在沼气发酵过程中，甲烷的形成是由一群生理上高度专业化的古细菌——产甲烷菌所引起。产甲烷菌生长在严格厌氧的环境中，它们不能利用复杂的有机物作为能量来源，只能利用氢气、二氧化碳、甲酸、甲醇、甲基胺、乙酸等简单物质合成甲烷进行能量代谢，是厌氧发酵过程的最后一个成员。甲烷的生物合成是沼气发酵过程的关键步骤，分离鉴定越冬沼气池中占优势的产甲烷菌及研究产甲烷菌的类群分布，将有利于更好的了解北方冬季条件下产甲烷菌群的活动，为进一步提高沼气发酵的效率提供依据。通过改进的亨盖特(Hungate)厌氧技术，从越冬猪粪发酵沼气池中分离到两株产甲烷菌菌株SH01和SH02。菌株SH01呈弯曲杆状，革兰氏阴性，有运动性，形成淡黄色菌落，能利用二氧化碳和甲酸钠作为碳源，但不能利用甲醇、乙酸钠和三甲胺。该菌最适生长pH为6.8-7.2，最适生长温度为35-40℃，最适Na~+浓度低于0.1mol／L。通过生理、形态结构特征与16S rDNA序列的同源性分析，表明菌株SH01是甲烷螺菌属中的一个成员，为亨氏甲烷螺菌(Methanospirllum hungatei)。菌株SH02呈球状，革兰氏阴性，无运动性，形成淡黄色菌落，能利用二氧化碳和甲酸钠作为碳源，但不能利用甲醇、乙酸钠和三甲胺。该菌最适生长pH为7.5-8.0，最适生长温度为32-37℃，最适Na~+浓度低于0.3mol／L。通过生理、形态结构特征与16S rDNA序列的同源性分析，表明菌株SH02是甲烷袋形菌属(Methanoculleus)中的一个成员。应用MPN法(最大或然估计法)研究在不同节气下产甲烷菌类群的变化，通过估计在不同节气中利用不同底物产甲烷菌所占的比例，来考查沼气发酵的效率与产甲烷菌族群的关系。实验结果表明，在不同节气下乙酸营养型(以乙酸或乙酸盐为底物)的产甲烷菌在产甲烷菌族群中占有优势，约占60-80％；不同节气下产甲烷菌数量差别较大，12月份产甲烷菌的数量最低，约为10×10~6，6月份产甲烷菌的数量最高，约为10×10~8，与沼气中甲烷含量与产气量的变化相一致。