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效能稳定性提升是有机废弃物厌氧消化产甲烷反应器面临的关键技术难题。生物质炭在提高厌氧消化产甲烷效能与稳定性方面极有潜力。然而,生物质炭在厌氧消化产甲烷领域的应用仍面临二个方面的挑战:一是不同生物质炭特性差异大,如何筛选高效生物质炭材料?二是如何强化生物质炭作用并防止厌氧消化反应器中生物质炭与活性污泥流失?鉴于此,本研究借助产甲烷潜力测试系统,通过葡萄糖厌氧消化试验,探究了不同植物源生物质炭对厌氧消化产甲烷的影响,明确了生物质炭在促进产甲烷作用的关键特性,结合分子生物学与微生物网络分析方法,初步阐明了生物质炭影响厌氧产甲烷效能的微生物机理;基于磁化改性生物质炭,以厨余垃圾水解液为试材,探究了磁性生物质炭对厌氧消化产甲烷的影响,并从微生物群落结构及空间分布角度揭示了磁性生物质炭提升厌氧消化产甲烷效果的微生物机理。主要研究结果如下:（1）生物质炭的比表面积（p<0.05,r=0.89）和电子提供能力（p<0.05,r=0.83）可能是其提升葡萄糖厌氧消化产甲烷速率的关键因素。0.5%（w/w）的木本生物质炭添加可提高10.18～15.35%的累积产甲烷量（p<0.05）,而等量草本生物质炭添加对累积产甲烷量没有显著性影响。（2）生物质炭的比表面积和电子提供能力可能通过影响Enterococcus的相对丰度（p<0.05,r≥0.83）,影响葡萄糖分解与厌氧消化过程电子传递效率,最终影响关键时期的产甲烷速率（p<0.01,r=0.93）。木本生物质炭主要通过强化Methanosarcina和Dojkabacteria中细菌间的相互作用（p<0.05,r>0.6）,促进体系中CO2向CH4转化,提升累积产甲烷量。（3）磁化改性能显著提高生物质炭的比表面积、电导率和电子接受能力（p<0.05）。生物质炭磁化改性后可分别提高厌氧消化中最大产甲烷速率和累积产甲烷量4.91%和11.69%（p<0.05）;在以厌氧消化产甲烷为主的反应体系内,（磁性）生物质炭的比表面积仍是影响其发挥促进作用的关键特性（p<0.05,r>0.99）。（4）厌氧消化系统中磁性生物质炭可负载高达25.03%的产甲烷微生物,表明通过磁性回收生物质炭有望提升厌氧消化反应器产甲烷效能稳定性。磁性生物质炭可选择性富集拟杆菌门（Bacteroidetes）中未分类的科、Clostridiaceae和Porphyromonadaceae等部分具有水解、酸化、乙酸化功能的细菌,可能通过提高微生物间传质效率、促进微生物间直接种间电子传递过程显著提升厌氧消化产甲烷效能（p<0.05）。以上研究结果可为有机废弃物厌氧产甲烷反应器效能稳定性提升提供一条新的技术途径,对推动生物质炭在厌氧消化领域的应用具有重要参考价值。