陕西省米脂县耕地动态变化与粮食安全研究

根据米脂县1990—2007年粮食生产的相关数据,对该县耕地、人口和粮食生产动态变化以及粮食总产与其影响因素进行了灰色关联度分析。结果表明,退耕还林还草工程是耕地总面积迅速减少的主要原因;提高粮食单产保障粮食总产是实现粮食安全的最关键因子;持续增长的人口造成耕地的承载压力越来越大,并对该区实现粮食安全提出了更大的挑战。最后,根据分析结果提出了增加科技投入,提高单产,保护耕地,挖掘耕地潜力等措施以保障该区域的粮食安全,为政府部门制定相关粮食安全政策提供科学的理论依据。

黄土丘陵区免耕条件下两种土壤酶活性变化

为了确定合理环保的耕作制度,2007~2008安塞田间定位试验黄土丘陵旱作农区大豆(Glycine maxL)、玉米(Zea maysL)、红小豆(Semen Phaseoli)、马铃薯(Solanum tuberosumLinn.)在翻耕化肥(CF)、翻耕有机肥(CM)、翻耕无肥(CN)、免耕化肥(NF)、免耕有机肥(NM)、免耕无肥(NN)等水平下的农田土壤脲酶、蔗糖酶活性。结果表明:在作物花期,大豆、玉米土壤脲酶活性较高,蔗糖酶活性较低,而红小豆、马铃薯则与之相反,差异极显著。到作物收获后,玉米土壤脲酶、蔗糖酶活性增高,增幅在83%以上,而马铃薯、红小豆、大豆三种作物土壤脲酶活性降低,降幅在10%以上,蔗糖酶活性增强,增幅在40%以上。从花期到收获后,免耕降低了土壤脲酶活性,提高了土壤蔗糖酶活性,在黄土丘陵沟壑旱作农区两种土壤酶活性表现较优的作物为大豆、玉米,较优的处理为NM玉米、NF大豆,其田间环保效应为:作物生长期间两种酶活性比较高,收获后两种酶活性则降低,有利于提高作物生长期土壤肥效利用率,减少作物收获后温室气体的排放。

延河流域种子植物区系特征与物种空间分布

以延河流域为例,采用环境梯度分层采样技术,对该流域种子植被的区系成分进行调查分析。结果表明,延河流域主要的种子植物区系共涉及57个科、148属、211种,其中裸子植物3科3属3种,被子植54科145属208种。从植物区系科属的分布型看,热带亚热带成分占31.57%,温带成分占28.07%;从属的分布型看,热带亚热带成分占11.72%,温带成分占60.54%。温带成分构成了本区系的主体,本区种子植物区系属温带性质。虽然数量上较整个黄土高原的植物区系成分较少,但这些物种却是该流域种子植物群落的主要构成种,对该区的生态恢复具有更重要的意义。在此基础上,进一步借助物种空间分布与环境要素响应图,分析211个物种分布的环境梯度空间,结果表明,它们可直接满足生态恢复重建的物种选择等需求,具有较好的应用价值。

DNA、纳米微粒及其相互作用的扫描探针显微学研究

1．采用改进的蒸发液滴中流体毛细流动法，用于展开和固定适于AFM研究的大环状DNA。对长达148.9 kbp的人类基因组3号染色体上一个完整的酵母染色体DNA分子和pB孙22质粒DNA进行了展开固定研究，长度测定显示偏差小于3.5％，结果优于其它展开线性DNA的方法。对其相应的展开机理进行了初步探讨：利用AFM考察了不同长度的DNA分子在云母基底上的分子级分形图案。实验证明DNA分子级的分形图案与DNA的浓度、长度和其它辅助因素相关。我们认为DLA理论或许更适合描述DNA分子在云母基底上形成不同分形图案的体系。2．我们利用阳离子的桥合作用，将质粒DNA固定并展开在云母基底上制得了DNA网络结构。结合实验数据，对质粒DNA形成的机理和可控的参数：离子种类、离子浓度、网孔大小和网孔高度进行了讨论，提出了相应的模型进行解释。我们在半透明的云母基底以及玻璃和蓝宝石等透明基底上构建了不同结构的DNA网络。结合实验数据，讨论了在各种固体基底上形成DNA网络的影响因素，我们认为，固体基底表面的亲水性对于构建DNA网络起重要作用。我们通过控制乙醇的浓度与温度结合原子力显微镜样品定位技术发现，云母基底上形成DNA膜的DNA分子是否移动与处理DNA样品的乙醇浓度有直接关系。对于纯乙醇溶液无论是高温（6O℃）或常温，均未引起DNA分子的移动（无论是吸附在云母基底上的，还是吸附在DNA分子链上的）；如果用混合有水的乙醇溶液（无论其中水的含量多少），不管是高温（60℃）或常温，都会引起DNA膜结构发生变化，即DNA分子发生了移动。热乙醇水溶液对DNA分子的作用比常温情况下更明显1可能是热力学上的因素导致的。3．通过控制银纳米微粒在云母基底上的聚集行为，而非直接通过化学合成的方法，构建了一种新的银结构一纳米银盘。详细阐述了如何得到这种结构的过程，通过原子力显微镜、紫外可见光光谱和X一射线电子能谱技术等工具对其性质也作了相应的表征。这种由纳米粒子组成的银盘与文献报道的单晶纳米银盘相比具有更大的比表面积，在纳米催化等方面有更广阔的应用前景。通过自聚集方式构建纳米银盘结构的方法，对于人们通常认为在溶液中合成的纳米结构与在各种固体基底上表征的纳米结构是一致的观点提出了新的理解。利用戊二醛试剂与发光的纳米微粒萘酰亚胺通过醛胺加成反应形成酰胺键，组装形成二维发光粒子网络。结合原子力显微镜高度形貌图和光谱数据，发现粒子间形成了两种典型的网络结构即，实心六方堆积和空心六方堆积结构。对此我们提出了相应的模型给予解释。4，利用展开的质粒DNA为模板诱导形成了环状的氯化镁纳米结构。原子力显微镜考察表明，这些纳米结构的高度是6.2±1.3-8.2±1.80nm，长度为1.35±0.18到2.93±0.25um。我们以CTAB包裹18nm纳米金和3.5nm纳米银使之形成带正电荷的外壳，利用。NA磷酸骨架带负电荷特性，通过静电自组装方式形成了金属化的纳米网络结构。通过AFM、UV-vis光谱和XPS谱的表征说明，带正电荷外壳的纳米金和纳米银被DNA模板高度地组装形成有序的二维网络结构。5．利用自制的样品定位系统，重复性地对整个基底范围内的样品实行定位，定位的精确度达400nm。这种方法对于样品旋转角度或取出后进行进一步处理都适用。该定位方法依赖于一台个人电脑，一个样品定位仪，一个CCD相机和一套可视光学系统，用于监测透明或半透明基底如，云母、玻璃、蓝宝石、石英和钦酸银等原子力显微镜广泛使用的基底表面或背面特征。作为对这种定位方法的应用，我们用不同的灯M操作模式，不同的针尖对单个的DNA分子、单个的DNA-蛋白质复合物和DNA网络在样品移动或拿出样品台后进行了定位实验。这种方法的精度和分辨率，对于一般的商用或自制SPM（AFM,STM，sNOM）系统都可以适用。

L_n-PIR的粘弹行为及其对分子链结构、分子量和分子量分布的依赖性

本论文应用应力应变和动态力学方法，系统地表征了L_n-PIR的粘弹行为及其对聚合物链结构、分子量和分子量分布的依赖性，建立了有关力学量与分子量和分子量之间的相互作用规律的数学模式。结果表明，聚合物的粘弹力学量可以用有效分子量的概念来描述：P=K{(M-bar)_ηexp[(M-bar)_w/(M-bar)_n-1]}~(-α) <1>不同类型的分子量的K_D值是不同的，其K_D大小顺序为：(M-bar)_n > (M-bar)_w > (M-bar)_k > (M-bar)_z。弹性物理量对分子量分布的依赖性较粘性物理量为小。分子量和分子量分布对屈服行为的影响，可以归结为分子链缠结行为的作用。L_n-PIR的屈服强度与链缠结点数(m-1)之间的关系满足如下指数方程λ_yσ_y=5.99*10~5(m-1)~(0.47)，达因·厘米~(-2) <2>聚合物的屈服活化能与解链缠结活化能等值等效，均是为使分子链开始解缠结，克服缠结间链段的分子间作用力所做的功，是链缠结分子量的函数。对L_n-PIR，ΔEy与Me之间的关系为 ΔEy=-148.0+40.0 logMe，千焦/摩尔 <3>在M-bar=Mc时，ΔEy达最大值，为其流动活化能。L_n-PIR的屈服破坏能等效于解分子链缠结能，是为使缠结点解脱，克服缠结点的单体单元之间的范德华力所做的功。ΔEd是缠结点数(m-1)的函数ΔEd.=1.38*10~4(m-1)，焦耳·摩尔~(-1) <4>单个链缠结点对ΔEd的贡献是相同的，约为0.143er，相当于相互缠结的两分子链段的链节单元之间的距离接近于范德华平衡半径re=2.84A的分子间作用力。另由于L_n-PIR聚合物本体内存在的紧密的分子链缠结结构，导致非牛顿效应，其流变行为和应力松弛行为偏离牛顿线性流动规律。L_n-PIR的本体粘度与分子量和分子量分布的关系为η_0~(100)=8.91*10~(-19) (M-bar)_η~(4.25)exp[-0.30*4.25((M-bar)_w/(M-bar)_n-1)]，达因·厘米~(-2)·秒 <5>正应力系数与分子量和分子量分布之关系为ξ_0~(100)=1.43*10~(-32) (M-bar)_η~(6.86)exp[-1.10((M-bar)_w/(M-bar)_n-1)]，达因·厘米~(-2)·秒<6>由于分子链的热运动状况不同，回复柔量对分子链结构和分子结构的依赖性是随温度而变化的。L_n-PIR在25 ℃和100 ℃时，回复柔量与分子量和分子量分布的关系为25 ℃: Je-o=0.158(M-bar)_η~(-0.75)exp[+0.298((M-bar)_w/(M-bar)_n-1)]，达因~(-1)·厘米~2 <7> 100 ℃: Je-o=1.32*10~6(M-bar)_η~(-1.81)exp[0.704((M-bar)_w/(M-bar)_n-1)]达因~(-1)·厘米~2 <8>最大松弛时间与(M-bar)_η、MWD之关系为Jm=1.19*10~(-6)(M-bar)_η~(1.72)exp[-0.282((M-bar)_w/(M-bar)_n-1)]，秒<9> Rouse松弛时间与(M-bar)_η、MWD之关系为Jr=1.79*10~(-14)(M-bar)_η~(3.46)exp[-0.567((M-bar)_w/(M-bar)_n-1)]，秒 <10>。

钠原子激光增强电离光谱研究—以石墨杯为原子化器 原子吸收光谱法对发样中Zn、Cu、Mn、Ap的测定

、I钠原子激光增强电离光谱(LEIS)方法的研究-以石墨杯为原子化器在LEIS方法中，最常见的原子化器是火焰。但由于火焰背景噪声严重且难以克服，在火焰原子化过程中，雾化和热离解不充分，仅有10~(-2)%的分析溶液参与吸收以及火焰气体使测定元素受到高度稀释等不利因素的影响，火焰原子化限制了LEIS方法灵敏度的进一步提高。考虑到石墨炉原子化器较火焰具有取样量少，绝对灵敏度高；样品（包括固态、液态）可直接引入石墨炉内；不会发生如同火焰中所存在的干扰效应；蒸发效率和原子化效率较高，几乎全部样品都能参与吸收等优点，本工作在已建立火焰LEIS方法的实验基础上，将原子化器改换为石墨杯进行了钠原子LEIS方法的研究。到目前为止，国内外仅有的几篇有关石黑炉LEIS的研究报告中，都报导了该方法对钠原子的检出限估计可达到10~(-14)-10~(-15)克，由于此项研究尚处于探索性研究阶段，故有关方法性的系统研究几乎还未见报导。本工作在未使用任何放大器的情况下（实验条件限制）对影响钠原子LEIS信号强度的诸因互进行了实验观察。主要包括：钠原子化条件；激光束位置、阳极电压、激光输出能量、电极位置以及激光脉冲重复率对LEIS信号强度的影响等。并绘制了校准曲线，统计方法的相对标准偏差分别为11%（高浓度）18.2%（低浓度），在现有仪器条件下，还不能测出检出限，测定下限为3*10~(-9)克。对固体粉末直接进行了尝试，检测下限为5*10~(-8)克，进样是为5毫克。在进一步的研究工作中，如有条件使用低噪声的放大器及Bxear积分器，选择门检时间窗，或采用分步激发等手段，估计本方法定会达到预想的高灵敏度，检敏度至少提高了个数量级。对石墨炉原子化LEIS法来说，似比较详细的研究报告，截至实验停止时还未见报导。II原子吸收光谱法对发样中Zn、Cu、Mn、Al的测定发中微量元素ZN、Cu、Mn均属人体必需元素，与人体的生长发育和多种生理功能，临床医学等方面有着极为密切的关系，而Al则被认为是异致某种疾病的元素之一。本工作报告了用火焰法测定Zn、Cu；石墨炉法测定Al、Mn的结果，其中，对Al的测定，为摆脱基体干扰，加入改进剂Mg(NO_3)_2，并采用平台石墨炉进行试验，得到了线性较好的工作曲线，但在实际测定时，由于实验条件的限制，只能采用一般石墨管加基体改进剂对少娄样品中Al含量进行测定。Zn、Cu、Al三种元素由标准曲线法测定；而Mn由于Fe的干扰无法消除而采用标准加入法测定，并因此限制了测定样品数。Cu、ZN、Mn三种元素的回收率分别为102.8%, 99.7%, 102.5%，变异系数为9.6%, 11.3%, 9.7%，对本地居民发中（30个发样）Zn、Cu含量进行测定，Zn、Cu的含量范围为148-318ppm，7.2-15ppm，并计算了Zn/Cu比。本方法对发样中四种元素的测定结果与ICP法进行对照。两种方法测定结果吻合得较好。

SHEAR-DEFORMATION-POTENTIAL CONSTANT OF THE CONDUCTION-BAND MINIMA OF SI - EXPERIMENTAL-DETERMINATION BY THE DEEP-LEVEL CAPACITANCE TRANSIENT METHOD

The shear-deformation-potential constant XI-u of the conduction-band minima of Si has been measured by a method which we called deep-level capacitance transient under uniaxial stress. The uniaxial-stress (F) dependence of the electron emission rate e(n) from deep levels to the split conduction-band minima of Si has been analyzed. Theoretical curves are in good agreement with experimental data for the S0 and S+ deep levels in Si. The values of XI-u obtained by the method are 11.1 +/- 0.3 eV at 148.9 K and 11.3 +/- 0.3 eV at 223.6 K. The analysis and the XI-u values obtained are also valuable for symmetry determination of deep electron traps in Si.

DCXRD Investigation of a Ge/Si（001） Island Multilayer Structure

A Ge/Si（001） island multilayer structure is investigated by double crystal X-ray diffraction, transmission electron microscopy,and atomic force microscopy. We fit the satellite peaks in the rocking curve by two Lorentz lineshapes, which originate from the wetting layer region and the island region. Then from the ratio of the thick- nesses of the Si and Ge （GeSi） layers as determined by TEM,tbe Ge compositions of the wetting layer and islands are estimated to be about 0. 51 and 0. 67, respectively,according to the positions of the fitted peaks. This proves to be a relatively simple way to investigate the Ge/Si （001） island multilayer structure.

高量子效率前照式GaN基p-i-n结构紫外探测器

研究了Al0.1-Ga0.9N／GaN异质结p-i-n结构可见盲紫外探测器的制备与性能,P区采用Al组分含量为0．1的AlGaN外延材料形成窗口层，使340-365nm波段的紫外光可以直接透过P区到达i区并被吸收，有效提高了这个波段的响应率与量子效率,并且研究了不同P区AlGaN外延层厚度对探测器性能的影响，制备了两种不同P区厚度（0．1μm和0．15μm）的器件，测试结果表明，P区的厚度对200-340nm波段光吸收的量子效率影响较大，而i区的晶体质量的提高可以有效提高340-365nm波段光吸收的量子效率,并且当P区AlGaN厚度为0．15μm时，器件的峰值响应率达到0．214A／W，在考虑表面反射时外量子效率高达85．6％，接近理论极限，并且在零偏压时暗电流密度为3．16nA／cm^2,表明器件具有非常高的信噪比。

Passive Q-Switching in a Flash-Lamp Pumped Nd∶YAG Laser with Ion-Implanted GaAs Wafer

A passive Q-switched flash-lamp-pumped Nd:YAG laser with the ion-implanted semi-insulating GaAs water is reported．The wafer is implanted with 400keV As~+ ions in the concentration of 10~(16)cm~(-2). Using GaAs wafer as an absorber and an output coupler．62ns pulse duration of single pulse is obtained.

原子氢辅助分子束外延生长台阶状表面形貌的研究

研究了分子束外延中引入原子氢后，原子氢对外延层表面形貌特征形成的诱导作用，原子力显微镜（AFM），测试表明，在（311）AGaAs表面，原子氢导致了台阶状形貌的形成，在这种台阶状表面进一步生长了InAs量子点，测试结果表明其位置分布的有序化受到台阶高度和台阶周期的制约，这为实现量子点结构的有序化控制生长提供了一定的实验参考。

倒装焊组装的光电混合集成RCE探测器面阵

报道了一种可用于并行光传输系统的64 * 64光探测器面阵。器件结构采用谐振腔增强型（RCE），吸收区由3层InGaAs/GaAs量子阱构成，谐振腔是由2组多层布拉格反射镜组成，工作波长位于980 nm。该器件利用倒装焊技术，将GaAs基的谐振腔增强型光探测器面阵与相应的Si基标准CMOS集成电路混合集成在一起，形成具备64 * 64路光并行接收及处理的大规模光电集成探测器面阵器件，并对光探测器面阵的主要特性进行了测试，测试结构显示该面阵具有均匀的电特性，反向偏压均大于14 V，暗电流约为10 nA数量级。

铟镓氮薄膜的光电特性

用金属有机物气相外延设备，在氮化镓/蓝宝石复合衬底上快速外延生长铟镓氮薄膜，并对其进行了X射线三晶衍射、光致发光、反射光谱及霍尔测量等实验测试。确定该薄膜为单晶，其中In组分可以从0增加到0.26；在光致激发下发光光谱为单峰，且峰值波长在360～555nm范围内可调；其发光机理被证实为膜内载流子经带隙跃迁而直接复合；并具有很高的电子浓度。但InGaN薄膜的结晶质量却随着In含量的增加而变差。