黄土旱塬长期施肥对小麦产量及养分平衡的影响

基于长期定位试验,研究不同肥料施用对小麦产量及养分平衡的影响。结果表明,合理施肥可以明显提高小麦的产量,增加小麦对养分的吸收量,同时达到培肥地力的效果。氮、磷配施增产效果显著,增幅为111.7%;在单施氮肥、单施磷肥的基础上施有机肥,分别比单施氮肥和单施磷增产32.7%、155.7%。氮、磷及有机肥配施时氮、磷、钾总吸收量均最多,分别增加303.5%、128.6%、238.8%。肥料单施,土壤中的部分养分会出现亏缺,单施氮肥,土壤中磷素亏损100%;单施磷肥,氮素亏损100%。肥料配施,氮素、磷素都出现不同程度的盈余。农业生产中该区要重视施用有机肥及肥料的合理配施。

~7Be示踪坡耕地次降雨细沟与细沟间侵蚀

对于坡面细沟与细沟间侵蚀过程的了解是建立侵蚀预报模型的基础,但传统方法难以对其进行深入研究。利用7Be示踪技术并结合人工模拟降雨,考虑坡脚沉积作用,研究了25°坡耕地径流小区次降雨过程中细沟与细沟间侵蚀动态。结果表明:根据流出径流小区泥沙7Be含量变化计算坡面明显细沟出现时间,由于坡脚沉积作用使得A、B两试验小区这一时间比实际细沟出现分别延迟了45min和11min;根据坡面-侵蚀泥沙中7Be总量守恒和泥沙质量平衡原理,坡面细沟间侵蚀及细沟侵蚀在坡面总侵蚀、坡脚沉积区泥沙及流出径流小区泥沙中的比例被定量区分开;总体上,细沟间侵蚀量在径流泥沙中的比例逐渐减少,而细沟侵蚀量逐渐增加。两试验小区中7Be示踪计算坡面细沟侵蚀量和坡脚沉积量与实测值相比相对误差均较小,因此7Be示踪技术可以对土壤侵蚀进行较为准确地定量研究。

CLIGEN非降水要素在黄土塬区的适用性评估

许多基于物理机制的水文和作物模型需要日序列气象数据来驱动,CLIGEN是为WEPP等模型产生气候输入文件的天气发生器,可以产生10个日序列气象变量来满足这种需要,但是其在中国的适用性需要进行评估。研究的目标是利用黄土高原陕西长武1957~2001年的气象数据评估CLIGEN产生非降水要素(最高温度、最低温度、露点温度、太阳辐射和风速)的能力。结果表明,CLIGEN对最高温度、最低温度和露点温度的模拟效果较好,对太阳辐射和极端气候事件的模拟效果较差,对风速的模拟效果最差。相关性检验表明CLIGEN很好地保持了气象要素的季节性,这对模拟农业生产是非常重要的;但是没有保留气象要素逐日的自相关和互相关性,进而导致产生的温度变化不符合连续渐变的规律。

径流曲线法在黄土区小流域地表径流预测中的初步应用

径流曲线法是目前国际上预测无径流观测资料地区降水地表产流的主要模型,由于气候、水文及下垫面的差异,在黄土高原地区的应用受到限制。利用黄土高原地区3个小流域的303场降雨径流资料,针对黄土高原降雨地表径流特点优化模型中的初损率λ,并提出降雨强度修正函数,将降雨强度因子引入径流曲线法。优化后的模型效率E达到0.812,实测径流深与预测径流深的线性回归决定系数R2达到0.822。改进后的SCS-CN模型可用于黄土区小流域降雨地表产流预报,对黄土高原无资料地区侵蚀产流预报、指导水土保持工程配置和设计具有重要的理论和工程实践意义。

联萘衍生物及含联萘基结构单元共轭聚合物的合成与性能

本文合成了分别从联萘3，3、4，4'、6，6'和7，7'位衍生的十二种联萘基聚合物。聚合物分子量分布较宽，但具有好的热稳定性。聚合物氯仿溶液和薄膜的吸收和发射光谱表明，从联萘3，3'位、6，6'位和7，7'位衍生的联萘基共扼聚合物的光谱相似，4，4'位衍生的聚合物具有扩展的共扼。聚合物薄膜的吸收和发射光谱同溶液光谱相差不大。发光二极管性能测试表明303，位衍生出的聚合物性能更好。本文合成了两种含手性联萘和苯撑烯撑基团的旋光共轭聚合物，对其圆二色和圆偏振荧光光谱作了研究。这两种联萘基旋光共扼聚合物吸收和发射圆偏振是来源于单个溶剂化链，是同一个主链上链段之间的激发子偶合产生的。本文合成了两种含手性联萘与联吡啶基团的旋光共轭聚合物，测试了它们在不同过渡金属离子作用下吸收光谱、发射光谱和旋光性的响应。结果表明可聚合物旋光度的变化数值可以作为过渡金属离子传感的传输信号。本文还合成了两种含手性联萘与联吡啶基团的小分子。其中6位取代手性联萘联吡啶衍生物与银离子、福离子和把离子作用后可能生成手性四面体金属配合物。

Cr(III)盐在Pt电极和PbO_2电极上阳极氧化为络酸盐的机理的研究

关于Cr(III)阳极氧化为Cr(VI)的过程，在工业应用方面已有许多工作，但对机理尚不清楚。本文对Pt电极和PbO_2电极上的这一过程进行了动力学的研究，首次得到了Cr(VI)在这两种电极上阳极形成的真实动力学数据，并提出了与实验基本相符的反应机理。用“分解极化曲线法”和稳态极化曲线的测量，得到了[H_2SO_4]和[SO_4~=]恒定的不同浓度Cr_2(SO_4)_3溶液中Cr(VI)在光滑Pt电极上阳极形成的真实动力学数据，可用如下方程式来表达：在较低电位下φ = a + 0.25 log i_2 - 0.23 log [Cr(III)]在较高电位下φ = a' + 0.48 log i_2 - 0.44 log [Cr(III)]同时得到了氧的阳极发生的动力学数据，Tafel线性区的斜率接近于2.303 RT/ΔF (Δ ≈ 0.5)。动力学方程式的推导与实验的比较表明，在光滑Pt电极上Cr(VI)是由Cr(II)通过“活性氧”的氧化形成的，提出了如下反应机理：H_2O → (OH)_(ad) + H~+ + e~- 2(OH)_(ad) → (O)_(ad) + H_2O 2(O)_(ad) →O_2 (OH)_(ad) + [Cr(H_2O)_6]~(3+) → (CrO_2)_(ad) + 3H~+ + 5H_2O (CrO_2)_(ad) + H_2O → (CrO_3~-)_(ad) + 2H~+ + e~- (CrO_3~-)_(ad) + H_2O → HCrO_4~- + H~+ + e~- 2HCrO_4~- <-> Cr_2O_7~(2-) + H_2O 在[H_2SO_4]和[SO_4~(2-)]恒定的不同浓度Cr_2(SO_4)_3溶液中，测得了Cr(VI)在Δ-PbO_2电极上阳极形成的动力学数据：在较低电位下φ = a + 0.28 log i_2 - 0.30 log [Cr(III)]在较高电位下φ = a' + 0.55 log i_2 - 0.51 log [Cr(III)]氧的极化曲线的Tafel线性区斜率也为2.303RT/ΔF (Δ approx= 0.5)。PbO_2电极和Pt电极上分解极化曲线的比较表明，Cr(VI)在前一电极上阳极形成的过电位远低于在后一电极上，这可能是两电极上电流效率显著差别的原因。测得了PbO_2电极上不同过电位下电极反应的有效活化能，其数值均在10 Kcal mol~(-1)以上，且随着极化的增大而减小，据此在动力学处理中可以忽略扩散的作用，交流阻抗的研究进一步证实了这一点。溶液pH的增大或[H_2SO_4]的减小会降低Cr(VI)阳极形成的过电位，使反应加速。在[H_2SO_4]和[SO_4~(2-)]恒定的不同浓度Cr_2(SO_4)_3溶液中，测得了在不同电位极化下PbO_2电极的阻抗频谱。在较高电位下阻抗谱呈现明显的两个半圆，表明电极过程包括了中间吸附物的形成。求得的吸附电容Cad比双层电容Cd大1-2个数量级；Cd比通常光滑电极表面的Cd大得多，这可能与SO_4~(2-)，HCrO_4~-, Cr_2O_7~-以及[_((SO_4))~((H_2O)_2) Cr_((SO_4))~((OH)_2) Cr_((SO_4))~((OH_2)_2)]~(2-)等阳离子的特性吸附有关。从动力学的推导与实验的比较得出，在PbO_2电极上Cr(VI)也按“活性氧”机构形成，可能的机理如下：H_2O → (OH)_(ad) + H~+ + e~- (OH)_(ad) + H_2O → (O)_(ad) + H_3O~+ + e~- 2(O)_(ad) → O_2 [Cr(H_2O)_6]~(3+) + (O)_(ad) → (CrO_3~-)_(ad) + 4H~+ + 4H_2O (CrO_3~-)_(ad) + H_2O → HCrO_4~- + H~+ +e~- 2HCrO_4~- <-> Cr_2O_7~(2-) + H_2O.

3μm GaInNAs/GasAs Quantum Well Resonant Cavity Enhanced Photodetector

A 1.3μm GaInNAs resonant cavity enhanced (RCE) photodetector (PD) has been grown by molecular beam epitaxy (MBE) monolithically on (100) GaAs substrate using a home-made ion-removed dc-plasma cell as nitrogen source. A transfer matrix method was used to optimize the device structure. The absorption region is composed of three GaInNAs quantum wells separated by GaAs layers. Devices were isolated by etching 130μm-diameter mesas and filling polyamide into grooves. The maximal quantum efficiency of the device is about 12% at 1.293μm. Full width at half maximum (FWHM) is 5.8nm and 3dB bandwidth is 304MHz. Dark current is 2 * 10~(-11) A at zero bias voltage. Further improvement of the performance of the RCE PD can be obtained by optimizing of the structure design and MBE growth conditions.