微藻共培养被认为是提高生物量生产的可行策略，但对微藻的种间互动关系并未研究完全。在本研究中，使用两种藻类，小球藻(Chlorella sp.)和席藻(Phormidium sp.)，在三个光生物反应器中分别进行了70天的单培养和共培养，并定期进行收获，以研究两个物种间的相互作用如何影响氮回收。结果表明，在C/N比为3:1的情况下，共培养系统的蛋白质产量和脱氮率明显高于单培养系统（p < 0.05）。宏基因组分析显示，小球藻和席藻之间的合作关系是典型的共培养。席藻具有合成假钴胺素的能力，而小球藻携带着可将假钴胺素重塑为生物可利用维生素B12的基因。因此，小球藻可以为席藻提供大量的氨基酸和辅助因子，它们的共培养相互作用促进了胞外多糖(Exopolysaccharide, EPS)的生成和氮的回收。共培养中的EPS浓度与沉降效率呈正相关（R2=0.774），这在氮回收中起着重要作用。这项研究为光自养群落之间的微生物相互作用提供了新的见解，并强调了通过藻类进行的废水处理中藻类种间相互作用的重要性。