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随着全球温室效应的加剧，越来越多的国家开始重视大气温室气体的减排。甲烷是仅次于CO2的第二大温室气体，而垃圾填埋场已经成为第二大的甲烷排放源，CH4的减排控制将起到立竿见影的效果，生物覆盖层因其经济高效等优点引起越来越多的注意。胞外多聚物(EPS)的形成降低了覆盖层基质的CH4氧化速率，是填埋场生物覆盖层工程化的重大障碍。本研究利用微生境和生物覆盖层模拟装置，提出了高效甲烷氧化能力复合基质的驯化培养方式；建立了快速培养甲烷氧化细菌的方法；系统研究了在胁迫条件下(营养、环境)甲烷氧化细菌EPS形成规律；探讨了不同基质类型甲烷氧化速率、EPS产生、微生物群落结构组成；揭示了植物建植对基质甲烷氧化能力强化、气体传输、理化性质改变以及微生物群落结构的影响，主要结果如下： 1.以取自甲烷氧化生境的有机垃圾堆肥物为接种物，研究和分析悬浮生长和附着生长两种培养模式对强化陶粒甲烷氧化能力的作用和影响。悬浮培养模式可在13d内大幅提高陶粒的甲烷生物氧化能力，强化陶粒的最大甲烷氧化速率为52.7g CH4·m-3·h-1；附着培养模式在同样时间内形成的陶粒基质甲烷氧化能力较弱，其最大甲烷氧化速率仅为8.9g CH4·m-3·h-1，培养方法尚需进一步优化。 2.乳化液石蜡质量分数越小，油滴直径越小。本试验中得到在100倍稀释率下最小油滴直径为45μm。而乳化石蜡的添加可以明显提高CH4消耗速率和菌体生长速率，本试验中，石蜡质量分数越高，甲烷消耗速率和菌体生长速率越大，试验周期内(1.5h)甲烷氧化细菌最大菌体浓度为4g·L-1。 3.单一堆肥基质中EPS含量高，甲烷氧化速率低，PCA和RDA分析表明环境因素和营养因素对基质氧化速率都有重要影响；改良后的复合基质(堆肥+土壤+陶粒)EPS含量低，甲烷氧化菌比例变大，甲烷氧化能力显著高于堆肥基质；植物建植能明显降低基质含水率，提高氮含量，改善O2和CH4扩散，有利于Ⅰ型菌在深层的分布，提高基质的甲烷氧化能力；有效的水肥管理可以提高低速期基质的甲烷氧化速率。 4.分别研究了在NO3-N，NH4-N，PO4-P，O2不同浓度梯度条件下的EPS产生限制阈值，结果表明：当溶液中NO3-N负荷低于0.14gg-1biomass时，甲烷氧化细菌开始快速分泌EPS；PO4-P的负荷阈值小于0.05gg-1biomass，甲烷氧化细菌受到P的限制；NH4-N浓度高于50mgL-1，甲烷氧化细菌的活性受到抑制，甲烷氧化菌生长速率缓慢；甲烷氧化细菌在低溶解氧条件下更易产生EPS，当溶液中溶解氧低于4mg·L-1时EPS产生变化不显著，却显著高于8mg·L-1时的产生量。