微藻作为绿色生物质原料在探索可再生能源领域以应对能源危机方面具有巨大潜力,但采收环节由于繁琐的步骤以及初始阶段大量的能量输入、水资源浪费导致该其成为阻碍该行业面向产业化的主要瓶颈。虽然培养用于固定化采收的丝状真菌菌丝球是一种新兴、高效、可持续和的方法,但是这项技术如何在实现生物量高效收获及水资源节约的同时降低生物能源生产成本仍然需要大量研究的支持。因此,本研究在选取具有代表性的丝状真菌种属米曲霉（Aspergillus oryzae）和富油型淡水微藻普通小球藻（Chlorella vulgaris）进行藻菌体系构建的基础上,完成四大固定化关键影响参数（温度、p H、转速、藻菌比）识别及优化,进一步从多角度（空间结构、表面电位、官能团、胞外分泌物）揭示菌丝球与微藻共聚物形成的具体机制,最后深入研究采收水的循环利用对微藻生物柴油生产的具体影响,为进一步推广成果的实际应用提供理论依据。得到的主要结果如下:（1）在30℃、130 rpm、菌藻干重比为1:1的优化条件下,5 h内可以获得99.23%的最高效率,并且无需调节藻液的p H值（初始值为9.68）。完成采收后,分离的培养基用于第二轮培养可以有效地支持小球藻的再生长。循环率为50%的培养基中藻液的生物量浓度高于对应培养在新鲜培养基中的对照组,而100%循环的培养基中小球藻的胞内脂质含量从24.37%增加到33.97%,表明菌丝球固定化微藻后的培养基剩余物质起到了关键的提升作用。（2）关于机理方面,米曲霉菌丝球的结构相对疏松多孔,菌丝体松散堆积的特点使得其可以形成网状结构对小球藻进行主动捕获和吸附。电荷中和作用不是米曲霉-小球藻相互形成颗粒状共聚物的主导机制,微生物种属的特异性差异是导致这种不同的研究结果最为主要的原因。值得注意的是,固定化过程中细胞表面官能团发生了变化,说明特定基团之间相互作用对采收起到了关键作用。不仅如此,三维荧光光谱分析的结果表明在这个过程中菌丝球和微藻接触分泌的代谢物（多糖、蛋白质、腐殖质类化合物）也是引起聚集形成的重要因素。（3）在不同N/P比调配下的循环采收水实验中,小球藻对氮元素的吸收会因为磷元素的缺乏而受到明显限制,进而导致胞内光合作用相关的叶绿素含量变化以及引起胞内的抗氧化酶体系的应答。磷的功能是作为细胞代谢的能量储存元素,这是养分充足的条件下氮元素可以加速被普通小球藻吸收以保障小球藻正常生长的原因。采收后的培养基中有机质含量有所增加,但难以支持完整的第二轮培养周期,所以在培养的中后期会对小球藻的生长起到限制作用。缺乏养分的条件作为胁迫因子限制了小球藻的碳水化合物和蛋白质合成,却促使脂质含量明显增加了12.69%。最高的生物量浓度（1.37 g/L）和脂质产量（0.42 g/L）均出现在N/P为6:1时的循环回用组中,同时脂肪酸甲酯的组成也较均匀。相较于传统的单批次培养在人工废水中,循环回用的模式可以节省52.4%的培养成本。本文的研究结论可对丝状真菌菌丝球富集能源微藻的规模化运行提供基础的理论依据。进一步地,对具有工业应用价值前景的微藻生物质能转化为可代替的绿色能源技术产生一定的实际意义和发展空间。