近年来,随着中草药资源的大量开发和应用,我国每年产生的中药渣可达到数千万吨,若处置不当,会造成严重的环境污染。中药渣传统处理方式(如焚烧或垃圾填埋)不仅成本高昂、浪费资源,而且存在二次污染的风险,资源化利用此类废弃物已成为亟待解决的问题。目前,废弃物处理方法中,生物处理是最具开发利用前景的技术,其中,堆肥处理工艺可以实现废弃物的无害化、减量化和资源化。中药渣含有大量的有机物和营养元素,可采用堆肥方式进行处理,但其木质纤维素含量较高,存在难以降解、堆肥周期长的问题。堆肥过程中,微生物对降解具有至关重要的作用,研究堆肥过程中微生物群落演替机制可进一步优化微生物接种剂组成和堆肥过程。因此,探讨中药渣堆肥过程中微生物群落演替机制具有重要意义。本文以中医门诊熬制中药后废渣作为研究对象,进行室内堆肥试验,采用MiSeq高通量测序技术,对比分析自然堆肥和添加EM菌剂堆肥过程中微生物群落结构的变化,主要研究结果如下:1.实验12个样本中细菌共测得449260条有效序列,归类为16个门,34个纲,76个目,172个科,382个属;真菌共测得442339条有效序列,归类为3个门,9个纲,10个目,16个科,24个属。2.中药渣堆肥过程中,细菌群落优势微生物在门水平为:变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes);在属水平为:链霉菌属(Streptomyces)、芽孢杆菌属(Bacillus)和乳酸菌属(Lactobacillus)。3.中药渣堆肥过程中,真菌群落优势微生物在门水平为:子囊菌门(Ascomycota);在属水平优势菌为曲霉属(Aspergillus)、嗜热真菌属(Thermomyces)、红曲菌属(Monascus)和畸枝霉属(Malbranchea)。4.不同堆肥过程中,细菌微生物群落结构演替变化规律如下:(1)在自然堆肥过程中,细菌群落门水平优势类群由堆肥初期的变形菌门和厚壁菌门转变为堆肥中期的变形菌门、厚壁菌门和放线菌门,再转变为堆肥后期的变形菌门和放线菌门;属水平优势类群由堆肥初期的芽孢杆菌属、志贺氏菌属和克雷伯氏菌属转变为堆肥中期的链霉菌属和芽孢杆菌属,再转变为堆肥后期的链霉菌属、马杜拉放线菌属和糖多孢菌属。(2)在添加EM菌剂堆肥过程中,细菌群落门水平优势类群变化同自然堆肥;属水平优势类群由堆肥初期的乳酸菌属和魏斯氏菌属转变为堆肥中期的链霉菌属和乳酸菌属,再转变为堆肥后期的链霉菌属。5.不同堆肥过程中,真菌微生物群落结构演替变化规律如下:(1)在自然堆肥过程中,真菌群落门水平优势类群为子囊菌门;属水平优势类群由堆肥初期的曲霉属转变为堆肥中期的曲霉属和嗜热真菌属,再转变为堆肥后期的曲霉属、嗜热真菌属和畸枝霉属。(2)添加EM菌剂堆肥过程中,真菌群落门水平优势类群同自然堆肥;属水平优势类群由堆肥初期的曲霉属和红曲霉属变为堆肥中、后期的曲霉属。6.不同堆肥方式、不同类型微生物群落多样性指数随时间变化规律不同。其中,细菌群落Alpha多样性指数和丰富度指数在两种堆肥方式中均随堆肥时间的延长大体呈逐步增高趋势;真菌群落Alpha多样性指数在自然堆肥中随堆肥时间的延长呈逐步增高趋势,但在添加EM菌剂堆肥中无显著变化规律。7.中药渣堆肥过程中温度和腐殖酸的变化结果表明,自然堆肥的效果优于添加EM菌剂堆肥。