随着我国淡水湖泊的富营养化程度日益加重，蓝藻水华爆发的频率也相应加快，引发了严重的湖泊生态灾害.因此，认识蓝藻水华的形成及维持机理是湖泊环境治理及湖泊生态系统修复等方面一个重要的任务.到目前为止，对于蓝藻生长和水华形成的大量研究主要集中于蓝藻本身性质和外界环境因子(如温度光照营养盐浓度等)的影响.实际上，在湖泊蓝藻水华的爆发和稳定维持过程中，胞外多聚物的作用不可或缺；另外，蓝藻水华并不只是蓝藻细胞，而是以蓝藻为主的复合微生物群落.因此，在本研究中，首先分析蓝藻水华中胞外多聚物的提取方法及其絮体结构，结果发现胞外多聚物主要由可溶性的、松散结合的、及紧密结合的组分构成.与松散结合的胞外多聚物不同，紧密结合的胞外多聚物抗紫外光降解的能力强，从而可以保护湖面上水华中蓝藻细胞免受紫外光线的伤害.通过应用DLVO胶体稳定性理论，发现蓝藻水华中蓝藻颗粒比室内培养的蓝藻细胞的聚集性能强，蓝藻水华中胞外多聚物明显降低了水华中微生物表面的吸附排斥力，从而首次证明了胞外多聚物是蓝藻水华形成的直接原因之一.应用分离驯化与高通量测序技术相结合，发现蓝藻水华中存在多样性丰富的共生菌种，其中15％的分离细菌中与目前已知菌种的16S rRNA基因相似度低于97％.454测序表明蓝藻水华发生的不同阶段其共生菌的组成有明显不同.在蓝藻水华形成初期，分离的共生菌中对蓝藻生长起促进作用的比例最高.最后，根据对数量占优势的共生菌种的基因组分析，提出一种共生菌与微囊藻之间关于碳氮循环的相互协同作用模型.因此，本研究有利于加深对蓝藻水华形成过程及机理的认识，并为科学预测及有效预防水华发生提供一定的参考与指导意义.