种子形态特征对植被恢复演替的影响

种子形态特征不仅表达了一定量较为稳定的遗传信息,而且与种子的生产、脱落、传播、贮备、萌发与定植等过程密切相关,从而影响植被的恢复与演替。本文分析了种子形态特征与种子生产的关系,及其对植物散布能力、种子库与萌发定植产生的影响,及进而又对植被更新、演替与分布的影响。认为目前关于植物种子的形态特征及其对地下土壤种子库与地上植被恢复演替的影响研究较少,且没有把种子形态、种子传播、土壤种子库及其持久性、种子萌芽对策有机地结合起来。因此,有必要把种子形态特征与植被演替的关系作为种子生态学、植物学、植被生态学的基础学科进行全面研究,以阐明研究区植物种子形态特征对土壤种子库的更新过程、速率、大小等的影响,及种子形态对环境干扰的适应性,进而为植被更新、恢复与调控提供生态依据。

镁-锌-稀土系合金的组织和性能研究

　　制备了Mg-4.5wt%Zn-1～5wt%RE系合金（RE元素包括轻稀土：La、Ce、Nd、Sm；重稀土：Gd和Y），研究了铸态和热处理态合金的组织和性能。（1）适量的稀土元素均可细化合金晶粒，其中轻稀土元素的细化效果好于重稀土元素；（2）含轻稀土元素合金中的析出相主要为(Mg,Zn)17RE2和Mg4Zn7，而含重稀土元素的合金中的析出相主要为MgZnxREy(Mg3Zn6RE, Mg3RE2Zn3)和Mg4Zn7；（3）加入稀土元素后，合金的强度提高；稀土含量相同时，含轻稀土元素的强化效果较好。Mg-4.5Zn-1Ce合金具有最高的强度。T5处理态合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为236 MPa、111 MPa和15.8%，T6处理态合金分别为233 MPa、131 MPa和8.9%。强度提高的主要原因是合金中生成了大量的纳米级Mg4Zn7强化相，以及晶界沉淀相的连续性降低；（4）含重稀土元素合金的时效硬化效果高于含轻稀土元素的合金，经T6处理后，含重稀土元素合金的断裂强度和屈服强度均提高，而含轻稀土元素合金只有屈服强度提高。 　　研究了挤压变形Mg-4.5Zn-1Ce合金的组织和性能。473 K时效后峰值态合金具有较高抗拉强度和屈服强度，其值分别为291 MPa和239 MPa，比铸态分别提提高了55 MPa和128 MPa。高强度产生的原因是合金中生成了大量棒状和点状混合结构的纳米级Mg4Zn7强化相和晶粒的细化。 　　应用Edge-to-edge匹配模型成功预测了MgZn2/α-Mg体系中的位相关系，扩大了该模型的应用范围。并对模型进行了改进，主要体现在：1)确定匹配方向的平面上所有原子的中心位置需在平面上；2）匹配方向之间可任意配对。应用优化后的模型预测了Mg17Al12/α-Mg体系中的位相关系，预测结果与实验结果的吻合率为4/6，好于原模型预测的吻合率4/8。另外，使用优化后的模型，成功的预测出了理想的Burgers位相关系，从而证实了该位相关系是确实存在的，而不是near Burgers位相关系测定的误差。使用优化后的模型还成功的解释了该合金体系中稀土元素的晶粒细化机制和沉淀强化机制。

环戊二烯基轻稀土氯化物的合成及其稳定性的研究

I LnCl_3-LiCl-THF配合物的研究深入地研究了氯化稀土和氯化锂于四氢呋喃溶液中，以不同的摩尔比，在不同条件下的反应。实验结果表明，反应速度随着稀土元素原子半径的减小，LiCl/LnCl_3摩尔比的增大，以及四氢呋喃用量的增加而加快。通过紫外质谱元素分析和X-射线单晶结构分析等证明，随着不同的LiCl/LnCl_3摩尔比和结晶条件的不同，可以得到不同组成的LnCl_3-LiCl-TNF配合物。对(LaCl)(THF)_2(μ_2-Cl)_4[Li(THF)_2]_2和(LaCl)DME(μ_3-Cl)(μ_2-Cl)_5(La·DME)Li(THF)_2晶体的结构分析表明，前者为单斜晶系，P21/C空间群。a=10.542(4), b=32.236(4), c=11.182(6)A °; β=113.50(3) °, V=3484.97 A °~3. Z=4, R=0.0471；后者为三斜晶系，PT空间群，晶胞参数是：a=11.123(3), b=16.564(5), c=8.653(3)A °;α=95.16(3), β=95.63(3), γ=74.71(3) °;V=1527.0A °~3。Z=2，R=0.0303。实验结果还表明，μ_2-和μ_3-氯桥键是LnCl_3-LiCl-THF类配合物中最基本、最重要的配位键，这种键是通过多重键的方式起着稳定分子结构的作用。当进行与有机配体的交换反应时，由于它们的特殊稳定性，能起到阻止轻稀土有机配合物歧化反应的作用。II环戊二烯基轻镧系氯化物的合成及其稳定性的研究对(G_5H_5)_3Ln·THF和LnCl_3·3LiCl-THF (Ln=La, Nd)溶液反应的研究表明，由于μ_2-氯桥键的作用，轻稀土环戊二烯基化合物中环戊二烯基的再分配反应，在0℃或室温下都能迅速进行。通过两者不同的摩尔比反应，经元素分析、红外光谱、~1H NMR和质谱鉴定，方便地合成了C_5H_5 LnCl_2·2LiCl·5THF和(C_5H_5)_2LnCl.LiCl·nTHF (Ln=La, Nd)等配合物。这一结果表明(C_5H_5)_2LnCl.LiCl·nTHF配合物不仅能稳定地存在于THF溶液中，而且能在一定条件下析出结晶。对(C_5H_5)_2LaCl.LiCl·4THF的晶体结构测定表明，该晶体属于正交晶系，Pc2m空间群。a=12.306(4), b=23.056(6), c=26.701(11)A°; V=7575.81A°~3;而(C_5H_5)_2LaCl·LiCl(DME)_2THF晶体则属于六方晶系，a=12.967(4), b=12.967(4), c=24.108(10)A°;V=3510 A°~3。通过(G_5H_5)_3Ln·THF与LnCl_3·3THF (Ln=La, Nd)的反应进一步研究了轻稀土环戊二烯基氯化物的稳定性。经元素分析，红外光谱和晶体结构分析表明合成了[(η~5-C_5H_5)_4La_3Cl_5·3THF]_2·9THF和(C_5H_5)_2 NdCl·THF配合物，前者属于三斜晶系，P1空间群。a=11.690(3), b=11.750(5), c=18.433(6)A°; α=98.75(3), β=95.62(3), γ=118.92(2)°; V=2147.06 A°~3. Z=1, R=0.099。对环戊二烯基轻稀土氯化物的稳定性进行了较详细地讨论。结果表明，THF的用量和化合物的溶解度是影响产物组成的决定因素。当THF的量不足以溶解所生成的产物时，就会歧化成溶解度最大((C_5H_5)_3Ln·THF)和最小(LnCl_3·nTHF)的两种组分。反之，环戊二烯基轻稀土化合物(Ln=La, Nd)中环戊二烯基的再分配反应就能顺利进行。经元素分析和结构测定，在((C_5H_5)_3Nd·THF)和NdCl_3·LiCl-THF溶液的反应体系中，偶然分离得到了[(η~5-C_5H_5)_4Nd_4(μ_4-o)(μ_2-Cl)_8] [Li(DMP)_2THF]_2这一不合常规的化合物，其晶体属于正交晶系，Pna2,空间群a=19.010(7), b=23.231(6), c=14.180(4); V=6261.91 A°~3。Z=4, R=0.054。说明在一定条件下,μ-氧桥键也起到了稳定分子结构的作用。推测了各类环戊二烯基轻稀土氯化物在THF中的合成反应机理,在LiCl存在的反应体系中Ln cl cl Li桥键能与环戊二烯基发生交换反应;在(C_5H_5)_3Ln·THF和LnCl_3·3THF的反应体系中,首先存在着LnCl_3分子之间的互相作用，因而易于形成双核或多核配合物。这类配合物以晶体形式析出时，易于发生结构上的变化，即化合物的结晶形态与溶液中的形态不一定相同。探索了环戊二烯基烯丙基稀土化合物新的合成方法。找到了真空加热脱水制备氯化稀土的最佳条件，其产物纯度在97%以上。通过加入Co_3O_4/Wo_3催化助燃剂的方法，提高了测定稀土有机化合物中碳含量的准确性。

烙铁头(TRI MERESURUS MUCROSQUAMATUS)蛇毒中精氨酸酯酶的研究

采用DEAE－sephadex A-50、Sephadex G-100、CM-sepharose cl-6B三步柱层析，从烙铁头(T. mucrosquamatus)蛇毒中纯化得到的精氨酸酯酶在聚丙烯酰胺凝胶电泳(pH 8.3)和SDS－聚丙烯酰胺凝胼电泳中均呈现单一的蛋白带。其分子量为29000，等电点pI为5.2；由225个氨基酸残基组成，其中Gly,Asp和Glu的含量较高。它是一个糖蛋白，含有0.5%的中性已糖和0.75%的唾液酸，对热及酸碱变化较稳定。在280nm波长处有典型的蛋白质吸收峰，此时的消光数E0.1%/1cm为1.332。该酶具有较强的精氨酸酯酶活性和纤维蛋白原溶解活性，无出血活性、酪蛋白水解活性以及粗毒中含有的其它酶活性。从烙铁头(T. mucrosquamatus)蛇毒中纯化的具纤维蛋白原溶解活性的精氨酸酯酶（MFAE）是一丝氨酸蛋白酶，其活性可被PMSF抑制而不受EDTA的影响。MFAE酶促反应的最适pH为8.4，最适温度55 ℃; pH7.6、37 ℃时水解BAEER的米氏常数K_m为20 * 10~(-3)M。该酶能降解纯化人纤维蛋白原的Bβ链以及纯化牛纤维蛋白原的Aα和Bβ链，并有一定的纤维蛋白溶解活性。它能明显延长兔血浆的凝血酶时间和复钙时间。纯化的MFAE无出血活性、凝血酶样活性及血小板聚集活性，对ADP、AA、TMVA、Melittin等诱导的血小板聚集也无抑制或解聚作用。本文还测定了它对凝血酶及胞浆毒特异性合成三肽底物的水解活性。

马雪山黑白仰鼻猴Rhinopithecus bieti的生境垂直利用、过夜处选择、社会组织和笼养性行为及出生季节性

在黑白仰鼻猴（Rhinopithecus bieti）分布区北端的南仁（99o04’E, 28o34’N）, 野外工作分别于2001年4月10日 － 6月30 日（代表冬末和春季），9月14日 － 12月20日（夏秋季）进行。我们分别用粪便取样法、录像带记录和直接观察法收集了猴群生境的垂直利用、过夜处选择和社会组织数据。此外，我们于1998年8月20日到12月31日在中科院昆明动物研究所老所利用全发生取样法（All-Occurence sampling）收集了一个单雄多雌单元（One-male, multi-female unit: OMU）的性行为数据。另外，我们利用昆明动物所1994 - 2003年和昆明动物园1991 - 2003年笼养黑白仰鼻猴群的出生记录来说明出生季节和出生间隔。 黑白仰鼻猴群全年在3500 - 4300 m的林带上活动，集中利用的海拔带为3900 - 4200 m，这可能与猴群的主食（松萝）主要分布于高海拔有关。冬季, 山沟中的粪便密度高于山脊，这可能是猴群在沟中过夜的缘故。猴群喜欢在树高（27.5 ± 3.2 m）较高、胸径（57.9 ± 16.9 cm）和树冠（6.3 ± 1.4 m）大的针叶树（云冷杉）上过夜。猴群冬季喜欢在阳坡中部的针叶树上过夜，这样既安全又可以接受适量的阳光照射。这是猴群在选择最安全和最暖和过夜处的一种折衷策略。 1994年猴群OMUs大小为7.8 ± 1.7（n = 17），成年性比（M/F）是1.0: 3.8。2001年OMUs大小为10.1 ± 3.7 （n = 15），成年性比是1.0: 4.9。1994-2001年，OMUs中每个成年雌性每年的平均增长率是0.04。这种OMU-band两层社会组织与Kirkpatrick（1996）的报道一致。 雌性以匍匐地面或栖木上，同时面部和视线左右摆动，或者坐着上下移动头部的动作邀配；雄性则以伴有特别的叫声、露齿动颌表情邀配。在有射精记录的观察日中，平均每5.2次爬跨有1次射精，而单次爬跨就射精的仅占4.4％。雌性邀配了18次射精爬跨的大多数（72%），但163次非射精爬跨中她们邀配的仅为45%。雄性在射精交配中叫声多于非射精交配。该种交配模式与其它疣猴亚科动物相似，而性内交配竞争可能与这种模式的进化有关。 笼养黑白仰鼻猴群的出生日期为12 - 6月份，出生高峰期为3 - 5月份。猴群的平均出生日期为4月18日（标准差为43天），中位出生日期为4月10日。猴群的出生间隔平均为624 ± 150天（n = 15，范围：332 - 787天）。幼猴可活到1岁后的出生间隔（706 ± 71, n = 12, 498 - 787天）显著长于1岁内死亡或流产后的出生间隔（428 ± 87, n = 5, 332 - 568天）。婴猴性比（M/F）显著偏离1: 1。

半导体中自旋轨道耦合及自旋霍尔效应

本文主要评述和介绍半导体微结构中自旋轨道耦合的研究和最近的研究进展.我们细致地讨论了半导体微结构中自旋轨道耦合的物理起源和窄带隙半导体量子阱中的自旋霍尔效应.我们发现目前国际上广泛采用的线性Rashba模型在较大的电子平面波矢处失效:即自旋轨道耦合导致的能带自旋劈裂不再随电子波矢的增加而增加,而是开始下降,即出现强烈的非线性行为.这种非线性的行为起源于导带和价带间耦合的减弱.这种非线性行为还会导致电子的D'yakonov-Perel'自旋弛豫速率在较高能量处下降,与线性模型的结果完全相反.在此基础上,我们构造统一描述电子和空穴自旋霍尔效应的理论框架.我们的方法可以非微扰地计入自旋轨道耦合对本征自旋霍尔效应的影响.我们将此方法应用于强自旋轨道耦合的情形,即窄带隙CdHgTe/CdTe半导体量子阱.我们发现调节外电场或量子阱的阱宽可以作为导致量子相变和本征自旋霍尔效应的开关.我们的工作可能会为区别和实验验证本征自旋霍尔效应提供物理基础.

纳米硅薄膜制备及HIT太阳能电池

在较高工作气压(332.5～399Pa)下,采用等离子增强化学气相沉积(PECVD)工艺制备了优质的本征纳米硅薄膜及掺磷的纳米硅薄膜,并采用X射线衍射(XRD)、拉曼散射(Raman) 测试技术对其进行了测试和分析.结果表明纳米硅薄膜的XRD谱中存在(111)、(220)和(331)峰位;Raman谱中显示出其薄膜中的晶粒的大小(2～5nm)符合纳米晶的要求.将制备的纳米硅薄膜初步用于栅极/ITO/n-nc-Si∶H/i-nc-Si∶H/p-c-Si/Al/Ag结构的异质结(HIT)太阳能电池,开路电压(Voc)达404mV,短路电流密度(Jsc)可达到34.2mA/cm2(AM1.5,100mW/cm~2,25℃).

A Monolithic Integrated Logic Circuit of Resonant Tunneling Diodes and a HEMT

A technology for the monolithic integration of resonant tunneling diodes (RTDs) and high electron mobility transistors (HEMTs) is developed. Molecular beam epitaxy is used to grow an RTD on a HEMT structure on GaAs substrate. The RTD has a room temperature peak-to-valley ratio of 5.2:1 with a peak current density of 22.5kA/cm~2. The HEMT has a 1μm gate length with a-1V threshold voltage. A logic circuit called a monostableto-bistable transition logic element (MOBILE) circuit is developed. The experimental result confirms that the fabricated logic circuit operates successfully with frequency operations of up to 2GHz.

掺杂InGaAs/InAlAs单量子阱中电子对称态和反对称态磁输运研究

利用变温Hall测量研究了重掺杂InGaAs/InAlAs单量子阱中二维电子气,发现在量子阱中由于存在电子对称态和反对称态导致纵向电阻出现拍频现象.通过分析拍频节点位置,得到电子对称态和反对称态之间的能级间距为4meV.此外,通过迁移率谱方法和多载流子拟合过程研究了不同迁移率电子的浓度和迁移率随温度的变化关系.

空间生长GaAs材料多孔部分的俄歇能谱分析与阴极荧光形貌观察

在空间生长SI-GaAs的某些部位有汽泡产生，经俄歇分析，汽泡表面约有10nm的砷层，它从半绝缘砷化镓内部逸出，导致其成为半导体。用阴极荧光形貌观测了其多晶结构。

高温热退火时异质结薄膜CeO_2/Si界面扩散-反应的机理研究

国家自然科学基金