Structure and optical properties of Nb2O5 sculptured thin films by glancing angle deposition

Nb2O5 sculptured thin. films deposited by electron beam evaporation with glancing angle deposition were prepared. Nb2O5 sculptured thin. films with tilted columns are optical anisotropy. XRD, SEM, UV-vis-NIR spectra are employed to characterize the microstructure and optical properties. The maximum of birefringence (Delta n) is up to 0.045 at alpha = 70 degrees with packing density of 0.487. With increasing the deposition angle, refractive index and packing density of Nb2O5 STF are decreasing. The relationship among deposition parameter, microstructure and optical properties was investigated in detail. (C) 2008 Elsevier B. V. All rights reserved.

Influence of substoichiometer on the laser-induced damage characters of HfO2 thin films

HfO2 is one of the most important high refractive index materials for depositing high power optical mirrors. In this research, HfO2 thin films were prepared by dual-ion beam reactive sputtering method, and the laser-induced damage thresholds (LIDT) of the sample were measured in 1-on-1 mode for laser with 1064 nm wavelength. The results indicate that the LIDT of the as-grown sample is only 3.96 J/cm(2), but it is increased to 8.98 J/cm(2) after annealing under temperature of 200 degrees C in atmosphere. By measuring the laser weak absorption and SIMS of the samples, we deduced that substoichiometer is the main reason for the low LIDT of the as-grown sample, and the experiment results were well explained with the theory of electronic-avalanche ionization. (C) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

Effects of deposition rates on laser damage threshold of TiO2/SiO2 high reflectors

TiO2 single layers and TiO2/SiO2 high reflectors (HR) are prepared by electron beam evaporation at different TiO2 deposition rates. It is found that the changes of properties of TiO2 films with the increase of rate, such as the increase of refractive index and extinction coefficient and the decrease of physical thickness, lead to the spectrum shift and reflectivity bandwidth broadening of HR together with the increase of absorption and decrease of laser-induced damage threshold. The damages are found of different morphologies: a shallow pit to a seriously delaminated and deep crater, and the different amorphous-to-anatase-to-rutile phase transition processes detected by Raman study. The frequency shift of Raman vibration mode correlates with the strain in. film. Energy dispersive X-ray analysis reveals that impurities and non-stoichiometric defects are two absorption initiations resulting to the laser-induced transformation. (C) 2008 Elsevier B. V. All rights reserved.

Thermal-mechanical modeling of nodular defect embedded within multilayer coatings

The initiation of laser damage within optical coatings can be better understood by thermal-mechanical modeling of coating defects. The result of this modeling shows that a high-temperature rise and thermal stress can be seen just inside the nodular defect compared to surrounding coating layers. The temperature rise and thermal stress tend to increase with seed diameter. Shallower seed tend to cause higher temperature rise and greater thermal stress. There is a critical seed depth at which thermal stress is largest. The composition of the seed resulting from different coating-material emission during evaporation can affect the temperature rise and thermal stress distribution.

华南热带亚热带森林生态系统恢复/演替过程碳、氮、水演变机理

项目针对热带亚热带森林生态系统服务功能及所属区域社会发展的需求，结合全球变化（CO2浓度上升导致的全球变暖、氮沉降、降水格局演变）所面临的关键科学问题，系统开展森林生态系统碳、氮、水等过程演变规律的研究。经过十多年的努力，取得如下创新性理论：⑴成熟森林土壤可持续积累有机碳。发现亚热带成熟森林表土层（0-20cm）有机碳以0.61t/hm2•a的速度增加，为确认成熟森林作为新的碳汇奠定基础。⑵成熟森林趋于氮饱和。发现热带亚热带成熟森林生态系统趋于氮饱和，氮沉降增加将导致系统养分平衡的破坏。⑶退化生态系统恢复限制因子理论。水热季节分配不均限制了退化生态系统的恢复。⑷森林生态系统恢复/演替过程中其结构与功能、地上和地下不同步理论。创新方法：计算土壤C贮量长期变化的新方法；建立森林地下NPP关联估算模型；基于C/N确定森林土壤硝化与反硝化作用速率；推出降水动能及其受林冠分配调控的理论计算方法；提出任意时空尺度的生态系统水热状况量度指标及计算公式。发表Science等SCI论文52篇，核心期刊论文185篇，专著3部，被SCI论文引用312篇次，核心期刊引用2277篇次，核心内容之一被评为“2006年度中国基础研究十大新闻”。该成果催生生态系统非平衡理论框架的建立，引起国际同行的极大关注并获得高度评价，达到了世界领先水平。

南方主要易腐易褐变特色水果贮藏加工关键技术

本成果研究开发我国产量均居世界第一的杨梅、荔枝、龙眼、草莓等四种易腐易褐变南方特色水果的贮运保鲜加工技术，为这些水果的时空市场拓展和增值提供关键技术支撑。取得的主要成果包括：鉴别了杨梅等易腐水果的主要腐败微生物，建立了动态生长模型，开发的抑霉剂可延长五倍保鲜期，好果率90%以上；筛选了水果采后病害的拮抗微生物，从生态、生理和基因水平阐明了水果采后病害的生防机理，开发的高效低成本生防制剂对杨梅、草莓真菌病害性腐烂的抑制率达60%~70%；研究了衰老、褐变、腐烂、冷害等影响荔枝、龙眼采后品质的关键问题，阐明了酶促褐变和品质劣变机理；开发的荔枝龙眼抗褐变综合保鲜贮运技术使保鲜期达2个月，好果率90%以上；建立了系统的果蔬运输生理学研究体系，开发的易腐水果控温长途运输保鲜集成技术可将杨梅、草莓的运销半径由产地周边数百公里拓展到全国和国际市场；阐明了杨梅花色苷降解特性，开发了杨梅汁、酒护色和澄清关键技术。以上成果获得5项发明专利，发表相关论文102篇，其中SCI收录42篇。成果在主产区企业应用后，近三年直接创产值7.5743亿元,创利税1.8634亿元，创汇1375万美元；向果农收购四种水果10万多吨，使果农增收4亿多元。

园艺产品采后品质的调控机制

该项目属农业科学技术学科，主要内容涉及到农产品贮藏、园艺采后生物学、植物学等领域。园艺产品品质是影响和制约其贮运保鲜的关键因素，该项目在园艺产品采后品质研究方面取得了重要进展：本项目首次从多酚氧化酶、花色素苷酶、褐变底物和能量亏损等多方面系统性提出了荔枝果实采后褐变机理；确定了香蕉、芒果、草莓等果实采后新的乙烯受体形成特点和规律以及贮藏环境和外源乙烯的响应特性；从乙烯结合位点、乙烯作用和扩展蛋白、苯丙氨酸解氨酶的基因表达等方面阐明了香蕉果实冷害发生的可能原因，丰富了果实冷害发生的作用机制；系统研究荔枝、龙眼、芒果、桃、甜樱桃、柑桔、冬枣、李、西兰花、康乃馨、月季切花等园艺产品采后的生理代谢特点，揭示了在不同贮藏条件下园艺产品品质的变化规律和调控机制；在技术和方法上，首次提出了果实组织ATP、ADP和AMP含量的快速HPLC测定技术；建立新的乙烯结合位点合成速率的测定技术；提出了以电导率为指标，建立了果实品质的定量评价方法，能更好评价/预测园艺产品的品质。该成果揭示了园艺产品采后品质调控的生理代谢特征和规律性变化，对影响品质的关键性问题（如衰老、褐变、冷害等）进行了深入研究，获得了最新成果，在研究方法上也取得了突破。研究成果在国际核心期刊上发表SCI收录论文72篇，获得国际科学基金Jubilee Award，得到国内外同行专家的关注并被广泛引用（被SCI论文引用323篇次）；在荔枝、龙眼等果实采后研究领域处于国际领先地位。

热带亚热带森林生态系统碳、氮、水耦合研究

本项目在广东省自然科学基金、中国科学院、中国科技部、国家自然科学基金等资助下，通过大量定位观测、室内外控制实验，并采用涡度相关、稳定性同位素、生态系统建模等关键技术，阐明了热带亚热带森林生态系结构特征特征与调节水功能之间关系；分析了热带亚热带不同演替阶段森林土壤中碳氮比值对土壤中硝化作用速率和呼吸速率的影响和作用；揭示了热带亚热带不同演替阶段森林生态系统20多年来其土壤有机碳含量及贮量动态变化规律；模拟了在人为活动和全球变化情景下，热带亚热带不同演替阶段森林生态系统碳氮状态的变化规律和碳氮功能的位移趋势；建立了热带亚热带森林生态系统水文学过程中碳氮的循环过程模式；研究了热带亚热带森林生态系统凋落物在不同气候带的森林生态系统和同一气候带不同海拔高度的森林生态系统的碳氮循环相互相应机理。这些研究成果具有较高的学术水平，展示了我国对热带亚热带森林生态系统研究的最新成果，具有突破性的研究方法和结论相继在国际核心期刊上发表（专著2本，SCI论文32篇，EI论文10篇），并得到国内外同行专家的关注并被广泛引用（被SCI论文引用179篇次，被国内引用达867篇次），充分说明了该项研究成果达到了国际同类研究的先进水平。

广东省主要农情动态监测与快速预报研究

该项目在以下四个方面取得了各具特色的成果：1、根据野外农学参数实测数据制定了广东省稻作图谱；建立了区域范围的雷达水稻估产模型； 计算出了广东省早、晚稻产量分布图，估产精度达到90%以上，取得了利用SNB SAR数据进行大面积水稻估产的技术突破，及时为广东省政府提供了农业宏观决策的科学依据。2、利用图像融合的技术及时做出了全国农业产业调整后，广东省农用土地变化的定量分析成果。同时，为研究农田初级生产力提供了基础科学积累。3、通过研究广东植被生产力时空特征，修正了国际上一直沿用的光利用率系数；还证明了在全省重植林后，每年可固定广东全省年CO2排放量的一半，充分证明植树造林对缓解全球变暖的CO2温室效应具有非常重要的意义。被写入了第三世界科学院为南非世界首脑峰会的文件，将对我国合理履行国际协议提供科学依据。4、建立了广东省林业查询系统、树种生产力遥感判读分类模型和面积，并计算得到广东省森林生态系统的总服务价值为371亿元，通过各林型服务价值比较，得出最高的是松林，总值为100.05 亿元。该项目培养了博士、硕士生10多名，完成了专著3部，论文20多篇(其中EI和SCI论文8篇)，经专家鉴定本成果整体上达到国际先进水平，部分成果达到国际领先水平。

南亚热带森林植物生物量、生产力及能量利用效率研究

以南亚热带地带性植被季风常绿阔叶林、各种人工林、半自然林和灌草丛等群落为对象，在长达十余年的时间里研究了各群落的冠层结构、辐射能环境和生理生态特征等，在此基础上采用了有关的数字模型进行模拟，并用时空替代的方法将天然林和人工林结合起来分析了生态系统动态演替过程中的能量生态特征。该成果填补了世界上本地带植被生物量和生产力研究的空白，对能量生态学的定义、研究体系和研究历史有新的认识。此外，在生物量和生产力、叶面积指数、细根生物量、测树器等研究方法上有创新。发表专著1本，论文56篇，论文中有15篇发表国际刊物上，42篇发表在国内核心刊物上。论文发表后，被SCI收录2篇共5次，STP收录2篇、被BA和CA等国外文摘收录21篇次，被国内各类文摘收录50次，被国内学者引用700多次。研究成果达国际先进水平，某些方面达国际领先水平。

山东山旺中新世植物重要类群演化生物学与古气候定量重建的研究

　　早在20世纪三十年代，前人发现山旺中新世具有丰富的植物化石，枝叶、果实、花保存完好。1940年我国植物学家胡先骗与美国加州大学钱耐发表研究专著《中国山东山旺中新世植物群》，报道了30科61属84种植物，为最早系统地进行山旺植物研究的奠基之作，至今仍然具有很高的科学价值和国际影响。1946年布朗发表论文涉及山旺部分属种修订工作。1951年斯行健发表文章：评胡先骗与钱耐著“山东中新统植物群”， 对部分属种鉴定提出异议。1978年植物所与南古所老一辈科学家又作了大量补充与修订，完成合著《中国新生代植物》，该书对山旺植物群进行了系统整理，总计43科87属125种植物，奠定了 山旺植物群的基本面貌。此后，山旺植物群陆续有新的类群添加。目前所知山旺植物群主要以温带落叶植物为主混生了部分亚热带常绿和落叶阔叶植物。该植物群不仅种类繁多，数量丰富，而且保存完整，是我国新生代植物群中研究程度最好的代表。 尽管山旺研究已经取得如此丰富的成果，但是在Hu&Chaney (1940)研究山旺植物群之后的长达60年里( 1940-1999)，关于山旺叶、果实与花的研究仅局限于外部的形态描述，缺乏对其进行细胞形态结构和角质层等结构植物学的实验分析研究，从而大大制约了对该植物群性质的理解和类群演化生物学的深入的研究。 近年来我们通过与国际国内同行的广泛合作，运用国际古植物学研究的新技术、新方法，如叶结构分析、角质层分析、细胞形态结构分析等，在光学显微镜与电子显微镜不同层次的观察上，将植物体外部形态学与内部细胞结构研究相结合，开展对山旺植物群的类群研究，取得了重要进展。我们首次成功提取了山旺植物“阿斯羌属”(As tronium)的角质层，并观察到气孔器结构，为该类群的正确修订提供了确凿的生物学证据，建立了化石新属钱耐属(Wang andManchester，2000)。山旺中新世地层中过去报道存在大量的“阿斯羌”花化石，为五个萼片宿存的辐射对称的花，果实球形，一枚，项生。这种生殖结构也普遍见于欧洲大陆的中新世地层和北美大陆美国的始新世地层中。欧洲人Heer在1859年提出它属于分布于东亚的旋花科的飞蛾藤属(Porana)植物; Weyland在1937年认为它应当是热带龙脑香科非洲马达加斯加岛屿特有分布的Mono tes属植物;美国人MacGinitie在1953年认为它属于分布于南美的漆树科的阿斯羌属(Astronium)植物，其确切系统位置众说纷纭。在中国新生代植物一书中，采用了美国人MacGinitie在1953年的观点，称之为阿斯羌花。斯行健先生认为是旋花科的飞蛾藤属植物。 我们调查了密苏里北京植物园标本馆馆藏的南美和非洲标本，以及哈佛大学标本馆的馆藏东亚标本，对上述科属现存植物的花结构进行了全面的详细研究。发现5个萼片宿存的辐射对称的花见于多个不同的科属类群，是一种趋同演化性状，而萼片脉纹与表皮细胞气孔器排列、果实形态与数目等特征在上述不同类群中极易区分。因而逐一排除了属于上述现存类群的可能性。我们研究的山旺与北美的化石标本显示的果实个体发育过程与现存植物苦木科苦木属(Picrasma)的果实发育相似，果实发育早期为5枚分离，后期3-4枚退化，仅1-2枚，通常为1枚球形果实留存，花瓣脱落，萼片宿存。但是，它们二者在果实形态与萼片表皮结构上，仍存在很大差异。现在认为它属于一个绝灭的植物类群，化石的系统位置尚无法放入现存的科属系统，可能接近于苦木科。因此，建立了一个化石新属钱耐属(Chaneya)。目前，该属包含二个种，一个分布于北美始新世地层，另一个分布于东亚中新世地层，欧洲的材料由于缺乏深入研究，尚无法确定归属。钱耐属在北半球第三纪地层中呈东亚北美间断分布。钱耐属的研究，不仅为探讨东亚与北美植物区系的联系和植物类群的分化历史提供了重要的证据(Wang and Manchester，2000)，更为深入探讨山旺化石植物重要类群的结构与演化生物学研究提供了成功的范例。 山旺的榉属(Zelkova)是山旺植物群的一个常见分子。榉属是欧亚大陆分布的植物，现存6种，在欧亚大陆第三纪地层中发现了大量的榉属化石，包括果实与叶连生的枝条。在北美大陆虽然有榉属化石报道，但是由于缺乏果实，仅靠叶的特征难以令人信服，榉属是否存在于北美仍有争议( Manchester，1989;Manchester，个人通讯)。近年基于我们在山旺组发现和采集到大量的榉属离散叶片以及联生有果实和叶的生殖枝条的深入研究，获得了化石叶结构、表皮细胞、表皮毛、气孔器、核果的大量结构生物学信息。通过与奥地利维也纳大学的 Ferguson教授合作，建立了欧亚现存榉属6个种的生物学形态与结构信息参照系，古今对比结果清楚表明山旺榉的叶缘齿式结构及表皮特征组合最接近我国南部分布的Z. schneideriana，而不是Hu and Chaney (1940)建议的广布于东亚的Z serrata，也明显不同于欧亚大陆共有、分布于西亚伊朗和东欧高加索地区的Z. carpinifolia。常见于欧洲第三纪的翁格榉(Z. ungeri)在形态学更接近Z.carpinifolia。因此，山旺榉明显不同于翁格榉，有其独立的种级特征，应建立东亚中新世榉属的一新种一山旺榉(Z shanwangensis sp. nov.)。榉属在欧亚大陆上的种级分化可能至少在中中新世即已出现。 我们1995年报道了山旺中新世地层发现中国特有植物杜仲化石，并利用先进的电子显微镜设备，找到了确凿无疑的原位化石杜仲特殊胶丝结构直接证据。《美国植物学报》1997年发表文章评论这是目前我国唯一可靠的、保存有精美的胶丝细胞结构的杜仲化石。近年我们迸一步采用古今结合的方法，运用自创的“特有种气候分析法”，对中国重要特有植物杜仲开展了多学科综合研究，利用现存杜仲种子春季萌发需要特定温度的生理学研究结果，结合自然分布区的温度分布，定量恢复了山旺中新世古春季温度数值;该项研究工作的论文列入著名国际SCI刊物《美国植物学报》2003年1月第一期首篇文章。美国植物学报评审人评价：这是应用现代植物实验数据解决地质时期古气候学问题的一个极好例子，是经典之说“现代是（认知）过去的钥匙”的例证，更是当前古植物学研究的一个范例。该文作出的重要贡献体现在如下几个方面：1、提供了现代植物生理生态的实验数据;2、提供了古植物学研究需要的解剖学证据（胶丝）;3、更正了古生物地理方面的一个假说（杜仲何时在中国出现）; 4、提出了一个解答古气候学问题的新方法。 最后一点实际上也是最重要的一点。” 油杉属的研究显示该属现代有三个种，生活在东亚中国，越南和老挝。它曾经在北半球广泛分布，以球果、种鳞、具翅的种子、木材等形式保存在新生代第三纪地层中，如已经有报道的北美大陆美国俄勒冈渐新世和中新世，欧洲中部中新世，亚洲日本中新世和上新世，俄罗斯远东渐新世到中新世地层。本次山旺中中新世与美国俄勒冈渐新世Rujada flora发现的油杉，接近现存油杉属的属型种油杉。北美中新世和亚洲日本中新世和上新世报道了接近于现存种铁坚油杉的化石。这些证据反映了东亚与北美第三纪植物区系的联系远比今天密切，油杉在北美中新世末期后、在欧洲早更新世之后和在东亚日本上新世结束，在上述地区消失。油杉今天仅孑遗分布于东亚中国秦岭以南、雅砻江以东，长江以南及台湾、海南岛和越南、老挝等亚热带至热带北缘的低山、丘陵山区。山旺油杉的球果化石具有现存油杉和铁坚油杉复合种的特征，可能代表了兼具中国两种油杉共同特征的一个早期类型，由此也表明油杉和铁坚油杉的物种分化在中国有可能是1500万年以来发生的新近事件。同时，油杉球果（松科）的首次发现，解决了山东山旺中中新世化石产地有无裸子植物这个长达半个世纪的争论(Hu andChaney，1940：斯行健，1951)，进一步确证了山旺中中新世气候为亚热带山地气候类型。

The Homology and Relationship of Human (Homo sapiens) Chromosomes 1, 19 and Dusky Langur (Trachypithacus obscurus) Chromosomes 6, 8 Demonstrated with Chromosome Painting

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