为了提高混合厌氧发酵过程中玉米秸秆的利用率及综合产气能力,探索发酵过程中秸秆微观结构的变化以及料液中菌群特性,本研究是通过获取不同时期的牛粪发酵产物(分别是牛粪发酵了0、7、15、23和31天的料液),与玉米秸秆进行混合厌氧发酵进行探索分析。本试验监测了产气特性、有机物降解特性,利用扫描电镜分析和X射线衍射分析了玉米秸秆的微观结构,同时还研究了发酵过程菌群演替。试验研究发现:不同时期的牛粪发酵产物与秸秆混合后,不同试验组发酵周期累积产气量差距较小,但日产气量差别较大,最高日产气量出现在第四组试验,达到524.3ml/d(第8天),此时的有效容积产气率为1.31;降解特性分析得出不同实验组TS、VS与木质纤维素的降解率,TS去除率最大值出现在第三组试验(42.07%),VS去除率最大值出现在第一组试验(43.73%),纤维素的最大降解率出现在第四组试验(62.70%),半纤维素最大降解率为50.49%(第一组试验);结合扫描电镜观察发现,混合发酵后秸秆的形貌特征发生很大变化,相较于秸秆原料的完整结构,混合发酵后的秸秆表面出现许多裂纹与沟壑,破坏很严重;XRD衍射分析中,混合发酵后纤维素002晶面衍射强度峰降低,钙盐类物质衍射峰强度明显增强,结晶度也呈现不同程度降低,最高降低了39.03%(第五组试验);菌群分析发现,混合厌氧发酵中菌群相对丰度要高于单一原料发酵。本实验结果对利用牛粪与秸秆混合底物共发酵的实际应用具有一定的理论指导意义。