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天麻属于兰科多年生药用植物,其块茎有悠久的药用历史。随着大家对天麻药用价值的认可,天麻的市场需求越来越大。但在天麻生长过程中存在严重的连作障碍,通常种植一茬后要休耕十年才能继续种植,严重影响着天麻产业的扩大化和规模化。本研究对天麻生长的各个阶段微生物群落变化及其影响因素进行了分析、从土壤微生物区系变化的角度探索天麻连作障碍产生的可能原因。本研究中,基于高通量测序技术,分别以袋装麻期（DZ2）、米麻期（四个时间点:MZ1、MZ2、MZ4、MZ5）和成品麻期（四个时间点:CZ1、CZ2、CZ4、CZ5）菌塘内的土壤微生物为研究对象,以空白对照土（KB1）、新土（XT1）、休耕土（四个时间点:OS3、OS4、OS5、OS6）,以及米麻和成品麻时期的坑边土和梗边土的微生物为对照,每三个月采样一次,跟踪天麻生长的各个阶段菌塘内微生物的群落动态,并通过数理统计和回归分析,探究天麻生长对微生物群落变化的影响、对土壤理化性质的影响、以及微生物群落变化和土壤理化性质之间的相关性。主要研究结果如下:1.天麻生长过程中土壤真菌群落的变化（1）在天麻生长过程中,真菌群落结构发生显著改变,其中古根菌属（Archaeorhizomyces spp.）是天麻生长过程中的优势真菌,其相对丰度随天麻生长时间的推进而降低,在休耕后的土壤中又逐渐升高并恢复到新土水平;而木霉属（Trichoderma spp.）、土赤壳属（Ilyonectria spp.）的相对丰度随着天麻生长时间的推进而显著升高,在成品麻区分别达到2.19%和1.82%;（2）通过真菌群落结构的相似性和差异性结果分析发现,未种植天麻的土壤中真菌α-多样性指数显著高于正在种植天麻的土壤,此外米麻期样品真菌群落结构较相似,例如MZ4和MZ5（distance=0.6643）;但在天麻种植早期（米麻期MZ1）和晚期（成品麻CZ5）真菌群落结构有显著差异（distance=0.8519）;（3）对于同一菌塘,坑内土、坑边土和梗边土相比较显示,随着天麻生长时间的推进,真菌群落结构的差异性越来越大。2.天麻生长过程中土壤中原核生物群落的变化（1）在天麻生长过程中,原核生物的优势种群会发生改变,其中Burkholderiaceae、Nitrosotaleaceae相对丰度升高,Solibacteraceae相对丰度降低。（2）通过原核生物群落结构的相似性和差异性结果分析发现,原核生物群落的物种丰富度和物种数在天麻生长过程中出现先高后低的趋势。此外原核生物群落结构受到季节的影响较为明显,在同一时期采样点间原核生物群落结构极为相似,例如MZ5和CZ5虽是天麻生长的不同阶段,但原核生物群落结构极为相似（distance=0.4707）,相反在间隔三个月后采样时,例如MZ5和CZ1,由于气温和水分的改变,原核生物的群落结构发生显著改变（distance=0.7131）;（3）对于同一菌塘,发现距离天麻越远,Anaerolineaceae的相对丰度越高,Burkholderiaceae和Pedosphaeraceae的相对丰度越低,这说明天麻生长对Anaerolineaceae的影响是负面的,对Burkholderiaceae和Pedosphaeraceae的影响是积极的;此外随着天麻生长时间的推进,同一菌塘,坑内土、坑边土和梗边土的原核生物群落结构差异性越来越大。3.天麻生长过程中土壤理化性质的变化通过对土壤p H、有机质、总氮、总磷、总钾、水解性氮、有效磷和速效钾含量的测定,发现天麻生长过程中土壤p H整体偏酸性,与未种植过天麻的空白对照土（KB1）相比,天麻生长过程中土壤有机质和有效磷的含量明显下降,全钾和速效钾的含量明显上升,休耕五年的土壤养分相比新土还相对降低,需要进行改善,并种植其他作物来促进土壤养分的恢复。4.理化性质与微生物群落变化之间的关系相关性分析的结果表明,真菌群落的多样性与p H和总磷呈正相关关系,与有机质、总氮和总钾呈负相关关系;原核生物群落的多样性与p H和总磷呈负相关关系,与有机质、总氮和总钾呈正相关关系。Mantel检验的结果表明,上述8种理化性质指标中的4种对真菌群落结构组成的变化有极显著的影响,2种有显著的影响,大小排序是:HN（水解性氮）＞AP（有效磷）＞OM（有机质）＞p H＞TN（总氮）＞TK（总钾）＞TP（总磷）＞AK（速效钾）;上述8种土壤理化性质指标中的5种对原核生物群落结构组成的变化有极显著的影响,1种有显著的影响,大小排序是:AP（有效磷）＞p H＞HN（水解性氮）＞OM（有机质）＞TN（总氮）＞TP（总磷）＞AK（速效钾）＞TK（总钾）。5.天麻生长过程中差异有机物的变化通过液相色谱-质谱联用的方法,对天麻生长过程中块茎周围土壤、天麻块茎和伴生菌材进行差异有机物分析,发现在天麻生长过程中:（1）天麻块茎样品中生物素类化合物显著增加,主要包括Moromycin B、Mayamycin、东莨菪碱、赤霉素GA14和GA19等;（2）土壤样品的Armillariol B含量随土壤中蜜环菌的相对丰度升高而升高,Aphidicolin A15的含量随着Cephalosporium和Nigrospora的相对丰度显著降低而降低。