黄龙以其独特的沉积地貌和绚烂的钙华景观于1992年被联合国教科文组织列为世界自然遗产，是世界著名的钙华景观之一。目前认为黄龙钙华主要由物理及水化学作用产生，而生物因素在钙华形成过程中也起到了一定的作用。前期研究发现，黄龙水体中的细菌数量极为可观，仅可培养细菌就达到106cfu/mL，因而这些细菌必然会或多或少地参与到钙华的沉积过程中。本课题以分离自黄龙水体中的典型嗜冷菌株为实验菌株，采用高效液相色谱在培养条件下对菌株胞外产物（有机酸、氨基酸及多糖）等有机组分进行了表征，对嗜冷细菌代谢特征进行了初步的分析;通过模拟黄龙低温沉积环境，利用ICP、XRD、SEM、FT-IR等分析测试手段，考察了供试菌株特征组分、细胞体、胞外聚合物(extracellular polymeric substances，EPS)等有机因素对碳酸钙沉积过程及沉积产物的影响及调控作用，并初步分析了沉积物形成的可能机制，其研究结果对明确黄龙钙华的生物成因及对提出防止钙华退化的保护及治理措施具有重要意义。主要结果如下:　　(1)16s rDNA序列测定结果表明供试菌株20-18和21-3为假单胞属细菌（Pseudomonas）。采用高效液相色谱对供试菌株胞外有机酸、氨基酸及胞外多糖水解液中单糖的成分进行测定。结果表明:有机酸组分主要包括乳酸、柠檬酸和琥珀酸;氨基酸组分包括组氨酸、酪氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、半胱氨酸、苯丙氨酸和赖氨酸;多糖水解液中主要组分包括葡萄糖和核糖。　　(2)考察了2种有机酸组分对钙化体系中钙化动力学过程及碳酸钙晶型和形貌的影响。结果表明:有机酸一定程度地抑制了碳酸钙的沉积;柠檬酸主要调控合成了长轴粒径约5-10μm、短轴粒径为3-5μm的棒状方解石型碳酸钙;琥珀酸（160mg·L-1）可以诱导球霰石型碳酸钙的合成。　　(3)考察了3种氨基酸组分对钙化体系中钙化动力学过程及碳酸钙晶型和形貌的影响。结果表明:L-酪氨酸、L-苯丙氨酸和L-半胱氨酸均可促进碳酸钙的沉积;L-酪氨酸和L-苯丙氨酸诱导合成了菱面体发育不完善的方解石;L-半胱氨酸调控合成了少量长轴约10-15μm的簇状文石。　　(4)考察了2种单糖组分对钙化体系中钙化动力学过程及碳酸钙晶型和形貌的影响。结果表明:葡萄糖和核糖一定程度上促进了碳酸钙的沉积;高浓度葡萄糖(80、160mg·L-1)可诱导合成梭状、簇状形貌的文石型碳酸钙。　　(5)考察了有机酸-氨基酸-单糖交互作用对钙化体系中钙化动力学过程及碳酸钙晶型和形貌的影响。结果表明:氨基酸-单糖体系一定程度上促进了碳酸钙的沉积，而有机酸交互体系一定程度上抑制了碳酸钙的沉积;氨基酸-单糖体系合成了少量蛋糕状结构球霰石晶体，这些蛋糕状结构可能由环状晶片层层堆叠而成。　　(6)考察了供试菌株细胞体、EPS及细胞分泌液对钙化体系中钙化动力学过程及碳酸钙晶型和形貌的影响。结果表明:EPS溶液及菌体细胞对钙华沉积具有微弱的促进作用，而去EPS细胞和细胞分泌液一定程度上抑制了碳酸钙的沉积;菌株20-18菌体细胞调控合成了晶片交错排列的球状体结构;菌株21-3的EPS溶液诱导合成了环状晶体(5-10μm)和立方晶体(5-20μm)的嵌合体。这些超晶格结构的合成可能同细胞表面的带电基团的吸附稳定效应及EPS中两亲分子的定向排列组装有关。　　综上，黄龙嗜冷细菌胞外特征组分、细胞体、EPS对碳酸钙沉积过程及沉积物的晶型和形貌具有多样的调控影响，这些有机组分对碳酸钙沉积的促进或抑制作用对黄龙钙华退化因素地揭示以及保护措施地提出具有重要意义。同时初步解释了有机组分介导下，碳酸钙晶型和形貌可能的形成机制，一定程度上揭示了微生物在黄龙钙华形成过程中作用机理。