Spectroscopic properties of Er3+ doped TeO2-BaO (Li2O, Na2O)-La2O3 glasses for 1.5-mu m optical amplifiers

This paper reports on the optical spectroscopic properties and thermal stability of Er3+-doped TeO2-BaO (Li2O,NaO)-La2O3 glasses for developing 1.5-mu m fiber amplifiers. Upon excitation at 977 nm laser diode, an intense 1.53-mu m infrared fluorescence has been observed with a broad full width at half maximum (FWHM) of about 60 nm for the Er3+-doped TeO2-BaO (Li2O, Na2O)-La2O3 glass with 10 mol% of BaO. The calculated fluorescence lifetime and the emission cross-sections of the 1.53-mu m transition are 2.91 ms and similar to 9.97 x 10(-21) cm(2), respectively. It is noted that the gain bandwidth, a, x FWHM, of the TeO2-BaO-La2O3Er2O3 glass is about 600, which is significantly higher than that in silicate and phosphate glasses. Meanwhile, it is interesting to note that the TeO2-BaO-La2O3-Er2O3 glass has shown a high glass thermal stability and good infrared transmittance. As a result, TeO2-BaO (Li2O, Na2O)-La2O3 glass with 10 mol% of BaO has been considered to be more useful as a host for broadband optical fiber amplifier. (c) 2005 Elsevier B.V. All rights reserved.

Novel Bi-doped glasses for broadband optical amplification

Broadband infrared luminescence is observed in various Bi-doped oxide glasses prepared by conventional melting-quenching technique. The absorption spectrum of the Bi-doped germanium oxide glass consists of five broad peaks at below 370, 500, 700, 800 and 1000 nm. The fluorescence spectrum exhibits a broad peak at about 1300 nm with full width at half maximum (FWHM) of more than 300 nm when excited by an 808 nm laser diode. The fluorescence lifetime at room temperature decreases with increasing Bi2O3 concentration. Influence of the glass composition and melting atmosphere on the fluorescence lifetime and luminescent intensity is investigated. The mechanism of the broadband infrared luminescence is suggested. The product of stimulated emission cross-section and lifetime of the Bi-doped aluminophosphate glass is about 5.0 X 10(-24) cm(2) s. The glasses might be promising for applications in broadband optical fiber amplifiers and tunable lasers. (c) 2007 Elsevier B.V. All rights reserved.

松嫩平原南部主要耐盐碱植物群落生物生态学机制的初步探讨

本文采用野外调查分析和室内室验相结合的方法，初步探讨了松嫩平原南部主要耐盐碱植物群落形成和分布的生物生态学机制，得出如下结论： （1）土壤盐碱含量是决定耐盐碱植物群落组成和分布的主导因素。当土壤盐碱含量逐渐增大时，依次分布着虎尾草、羊草、星星草和碱蓬植物群落，并且这些植物群落的种类组成不同。虎尾草、羊草的生态幅度较广，星星草和碱蓬生态幅度较窄。 （2）在野外不同土壤条件下采集的星星草，体内脯氨酸含量有规律地变化。说明在盐碱生境下，植物通过调节体内某些生理反应来适应盐碱生境。 （3）在实验室控制条件下，研究植物对盐碱因素的反应，碱蓬、星星草、虎尾草在生理指标上表现出对盐碱生境的适应性依次减弱。这种适应特性的不同是植物群落形成和分布的主导因素。在盐碱生境下，碱蓬的发芽势、发芽率、呼吸强度、ATP含量和生长量普遍高于其它植物，有一定盐碱（500PPm Na2CO3）存在时，生命活动受促进，在较宽盐碱浓度范围（低于3000PPm Na2CO3）内，受抑制不显著，且以稀盐机制避盐，所以在高含量盐碱土上，碱蓬竞争力强，形成耐盐碱性强的碱蓬群落。星星草在一定盐碱(250 PPm Na2CO3)存在时，生命活动得到促进，在较低浓度的盐碱溶液（1000PPm Na2CO3）中，生命活动被明显抑制，且星星草以拒盐机制躲避盐的伤害，所以在较低含量的盐碱土上，生长良好，形成耐盐碱的群落，该群落耐盐碱性低于碱蓬群落。由于碱蓬和星星草生命活动要求一定量的盐碱，所以在盐碱含量很低的土壤上，生长不好，生态幅度较窄。虎尾草在盐碱存在下，生命活动受到抑制，所以虎尾草只有在盐碱含量很低的土壤上生长良好，形成虎尾草群落。由于在很宽的盐碱浓度范围内，虎尾草受抑制作用不明显，所以虎尾草在其它许多耐盐碱植物群落中，作为伴生种存在，生态幅度较宽。

锡林河流域一个放牧草原群落土壤呼吸及其影响因子的研究

本文综述了草原群落土壤呼吸研究的理论、方法、最新进展和主要成果。从2001年6月5日到10月15日，在内蒙古锡林河流域的一个典型草原群落放牧地段用气相色谱法对土壤呼吸进行了测定，并同期观测相应的环境因子，分析了它们之间的相互关系，并根据根系生物量和土壤呼吸的相关性外推出根系呼吸占土壤总呼吸的比例。同时，采用碱液吸收法对该草原群落和一个沼泽化草甸群落的土壤呼吸进行了比对测定，比较在不同生境下土壤呼吸速率的差异。另外，重点比较了两种常用的土壤呼吸测量方法——碱液吸收法和气相色谱法对典型草原群落土壤呼吸的测量效果。主要研究成果如下： 1．在草原群落，生物量（包括地上和地下生物量）、温度（包括气温和土壤温度）和水分及土壤呼吸的季节变化均呈不规则的波动曲线;土壤呼吸与土壤湿度高度相关，与温度尤其是土壤温度以及地下生物量之间存在着一定的相关性，但和地上生物量及绿色生物量之间几乎没有关系。 2．草原群落和草甸群落土壤呼吸的季节动态基本一致，均出现了两个峰值，分别出现在6月底和7月底，它们的变化范围分别为312.8~1738.9 mg C﹒m-2﹒d-1 和 354.6 ~2235.6 mg C﹒m-2﹒d-1，日平均土壤呼吸速率分别为785.9 mg C﹒m-2﹒d-1 和1349.6 mg C﹒m-2﹒d-1，草甸群落的土壤呼吸速率明显高于草原群落; 3．土壤水分是草原群落土壤呼吸的主要限制因子，但对草甸群落的土壤呼吸变化却基本没有影响;草甸群落中，地上总生物量与土壤呼吸速率间没有显著的相关关系，但地上部分绿色生物量与土壤呼吸间存在着显著的幂函数关系，而在草原群落中，土壤呼吸速率与地上活生物量或地上总生物量的相关关系均很弱。 4．在草原群落，根系呼吸占土壤总呼吸的比例为60.7% - 93.3%，平均为82%; 5．碱液吸收法和气相色谱法的测定结果具有很高的相关性（R2=0.7563），它们的季节动态基本一致，变化范围分别为从249.3~1795.1 mg C﹒m-2﹒d-1和从312.8~1738.9 mg C﹒m-2﹒d-1，平均值分别为634.2 mg C﹒m-2﹒d-1和802.7 mg C﹒m-2﹒d-1，碱液吸收法的测量值是气相色谱法的约1.4倍。

农牧交错区不同植物群落的根冠比特征及土壤呼吸日动态的观测研究

本论文对草地群落地上/地下生物量构成、根冠比特征及其影响因子以及土壤呼吸测定方法比较等的国内外研究进展和主要成果进行了综述，在此基础之上对地处我国北方农牧交错带中段的内蒙古多伦县境内的18种草地群落（包括天然草地和人工草地群落）进行了相关内容的研究工作。 在2002年生长季期间，对这18个植物群落中选取的16个进行了群落学调查，测定了其地上、地下生物量，同时测定了土壤含水量、土壤容重、土壤全氮含量和土壤有机质含量。分别分析了地上、地下生物量以及根冠比（root to shoot ratio）与这些立地因子间的相关关系。同期，从18个群落中选定10个代表性群落测定其土壤呼吸速率，测定方法选用了动态红外气体分析法 (Infra red gas analysis， abbreviated as IRGA)和碱液吸收法（Alkali absorption, abbreviated as AA）。对这两种方法的测定结果进行了比较分析，同时分析了不同群落间土壤呼吸变化与土壤水分和养分状况等的相关关系。主要结论如下： ①16种植物群落的地上和地下生物量差异明显，地上生物量变化范围在80~500 g•m-2之间;相比之下，地下生物量的变化范围要大得多，16个群落中地下生物量最小的为猪毛菜群落，最大的为拂子茅群落，分别为533 g•m-2和2590 g•m-2。群落的根冠比在1.5～11.21之间，平均根冠比为 5.69。 ②土壤含水量对地上和地下生物量有着重要的影响，土壤含水量高的样地（羊草样地）较含水量低（小米蒿样地）的样地地上生物量高，反之亦然。但含水量与地下生物量之间的这种关系却不明显，即土壤含水量高的样地其地下生物量并不一定比含水量低的样地地下生物量高;根冠比与土壤含水量之间基本上呈负相关。土壤全氮含量和有机质含量与地上、地下生物量也存在着一定的正相关关系，而土壤容重却与生物量存有负相关关系;根冠比与土壤全氮、有机质和容重的关系正好与此相反，即根冠比与全氮和有机质含量呈负相关，与容重为正相关。 ③10种植物群落土壤呼吸的昼夜变化比较明显，均为单峰型曲线，主要受土壤温度的驱动，但同时也受到当日降水情况和云量、风速等气象因子的较大影响。因此，影响到这些群落土壤呼吸日动态的一致性，使得规律性并不明显。 ④用碱液吸收法和动态密闭气室法测定的10个群落的土壤呼吸速率变化范围分别为394~894mg C•m-2•d-1和313~2043 mg C•m-2•d-1，其中碱液吸收法测定结果平均为动态气室法的67.5%，明显低于动态密闭气室法。 ⑤两种测定方法具有很好的相关性，R2为0.8739。本研究中发现，在土壤呼吸速率低的情况下，两种方法的测定结果十分接近，甚至碱液吸收法的测定结果稍大于动态密闭气室法;而在土壤呼吸速率较高的情况下，动态密闭气室法测定结果则显著高于碱液吸收法。上述结果与国内外同类研究的结果高度一致，从而为校正我们以往采用碱液吸收法在该区域的测定结果提供了可靠依据。 ⑥各个群落间的土壤呼吸变化与立地土壤水分和土壤养分之间存有一定的相关关系，但并不显著，可能与这些群落土壤呼吸测定不是在同一天进行有关。

安达市碱性草地土壤颗粒的分维特征

运用土壤颗粒质量分形模型计算松嫩平原低平地安达试区植被分布区和碱斑区样点土壤颗粒的分形维数,并建立分形维数与土壤颗粒不同粒级间的回归关系,以探讨土地碱化后土壤粒径分布的分形特征及其与土壤物理性状的关系。结果表明:安达试区土壤颗粒分形维数较高,平均分别仅有48.7×10-5cm/s(Pit A)和4.30×10-6cm/s(Pit B),反映了该区土壤细颗粒含量高、土壤大孔隙数量少、土壤饱和导水率低的特征;土壤颗粒分形维数与黏粒含量呈对数正相关关系,而与粉粒和砂粒含量相关性不显著,说明在安达试区,影响土壤颗粒分形维数的主要因素是黏粒含量;羊草地土壤颗粒分形维数在土壤垂直剖面上的变异较大,说明植被生长促进了土壤质地的变异;碱斑地土壤颗粒分形维数明显大于羊草地,细颗粒含量高,饱和导水率低,说明碱斑的形成恶化了土壤物理性质;土壤颗粒分形维数可以反映安达市土壤物理性质的好坏,能作为土壤退化和生态环境恶化的评价指标。研究结果可为安达市以及松嫩平原盐碱地生态环境的修复和治理提供科学依据。

Electronic structure of microporous titanosilicate ETS-10

The electronic structure of a microporous titanosilicate framework, ETS-10 is calculated by means of a first-principles self-consistent method. It is shown that without the inclusion of the alkali atoms whose positions in the framework are unknown, ETS-10 is an electron deficient system with 32 electrons per unit cell missing at the top of an otherwise semiconductor-like band structure. The calculated density of slates are resolved into partial components. It is shown that the states of the missing electrons primarily originate from the Ti-O bond. The local density of states of the Ti-3d orbitals in the ETS-10 framework is quite different from the perovskite BaTiO3. The possibilities of ETS-10 crystal being ferroelectric or having other interesting properties are discussed.

New aspects of K promoted nitridation of the InP(100) surface

The effect of molecular nitrogen exposure on the InP(100) surface modified by the alkali metal K overlayer is investigated by core-level photoemission spectroscopy using synchrotron radiation. The alkali metal covered surface exhibits reasonable nitrogen uptake at room temperature, and results in the formation of a P3N5 nitride complex. Flash annealing at 400 degrees C greatly enhanced the formation of this kind of nitride complex. Above 500 degrees C, the nitride complex dissolved completely. (C) 1997 American Vacuum Society.

Structure and properties of microporous titanosilicate determined by first-principles calculations

The structure of EST-10, a member of synthetic microporous titanosilicates, was recently determined by an ingenious combination of experimental and simulational techniques. However, the locations of the alkali atoms in the framework remain elusive and its electronic structure is totally unknown. Based on first-principles local density calculations, the possible locations of the alkali atoms are identified and its electronic structure and bonding fully elucidated. ETS-10 is a semiconductor with a direct band gap of 2.33 eV. The Na atoms are likely to locate inside the seven-member ring pore adjacent to the one-dimensional Ti-O-Ti-O- chain.

松辽平原农田土壤碳氮磷分布特征研究

本文对东北地区松辽平原不同纬度农田土壤碳氮磷剖面分布特征进行比较研究，从北到南依次采集了黑土区的海伦、哈尔滨、德惠、公主岭和棕壤区的昌图、沈阳、大石桥玉米地土壤样品。所得主要结论如下： 各样点土壤有机碳含量随土层深度的增加而下降。海伦、哈尔滨和公主岭样点40～60cm土层土壤有机碳含量及其储量显著低于0～40cm土层；海伦、哈尔滨、德惠、公主岭和昌图样点土壤水溶性有机碳表现出随深度增加先升高后降低，在沈阳和大石桥样点土壤水溶性有机碳表现出随深度而下降的趋势；各样点0～20cm土层土壤微生物量碳含量高于20～40cm土层。典型黑土区海伦点0～100cm的SOC储量为213.4t•hm-2, 棕壤区昌图、沈阳、大石桥样点分别为69.9、87.9和73.4t•hm-2，海伦点SOC储量是棕壤区三样点的3倍左右。 土壤全氮、碱解氮、硝态氮及氮储量随剖面深度增加而下降。德惠点在20～40cm土层、沈阳点在40～60cm土层、昌图点在60～80cm土层的全磷含量最低；其他样点土壤全磷、有机磷含量和磷储量总体上呈现随土层深度增加而下降的趋势。黑土区样点土壤有机磷含量在40cm以下各土层迅速下降，而棕壤区各样点20cm以下各土层差异不显著。除公主岭和大石桥点外, 其他各样点土壤Olsen-P含量在0～20cm 土层显著高于20～40cm土层。 土壤有机碳、全氮、碱解氮、全磷和有机磷含量随纬度增加而增加。营养元素在纬度上的分异主要受成土母质、气候条件等自然因素影响，施肥、耕作等人为活动对表层土壤营养元素分布的影响较大。除土壤水溶性有机碳外，土壤碳、氮和磷之间及其与其他基本理化性质间均存在显著的相关关系。