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厌氧氨氧化（Anammox）技术具备脱氮效率高、能耗低等特点,因其未来有可能替代传统硝化反硝化脱氮工艺而受到广泛关注。但该工艺容易受到外界环境的影响,例如温度,盐度,有机物等,因此其实际应用仍面临诸多挑战。本研究针对外界温度的影响,在5-45℃的温度范围内开展了系统研究,分析了温度变化对系统性能和污泥特性的影响;揭示了Anammox系统微生物群落多样性和群落组成随温度的变化规律,明晰了Anammox系统微生物群落的形成机制与温度的关系;在此基础上通过构建分子生态网络解析了低温/高温胁迫下Anammox系统微生物相互作用关系,并基于宏基因组技术进一步探究了脱氮过程微生物代谢互养等相互作用关系。主要结论如下:（1）建立了梯度降温（30-5℃）、梯度升温（35-45℃）以及恒温（35℃）Anammox系统,探明不同过程的脱氮性能和污泥特性。梯度降温至5℃时的氮去除速率（Nitrogen removal rate,NRR）略降至2.10 kg N/m~3d,系统性能良好;梯度升温至45℃时NRR仅有0.25 kg N/m~3d,系统崩溃。温度可以调节菌群胞外聚合物（EPS）的分泌,梯度降温和梯度升温过程EPS总浓度分别波动在15.95-32.03 mg·g-1-VSS和7.22-33.57 mg·g-1-VSS,大于恒温下的波动范围。25-5℃的低温和40℃的高温促进了污泥团聚;45℃时颗粒解体,颗粒表面出现较多的杆状菌;恒温下的颗粒处于不断裂解和形成的动态变化过程中。（2）基于16S rRNA基因测序技术揭示了梯度降温、梯度升温及恒温过程系统群落结构以及群落形成机制的变化规律。梯度降温和梯度升温过程都提升了群落的丰富度和多样性。Candidatus Kuenenia丰度在降温至15℃时最低（17.47%）,在升温至45℃时最低（9.13%）,且都低于恒温下的最低值23.31%。Denitratisoma是降温过程的主要异养菌,norank＿o＿SBR1031是升温过程的主要异养菌,而Denitratisoma和norank＿o＿SBR1031在恒温下丰度相当。基于系统发育箱的零模型定量推断群落组装机制（i CAMP）的结果表明降温和升温过程中随机性生态过程占比在整体上呈现下降的趋势,温度的梯度变化会增加确定性生态过程的重要性。（3）基于随机矩阵理论构建了温度梯度变化过程的分子生态网络,探究了系统微生物间的相互作用关系并识别出了网络中的关键物种。25-15℃的低温和40-45℃的高温促进了网络中物种间的相互作用,提升了网络的复杂度。降温和升温过程Planctomycetota和Patescibacteria子网络变得更加复杂,推测Planctomycetota和Patescibacteria在温度胁迫下占据重要的生态位。降温过程厌氧氨氧化菌（An AOB）子网络中26个正相关连接节点中的22个都是异养菌,表明25-15℃会促进An AOB与异养菌的合作,而5℃会抑制这种合作关系。35-40℃的升温过程An AOB与伴生菌更多是以竞争关系存在,表明An AOB通过抑制异养菌在网络中的作用来维持系统的稳定,但在45℃时An AOB丰度骤降失去竞争优势导致系统失稳恶化。此外,三个过程的网络中共识别出的57个关键节点中有77.19%（44个）的节点都是异养菌,且丰度极低,表明异养菌以及稀有物种在维持微生物生态网络结构稳定中的重要作用。（4）基于宏基因组技术解析了Anammox系统功能基因的变化规律以及物种间的代谢互养关系。降温过程对Anammox代谢相关基因丰度的抑制作用不明显,升温过程则严重抑制了hdh和hzs基因丰度,且发现在Anammox代谢中hao可以替代nir提供NO以完成脱氮。梯度降温和升温过程都促进了大多数碳水化合物代谢、氨基酸代谢等相关基因丰度,且升温过程的促进作用更加明显。分别对梯度降温和梯度升温的宏基因数据进行binning分析,通过构建微生物群落生态模型发现梯度降温和梯度升温过程获取的AMX1和AMX2基因组存在相似的基因缺陷,推测需要与伴生菌互养以完成各种代谢活动,主要包括氮代谢互养,碳代谢互养,EPS代谢互养,以及二次代谢产物代谢互养。且降温和升温过程具体参与代谢互养的菌种有所不同。本课题通过构建梯度降温和梯度升温过程的微生物生态网络,揭示了温度胁迫下Anammox菌群中潜在的相互作用关系,并通过宏基因组学技术结合binning分析重构了群落中An AOB与伴生菌之间的代谢互养关系,为构建稳定高效的Anammox脱氮体系提供思路,进而为拓宽Anammox技术实际应用提供了重要的理论依据和技术参考。