1、巖溶生態(tài)系統(tǒng)是重要的陸地碳匯之一,巖溶作用對(duì)大氣CO2具有顯著的回收效應(yīng)。已有研究表明微生物及其碳酸酐酶對(duì)巖溶作用具有顯著促進(jìn)作用。碳酸酐酶(Carbonicanhydrase,EC4.2.1.1)是一種含鋅的金屬酶,能催化CO2和HCO3-的相互轉(zhuǎn)換反應(yīng)。本文以桂林丫吉巖溶試驗(yàn)場(chǎng)為例,并以思賴碎屑巖區(qū)為對(duì)照,研究了典型巖溶生態(tài)系統(tǒng)土壤中CA活性及細(xì)菌多樣性的時(shí)空特征,并初步探討了土壤細(xì)菌多樣性與土壤CA活性的關(guān)系,同時(shí),對(duì)產(chǎn)胞外CA的

2、典型細(xì)菌進(jìn)行了γ-CA基因的克隆與表達(dá)研究。本文結(jié)果為深入研究微生物及其CA在巖溶碳匯中的作用提供了一定的科學(xué)依據(jù),并為進(jìn)一步應(yīng)用發(fā)酵工程與酶工程技術(shù)獲取大量微生物CA進(jìn)行固碳增匯研究奠定了基礎(chǔ)。本文獲得的主要結(jié)果如下:
　　(1)巖溶試驗(yàn)場(chǎng)土壤CA活性一般高于思賴碎屑巖區(qū),且?guī)r溶試驗(yàn)場(chǎng)不同地貌部位土壤CA活性存在明顯差異,一般隨土壤深度增加而降低。土壤CA活性的季節(jié)變化規(guī)律一般是春季上升、夏季最高、秋冬季較低。
　　(2)

3、各樣地土壤細(xì)菌多樣性指數(shù)在2.57~3.91之間,UPGMA聚類分析表明土壤細(xì)菌多樣性受地貌部位和季節(jié)的影響,巖溶試驗(yàn)場(chǎng)同一地貌部位,土壤細(xì)菌群落組成最相似。
　　(3)土壤細(xì)菌多樣性與土壤CA活性具有一定的相關(guān)性,且相關(guān)性受季節(jié)的影響。
　　(4)克隆了產(chǎn)胞外CA的典型細(xì)菌的γ-CA基因,該基因片段長(zhǎng)度為513bp,分子量為18.84kDa,等電點(diǎn)為6.42,分子結(jié)構(gòu)模型預(yù)測(cè)該酶定位于細(xì)胞外,是一個(gè)具有左手平行β折疊結(jié)構(gòu)域