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在能源微藻产业链的上游，高含油量的生物质的培养是最为关键的限制瓶颈。为了在室外条件下稳定的获得较高的生物量和油脂含量，本文主要以单针藻LB50和微芒藻XJ-2为研究对象，结合室内外封闭式和开放式反应器的培养、不同浓度和不同时期的NaCl诱导，探索了油脂积累的效率及其机理，主要结果如下: 初选的6株产油绿藻(Micractinium sp.XJ-2，Westella botryoides XJ-4，Monoraphidium dybowskiiXJ-2,Monoraphidium sp.1,Monoraphidium dybowskiiLB50，Monoraphidium sp.LB59)经室内外培养发现，虽然它们的脂肪酸组分都具有作为生物柴油的潜力，但生长和油脂含量存在较大差异，依据油脂产率，筛选M.dybowskii LB50和Micractinium sp.XJ-2为后期重点研究藻株。 然后对2株筛选出的微藻(M.dybowskii LB50和Micractinium sp.XJ-2)的氮素类型进行了优化，发现尿素完全可以作为它们室外大规模培养的氮源，适宜浓度均为0.25 gL-1。但M.dybowskii LB50需在0.1 MNaHCO3下才能更好生长。而且在该营养条件下，M.dybowskii LB50在室外1400 L柱状反应器培中的油脂含量能稳定达到30％，油脂产率达24.41 m3ha-1y-1。 为了进一步提高油脂产率，对不同生长阶段的M.dybowskii LB50用不同浓度的NaCl进行诱导，以找到最适的时间节点。研究发现在不同的生长阶段，适合的NaCl浓度诱导，都可使M.dybowskii LB50油脂的积累量和油脂品质显著改善。最佳的时期是在指数生长的后期，此时加入20 g L-1 NaCl(1.4 mg/107cells)可以显著提高M.dybowskii LB50的脂质含量(40％)和脂质生产力(分别增加10％和30％)。 在室外较大规模(140 L)下，以确定时间节点加入NaCl后发现，在20 g L-1NaCl诱导下增加的油脂就是中性脂，而且只需诱导24 h，M.dybowskii LB50和Micractinium sp.XJ-2的中性脂分别增加了54％和69％(占干重的15.80％和12.99％)，且中性脂的面积生产率分别达到了3.43 gm-2 d-1和2.59 gm-2 d-1。通过生命周期评估中经济和能量的分析，我们发现这种光合自养两步法(NaCl诱导)是经济可行的。特别在增加油脂产率、工艺节能、经济上都具较明显应用前景。 代谢组学分析进一步发现，不同浓度NaCl诱导的油脂积累虽有共性，但有明显不同。共性是大量的糖降解提供了碳源，能生成丙酮酸或乙酰乙酸的氨基酸降解也提供碳源，膜脂降解转化积累TAG。不同的是:20 gL-1 NaCl诱导积累TAG主要是靠光合固定的CO2提供碳源，横向物质转化较少，糖脂转化TAG为18％左右;40-60 gL-1是靠胞内大分子物质（淀粉）降解，能产生丙酮酸和乙酰乙酸的氨基酸（赖氨酸、亮氨酸、甘氨酸、苏氨酸）降解提供了合成TAG的碳源和糖脂(DGDG、MGDG)以及DGTS的转化成TAG。60 gL-1NaCl诱导时渗透调节物（甘油、可溶性糖）大量积累，TAG虽有升高，但总脂没有升高。 跑道池培养中进一步发现，M.dybowskii LB50比Micractinium sp.XJ-2更具有应用潜力。即在5 m2跑道池中M.dybowskii LB50比Micractinium sp.XJ-2的油脂生产率显著高(分别为2.61 gm-2 d-1和2.28 gm-2 d-1)。且M.dybowskii LB50在200 m2跑道池半连续培养中的油脂产率可高达5.43 gm-2 d-1(18.51 m3ha-1y-1)，半连续的培养中，M.dybowskii LB50和Micractinium sp.XJ-2不仅都能增加油脂产率，并且每批都可进行3轮半连续培养。针对M.dybowskii LB50跑道池半连续培养工艺的数据，经生命周期评价和技术经济分析发现，生产1 Kg M.dybowskii LB50的粗油，需消耗18.7 MJ能量(200 m2)，可以固定0.8 KgCO2，释放5.8KgO2，成本在4USD。与现有培养工艺相比，半连续培养在能耗、固定CO2、经济上均占巨大优势，加之M.dybowskii LB50在耐盐环境下有更大应用潜力，因而，该工艺与M.dybowskii LB50结合将在干旱区及盐碱地有非常大的应用优势。