黄土丘陵区人工刺槐林土壤活性有机碳与碳库管理指数演变

土壤碳库管理指数是表征土壤碳变化的重要量化指标,研究黄土丘陵区人工刺槐林土壤活性有机碳与碳库管理指数的变化过程对认识该地区生态恢复过程中土壤质量的演变及其效果评价具有重要意义。【方法】采用时空互代法,以典型侵蚀环境纸坊沟流域生态恢复过程中不同年限的人工刺槐林为研究对象,选取坡耕地和天然侧柏林为参照,分析了植被恢复过程中土壤有机碳(TOC)、活性有机碳(LOC)、非活性有机碳(NLOC)及碳库管理指数(CPMI)的演变特征,并运用相关和回归分析方法对生态恢复过程中碳库各组分和恢复年限进行拟合。【结果】营造刺槐林可以显著增加土壤碳库各组分含量,并随恢复年限呈显著线性关系,50a时TOC、LOC、NLOC和碳库指数(CPI)分别较坡耕地增加271%、174%、467%和271%,其中NLOC增加速率略高于LOC,表明植被恢复增加的土壤碳素绝大多数以非活性形态贮存起来,而为了满足生物生长所必须的活性物质来源,土壤碳库必须维持一定的活度状态来满足碳素的动态转化平衡,碳库管理指数在营造刺槐林初期显著降低,随后先增加后降低,与刺槐林生长特性密切相关;但与天然林相比差距仍然较大,恢复50a时TOC、LOC和NLOC仅...

在辉光放电中八氟环丁烷聚合的研究

I 理论部分：对未知结构聚合物的ESCA谱进行表征，一是利用已知结构小分子化合物的ESCA谱中结合能值进行标定，二是运用电荷电位模型经量子化学计算对谱峰进行归属。由于所处化学环境不同，用小分子化合物的ESCA谱峰位对象合物标定不够准确，量子化学计算又太复杂。本工作提出了电负性经验公式，可计算ESCA谱中C_(1S)结合能位移值，与实测值作对照即可判断聚合物结构，方法简便，准确可靠。电负性经验公式表达如下：聚合物分子链上某碳原子1S电子结合能位移ΔEc可看作该碳原子与相邻基团间电负性差值和的函数，即ΔEc = K_c ∑ from i=1 to 4 1/(n_i) (X_i - 2.5) + b。聚合物分子链上各碳原子的实际电负性为X_c = (∑ form j=1 to 4 1/(n_j) X_j/∑ form j=1 to 4 1/(n_j) + 2.5)/2运用电负性经验公式计算了九个模型化合物中C_(1S)的ΔEc，推导出F作为α、β、γ位碳上的取代基的对α位碳上1s电子结合能位移影响产生的效应值，即，对于ΔEc = aα + bβ + cγ，有α = 3.018 (±0.007)，β = 0.2513 (±0.0007) γ = 0.0176 (±0.003)。此结果与ESCA谱实测值相符。本工作设计了十六种化合物模型，模型中具有含氟等离子体聚合物中可能存在的大部分基团，通过电负性经验公式计算求得化学环境不同的C_(1S)结合能位移值，把ESCA谱的实测值和计算值进行对照，可对象合物的求知结构作出大致判断。II 在辉光放电中八氟环丁烷的聚合与刻蚀反应：在碳氧化合物的辉光放电中同时存在聚合与刻蚀两种相反的过程，聚合与刻蚀竞争的结果对聚合速率，产物结构都有很大影响。本工作通过测定聚合速率、IR谱、ESCA谱研究了反应条件对八氟环丁烷等离子体聚合与刻蚀的影响，得到了一致的和半定量的结果。实验证实，随着功率的增大或压力的减小，刻蚀有增强的趋势，不同的等离子气体对聚合与刻蚀的竞争过程有不同的影响，刻蚀强弱的顺序为Ar>N_2>H_2>He，增加等离子气体对单体的比率，引起刻蚀增加。聚合速率不随功率的改变而变化的状态是由聚合与刻蚀间的平衡引起的。随着功率增大或压力减少，聚合产物支化程度增加，线性程度减小，F/C比相应减小。同样随等离子气体种类不同，聚合物支化程度大小的顺序是Ar>N_2>H_2>He，F/C比相应变化。总之，聚合产物支化程度的变化和聚合与刻蚀的竞争结果相一致。对等离子体聚合与刻蚀竞争过程的定量描述未见文献报导。III 八氟环丁烷等离子体聚合物的结构和表征：用IR和ESR谱测得OFCB等离子体聚合物中存在五种元素：C、F、O、N、Si，并对可能存在于结构中的基因作了分析。通过NaHSO_3的亲核双键加成反应，用IR和ESR谱证实了等离子体聚合物中存在的双键及其类型。类似工作未见文献报导。用CuSO_4·5H_2作标样，测出PPOFCB中的自由基浓度为10~(19)自旋数/克。在80、100、120、140 ℃考察PPOFCB中俘获自由基的衰减过程，证实此过程涉及两类不同的反应，一是自由基的复合反应，二是自由基的氧气的终止反应。对上述两类反应进行动力学处理，求出了自由基复合反应在不同温度时的速度常数，并得到反应治化能为374焦耳/摩尔或8.869千卡/摩尔。氧和自由基的终止反应中，氧气的扩散过程是决定反应速度的步骤，反应速度常数就是扩散速度常数，K = 5.3 * 10~(-23)自旋数~(-1)、克分~(-1)。根据VPO测出的PPOFCB的分子量和自由基浓度，算出每4.5个分子中有一个自由基。类似工作未见文献报导。PPOFCB的分子量随反应条件不同而变化，用VPO测出，在80W和40W功率，在Ar存在下制备的OFCB等离子体聚合物的分子量分别为2736和2003。用~(19)F-NMR谱对PPOFCB中的基团进行定量计算，得出在一个90W，He气中制备的聚合物分子中，CF_3-CF_2为6.1，CF_2为13.5，CF_3-CF为7.9，CF为17.5，CF_3-C为6.1，C为13.5。在用上述方法进行结构表征的基础上，提出了OFCB等离子体聚合物的结构模型。IV 八氟环丁烷等离子体聚合的反应历程：以Ar、N_2、H_2、He为等离子气体，分别对OFCB等离子体聚合的气体冷凝物进行GC-Mg、~(19)F-NMR和ESR测试，观察到在气相中，OFCB经历了等离子态反应。单体被打断的程度，和高能电子浓度有关。体系中电子浓度依赖于气体的第一电离势和气相内的化学反应类型。初级粒子二氟卡宾：CF_2和中间体六氟丙烯是气相中的主要产物。~(19)F-NMR证实气相中存在支化产物，表明聚合物在气相中发生了重排。ESR谱测得，在气相产物中存在高浓度的由二种以上组分混合而成的自由基，自由基间的复合反应是生成聚合物的主要增长过程，气相产物的分子量随放电功率的升高而增大。根据聚合物中存在的高含量CF_3基团，分析了CF_3基团对聚合过程的影响。CF_3基团产生了屏蔽效应，它既保护了聚合物不致被降解，也限制了生成高分子量产物。实验证实，CF_3基团的生长来自F的重排，同时未自支化气相产物的非均相增长。OFCB等离子体聚合物中俘获自由基主要是由高能电子轰击聚合物表面产生的，同时来自被固相吸附的带有自由基的气相产物。在碳氟化合物的等离子体聚合中，吸附是和聚合同样重要的过程，气相产物被吸附后，可继续再引发、增长、刻蚀等反应过程、直到成为固相内层分子为止。ESR谱证实，高能粒子的轰击在辉光放电中起主导作用，紫外辐射对含氟聚合物引发和脱氟作用微弱。在气相和表面反应历程讨论的基础上，提出了OFCB等离子体聚合的反应历程模型，解释了碳氢和碳氟两个等离子体象合体系遵循不同反应历程的原因。本部分工作的实验和反应历程解释基本未见文献报导。

Anomalous optical and electronic properties of dense sodium

Based on the density functional theory, we systematically study the optical and electronic properties of the insulating dense sodium phase (Na-hp4) reported recently (Ma et al., 2009). The structure is found optically anisotropic. Through Bader analysis, we conclude that ionicity exists in the structure and becomes stronger with increasing pressure.

First principles study of N-N split interstitial in GaN nanowires

Atomic and electronic properties of N-N split interstitial in GaN nanowires have been investigated using first principles calculations. The formation energy calculations show that the N-N interstitial favors substituting an N atom at the surface of the nanowires. The interstitial induces localized states in the band gap of GaN nanowires.

Ultrafast Kerr rotations and zero-field dephasing time of electron spins in InAs/GaAs quantum disks

Time-resolved Kerr rotation (TRKR) measurements based on pump-probe arrangement were carried out at 5 K on the monolayer fluctuation induced InAs/GaAs quantum disks grown on GaAs substrate without external magnetic field. The lineshape of TRKR signals shows an unusual dependence on the excitation wavelength, especially antisymmetric step-shaped structures appearing when the excitation wavelength was resonantly scanned over the heavy- and light-hole subbands. Moreover, these step structures possess an almost identical decay time of similar to 40 Ps which is believed to be the characteristic spin dephasing time of electrons in the extremely narrow InAs/GaAs quantum disks.

Electronic structures of T-shaped quantum wires

In this paper, we propose the periodic boundary condition which can be applied to a variety of semiconductor nanostructures to overcome che difficulty of solving Schrodinger equation under the natural boundary condition. When the barrier width is large enough. the average of the maximum and minimum of energy band under the periodic boundary condition is very close to the energy level obtained under the natural boundary condition. As an example, we take the GaAs/Ga1-xAlxAs system, If the width of the Ga1-xAlxAs barrier is 200 Angstrom, the average of the maximum and minimum of energy band of the GaAs/Ga1-xAlxAs superlattices is very close to the energy level of the GaAs/Ga1-xAlxAs quantum wells (QWs). We give the electronic structure effective mass calculation of T-shaped quantum wires (T-QWRs) under the periodic boundary condition, The lateral confinement energies E1D-2D of electrons and holes, the energy difference between T-QWRs and QWs, are precisely determined.

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.

Passive mode locking of an Yb:YAB laser with a low modulation depth SESAM

A passive mode-locked diode-pumped self-frequency-doubling Yb:YAB laser with a low modulation depth semiconductor saturable absorber mirror operating at 374 MHz is demonstrated. The measured pulse duration is 1.98 ps at the wavelength of 1044 nm. The maximum average power reaches 45 mW.

远紫外辐射对紫杉幼苗针叶膜脂过氧化及内源保护系统的影响

为了探讨远紫外辐射对植物的损伤机理和紫杉的濒杉机制，本文就远紫外辐射对紫杉幼苗针叶膜脂过氧化及内源保护物质的影响进行了模拟研究，初步得到如下结果：UV-C 辐射紫杉针叶离体叶绿体可使膜脂过氧化产物丙二醛（MDA）含量增加，类胡萝卜素含量和光系统II（PS II）电子传递少性下降。UV-BC 辐射紫杉幼苗针叶可使叶绿体超氧离子自由基（O~-_2)，单线态氧（~O_2)，针叶有机自由基产额和H_2O_2含量有不同程度增加。针叶MDA，组织自动氧化速率及质膜相对透性也随辐射时间进程面增加。UV-BC处理初期超氧化物歧化酶（SOD），过氧化氢酶（CAT）活性及谷胱甘肽（GSH）含量均被诱导增高，21d后SOD活性开始下降，而GSH 含量和CAT活性始终高于对照。维生素C（ASA），类胡萝卜素（Car)，叶绿素（chl），PS II 电子传递活性在处理期间始终呈下降趋势，其中ASA下降最明显。可溶性蛋白21d前变化不大，之后开始下降。外源活性氧清除剂苯甲酸钠和抗坏血酸对针叶膜脂过氧化有抑制作用；甲基紫精和DDC 对针叶膜脂过氧化有促进效果。根据上述结果推测，紫杉的UV-BC伤害可能是由于活性氧产生过剩和清除系统水平下降，而引起的膜脂过氧化损伤。