岩溶生态系统是重要的陆地碳汇之一，岩溶作用对大气CO₂具有显著的回收效应。已有研究表明微生物及其碳酸酐酶对岩溶作用具有显著促进作用。碳酸酐酶（Carbonic anhydrase,EC4.2.1.1）是一种含锌的金属酶，能催化CO₂和HCO₃^-的相互转换反应。本文以桂林丫吉岩溶试验场为例，并以思赖碎屑岩区为对照，研究了典型岩溶生态系统土壤中CA活性及细菌多样性的时空特征，并初步探讨了土壤细菌多样性与土壤CA活性的关系，同时，对产胞外CA的典型细菌进行了γ-CA基因的克隆与表达研究。本文结果为深入研究微生物及其CA在岩溶碳汇中的作用提供了一定的科学依据，并为进一步应用发酵工程与酶工程技术获取大量微生物CA进行固碳增汇研究奠定了基础。本文获得的主要结果如下：（1）岩溶试验场土壤CA活性一般高于思赖碎屑岩区，且岩溶试验场不同地貌部位土壤CA活性存在明显差异，一般随土壤深度增加而降低。土壤CA活性的季节变化规律一般是春季上升、夏季最高、秋冬季较低。（2）各样地土壤细菌多样性指数在2.57³.91之间，UPGMA聚类分析表明土壤细菌多样性受地貌部位和季节的影响，岩溶试验场同一地貌部位，土壤细菌群落组成最相似。（3）土壤细菌多样性与土壤CA活性具有一定的相关性，且相关性受季节的影响。（4）克隆了产胞外CA的典型细菌的γ-CA基因，该基因片段长度为513bp，分子量为18.84kDa，等电点为6.42，分子结构模型预测该酶定位于细胞外，是一个具有左手平行β折叠结构域（LBH）的三聚体酶。通过构建PET-32a（+）RZγCA重组质粒，经原核表达后，γ-CA活性为21.08U/g湿菌体。