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摘要黄龙风景区位于高寒岩溶区，景区内生长着大量硅藻。硅藻硅质壳由无定形二氧化硅构成，目前缺乏对于黄龙硅藻的群落特征及生理特性的相关研究，同时课题组发现黄龙硅藻存在钙化情况。因此，本研究以世界钙华遗产地黄龙风景区嗜冷硅藻为研究对象，解析了黄龙藻席结构组成，并对藻席硅藻进行了鉴定，探讨了藻席嗜冷硅藻群落结构与环境变量的关系；从黄龙藻席中分离纯化了 2 株嗜冷型硅藻，研究其在不同温度、光照强度、钙离子浓度条件下生理响应；基于二氧化硅沉积囊泡与硅转运蛋白理论，提出了硅钙共转运蛋白（CSCP）。主要结果如下：<br>　　（1）黄龙藻席是以钙华作为基底，丝状藻作为骨架，栖息着大量硅藻的高寒岩溶微生态系统；共鉴定出25属72种硅藻，贡献物种数最多的是桥弯藻属（14种），等片藻属（8种），弯肋藻属（7种），美壁藻属（4种）和针杆藻属（4种）。通过冗余分析发现，环境变量与藻席硅藻群落结构的相关性大小为水温 ＞ 溶解硅 ＞ pCO2 ＞ 总氮 ＞ Mg2+ ＞ Ca2+ ＞ 海拔，水温和溶解硅是黄龙风景区藻席硅藻群落结构变化的重要驱动因子，人为影响因子TN是潜在驱动因子。<br>　　（2）从黄龙风景区中分离纯化出2株嗜冷型硅藻，分别为卵形藻属（Cocconeis sp.）与脆杆藻属（Fragilaria sp.）。嗜冷卵形藻生长速率较慢，更适应低温环境，在30℃时会直接死亡，最佳生长温度是15℃，随着温度升高，嗜冷卵形藻会分泌可溶性蛋白以调控高温下可能遭受的渗透胁迫；低温时可促进细胞生成脂肪，同时生成的饱和脂肪酸种类更多；光照强度过高会导致光抑制现象从而抑制硅藻生长，但是相比于普通舟形藻，嗜冷卵形藻对高光强有一定适应能力，最佳生长光强为7000 Lux；额外添加的Ca2+对两株藻都有生长抑制作用，但嗜冷卵形藻对 Ca2+具有较好的耐受性，当 Ca2+浓度较高时，其能迅速响应并快速分泌大量可溶性蛋白以抵御高钙环境胁迫。<br>　　（3）硅藻钙化现象具有普遍存在性，存在于不同种类硅藻中，硅藻形态、大小各异，并且不同种类硅藻间存在的结构差异性，可能是导致不同硅藻硅质壳Ca/Si原子比差异较大的原因；硅质壳无论是断面还是壳外侧都存在钙元素；Si 元素在硅质壳壳外侧富集更多，断面较少，Ca元素却恰恰相反，大多富集在断面。硅藻钙化程度表现为断面 ＞ 壳内侧 ＞ 壳外侧，其钙化程度与钙离子浓度呈正相关，这与硅质壳钙化路径有关。硅质壳中硅钙元素表现出高度同步性与互补性，因此基于二氧化硅沉积囊泡与硅转运蛋白理论，提出了硅钙共转运蛋白模型：硅藻细胞膜上存在硅钙共转运蛋白，可将环境中的钙元素与硅元素一同转运自细胞内，而后通过转运囊泡运输至二氧化硅沉积囊泡中，硅钙元素通过生物作用一同形成硅质壳。