青钱柳（Cyclocarya paliurus（Batal.）Iljinsk）是中国特有的一种重要药用植物,但天然林不易于开采,一些养分贫瘠地区的人工林生产力又较低,亟待土壤改良以提高其药用生产力。接种微生物菌剂是一种新型的可持续土壤改良策略,但其改良效果受到很多因素的影响,如土壤有机质含量和原生菌群特征等。本论文基于土壤养分贫瘠的青钱柳人工林地,结合微生物菌剂与有机肥的施用,研究了菌剂类型、接种周期和有机肥水平对青钱柳生长、次生代谢产物积累、土壤养分特性和土壤原生菌群的影响,揭示了外源菌剂和原生菌群在改良过程中扮演的角色。具体通过:（1）室内土培试验单独或混合接种四种商用解磷固氮菌株（M:巨大芽孢杆菌Bacillus megaterium、F:荧光假单胞菌Pseudomonas fluorescens、C:褐球固氮菌Azotobacter chroococcum、B:巴西固氮螺菌Azospirillum brasilence）评估不同菌剂对土壤养分特性的改良效果及菌株的生长动态;（2）盆栽试验探究周期性接种菌剂对植物促生效果、土壤养分和原生菌群演替的影响;（3）持续3年的田间试验研究菌剂类型、水平和有机肥配施对土壤原生菌群和植物生长代谢的影响,并鉴别影响菌剂效果的关键本土微生物。主要研究结果如下:1.土壤培养试验结果表明,接种45d后,接种细菌种群数量总体呈下降趋势,混合接种的细菌生长表现优于单一菌株接种。混合菌处理的最大细菌数量可达43.3×10~6 CFU·g-1,而单菌处理的最大细菌数量为8.3×10~6～17.3×10~6 CFU·g-1。方差分析表明,菌剂类型和培养时间对土壤有效氮、有效磷和酸性磷酸酶活性影响均显著（P＜0.01）,且二者对土壤养分特性有显著的交互作用（P＜0.05）。研究结果表明,选择合适的菌剂类型和接种周期有利于最佳化改良土壤养分特性;混合菌株对土壤的改良效果优于单菌株。2.盆栽试验结果表明,接种4次生物菌剂后,与对照组相比,菌剂处理的土壤有效氮和有效磷含量显著增加（P＜0.05）。混合接种两种固氮菌（CB处理）土壤的有效氮含量最高(18.96 mg·kg-1),混合接种四种菌株（MFCB处理）的土壤有效磷含量最高(27.84 mg·kg-1);表明混合菌剂比单一菌剂更有利于提高土壤有效养分。此外,土壤原生菌群仅在第一次接种后的45d内发生了显著变化（P=0.001）;随着时间的推移,原生菌群表现出一定的稳定性,后续的菌剂接种对其影响不大;表明初次接种对本土菌群群落的影响高于后续接种。在0～45d期间,单一和混合菌剂只是暂时性地显著改变了土壤原生微生物群落的演替;多次接种菌剂后,各处理土壤微生物群落间差异并不显著（P＞0.05）。盆栽青钱柳生物活性化合物产量的增加主要是由于叶片生物量的提高,而不是含量的变化。MFCB处理更有利于青钱柳叶片产量的提高,单株叶的生物量可达10.8 g/株。对盆栽幼苗的后续造林试验结果表明,尽管菌剂在盆栽接种期有显著植物促生效果,但在造林期的后续促生效应不显著。3.田间试验结果表明,中等肥料水平（有机肥:1.0 kg/株;菌剂:10~8CFU/株）对植物促生效果最佳,低肥料水平（有机肥:0.5 kg/株;菌剂:10~7CFU/株）显著提高了青钱柳次生代谢产物黄酮和三萜的产量,并与植物的养分吸收紧密相关。其中,在适宜的叶内C/N（～20-22）和C/P（～250-260）条件下,青钱柳黄酮和三萜的产量达到最大值,分别约为9 g/株和16 g/株。值得注意的是,植物次生代谢产物单株产量的提高与叶生物量紧密相关,且初生生长与次生代谢间存在明显的平衡关系,需要合理管控以达到最佳效果。广义归因生态模型（Generalized joint attribute model）分析结果表明,当肥料水平较低时,配施菌剂和有机肥与单施有机肥处理间的差异显著;肥料水平越高,菌剂对整个系统的影响就越小,肥料种类间的差异也越小。因此,施肥类型和水平都决定了植物与土壤的最终表现,选择适当的有机肥水平和菌剂浓度对于优化菌肥改良效果至关重要。4.在田间条件下,微生物菌剂的实际效果还会受到其他因素的影响,如土壤中本土微生物的活动。GJAM模型筛选出土壤原生菌群中影响菌剂效果和植物代谢产物积累的关键微生物,包括微生物助手和微生物对手。这些关键微生物类群,如红游动菌属（Rhodoplanes）和寡养单胞菌属（Stenotrophobacter）等,可能会促进或抑制菌剂的效果。盆栽结果表明在两个试验环境下均能鉴别出这些关键微生物类群,且菌剂可显著提高微生物助手和降低微生物对手的丰度。这些关键微生物的鉴定有助于促进菌剂在农林业生产方面的应用,也为了解地下和地上的相互作用提供了一个新的研究思路,可进一步用于破译其他物种间相互作用。综上,作为传统土壤管理策略的有效替代选择之一,微生物菌肥的应用具有改善土壤肥力和提高植物生产力的巨大潜力,但其效果受到多种因素的影响。菌剂的类型、浓度、接种周期、土壤有机质水平和土壤原生微生物都会影响接种菌剂对土壤养分特性和植物生产力的最终效果。本文的研究结果可为未来施用微生物菌肥提供理论参考,也可为提高菌肥的实际改良效果提供新的研究思路。综合分析这些关键因素可帮助确定最合适的管理策略来改善土壤养分贫瘠的林地生态系统。