地黄（Rehmannia glutinosa Libosch.）是多年生药用植物,是我国大宗药材之一,药用价值和经济价值高,又以河南省焦作市温县地区种植的药效佳,被称为“怀地黄”。由于地黄存在严重的连作障碍问题,种植地黄后的土地8-10年内不能复种,否则会出现“枯萎病,根腐病,块根不能正常膨大,产量低,药效差”等诸多问题。本研究以怀地黄产区焦作温县地黄土壤为研究对象,采用土壤真菌分离回接法,探究了土壤真菌对地黄的影响;并首次通过宏基因组分子测序的手段,分析种植地黄后间隔1-10年土壤微生物群落结构的动态变化,探明了种植地黄后土壤微生物群落自我修复的过程。为地黄连作障碍有效消减技术提出理论依据。研究结果如下:1.本研究对比PDA、孟加拉红、麦芽浸膏、沙氏、马丁氏5种真菌分离培养基对间隔1-10年的地黄种植土壤真菌分离效果,结果证明5种培养基对土壤真菌的分离能力为PDA培养基>孟加拉红培养基>麦芽浸膏培养基>沙氏培养基>马丁氏培养基。种植地黄一年后的土壤共分离到真菌124株,远高于间隔十年后的24株,不同间隔年限的土壤中,随着间隔年限的增加分离所得真菌数量呈现递减趋势。结果表明PDA培养基最利于地黄土壤真菌的分离,种植地黄后土壤中的可分离真菌数量增多,导致地黄病害严重。2.以真菌为研究对象,将分离所得真菌进行回接实验,分别以地黄生长发育情况（株幅、株高、致病程度;芽数、芽长、致病程度）;有效成分（梓醇、地黄苷D、益母草苷、毛蕊花糖苷）为考察指标,研究真菌对地黄苗、地黄块根的致病作用及对地黄次生代谢产物合成的影响。结果表明分离所得土壤真菌对地黄块根均有致腐烂病变或者抑制发芽的作用,大部分真菌对地黄苗有致病或者抑制的生长的作用,毛霉属的4号菌和疫霉属的11号菌具有促进地黄次生代谢产物合成的作用。综合分析真菌对地黄的影响,青霉属、镰刀属、木霉属、丝核属等真菌综合致病指数较高,其丰度在种植地黄后升高,后随间隔时间延长呈现上下波动,在间隔8-10年后的土壤样品中占比稳定,毛壳属真菌对地黄综合致病指数较低,丰度基本呈现逐渐降低趋势,在间隔8-10年后的均呈稳定状态。3.利用宏基因组分子测序手段研究土壤微生态环境,结果显示种植地黄后不同间隔年限土壤微生物多样性和丰度具有一定差异,间隔一年的土壤微生物多样性最高,共检测到7135个物种,物种丰度仅次于间隔七年的土壤,土壤原核微生物是主要的微生物群落,占比超过99%,种植地黄后的2-3年土壤真核微生物群落数量显著增加,而原核微生物群落数量减少,随后土壤微生物总丰度呈现上下波动状态,土壤自我修复8-10年之后,土壤原核微生物和真核微生物的群落丰度趋于稳定,达到相对平衡状态。种植地黄后土壤有益菌群和有害菌群结构改变,随着种植地黄后间隔年限的增长,增加了Basidiomycota、Burkholderia、Nitrosospira等被认为是有益菌的微生物的丰度,Sphingomonas、Nocardioides、Ascomycota等有害微生物的丰度逐渐减少。4.利用宏基因组对土壤功能基因进行分析,土壤中微生物主要参与碳水化合物代谢、氨基酸代谢、膜转运、能量代谢、信号转导等代谢过程,在间隔1-10年的土壤样品中呈现下降-上升-下降-上升-下降的动态变化,间隔8年和10年的土壤样品中功能基因组成相近,且功能基因相对丰度差异较小。间隔十年的土壤中硫胺素代谢、细菌分泌系统、ABC转运子、氮代谢等基因丰度下降,嘌呤代谢、嘧啶代谢、双组分系统等基因丰度升高。其中细菌分泌系统,ABC转运子等代谢是土壤微生物对环境变化做出的反映,硫胺素代谢、氮代谢等过程是土壤化学循环的重要过程,其丰度下降说明了随着间隔年限的增长地黄种植土壤环境趋于稳定。本论文研究发现种植地黄后的土壤微生物动态变化过程为非规律性波动,在间隔8-10年后土壤达到可复种地黄标准,土壤中微生物结构相对稳定。由此可见土壤微生态环境失衡可能是造成地黄连作障碍的关键因素,人工调整地黄种植土壤的微生态环境满足地黄种植需要,可能成为解决地黄连作障碍问题绿色有效的方案。