,乙酸钠为底物在50℃进行厌氧产甲烷实验。利用Illumina高通量测序技术,研究了添加不同铁氧化物条件下高温厌氧环境中关键互营乙酸氧化菌与铁还原菌。利用定量PCR技术描述了脂肪酸氧化菌与铁还原菌间的关系,结合PCA和RDA对环境因子的影响进行了分析,来利用电子流计算比较体系中的主要产甲烷途径的反应速率,进而探讨产甲烷体系中主导微生物之间的互营关系。主要结果如下:(1)污泥厌氧产甲烷体系中,添加针铁矿和赤铁矿促进了甲烷产量且显著提高了体系的最大产甲烷速率(p<0.05)。微生物群落分析表明:添加矿物组的脂肪酸氧化菌相对丰度较对照组都有所增加,主要的脂肪酸氧化菌是Syntrophaceticus。四组中检测到的主要的产甲烷古菌为Methanobacterium。水铁矿组,针铁矿组及赤铁矿组检测到的主要产甲烷菌为Methanobacterium和Methanoculleus(氢型产甲烷菌)。空白组检测到的主要产甲烷菌的Methanobacterium和Methanosarcina。定量PCR结果表明Syntrophaceticus相对铁还原菌Geobacter(地杆菌)有竞争优势。(2)在水稻土厌氧产甲烷体系中,针铁矿组和赤铁矿组促进了体系产甲烷速率。微生物结构表明三组中检测到的主要互营乙酸氧化菌为Syntrophaceticus,添加针铁矿和赤铁矿后提高了互营乙酸氧化菌的相对丰度,检测到主要的铁还原菌为Thermincola。添加针铁矿和赤铁矿后并未提高嗜热铁还原菌Thermincola的相对丰度。空白组与针铁矿组检测到的主要产甲烷古菌Methanoculleus(甲烷袋菌属),为氢型产甲烷菌。赤铁矿组检测到的主要产甲烷古菌Methanoculleus,Methanothermobacter(甲烷热杆菌属)。定量PCR结果表明,Syntrophaceticus相对Thermincola有竞争优势。(3)针铁矿与赤铁矿介导的DIET过程是种间氢转移产生的电子传递速率的10~6倍。添加铁氧化物后互营乙酸氧化菌相对铁还原菌有竞争优势。