PP／EPO和LDPE／EPO共混体系的相容性、结晶结构、结晶动力学的研究

用WAXD、TBA、DSC等方法对PP／EPO共混体系的结晶结构和相容性进行了研究。WAXD方法测定表明PP／EPO共混体系的结晶度随EPO组份含量的增加而降低，晶胞参数值与组份比无关，使用Hosemann次晶模型法计算了此体系的第二类晶格畸变和应力畸变，表明衍射峰的宽化主要是由第二类晶格畸变引起的。根据DSC和TBA实验得出在所有组成PP／EPO共混体系是不相容的，但在非晶区可能部分相容。采用WAXD、DDV、DSC等方法对LDPE／EPO共混体系的结晶结构和相容性进行了研究，用Ruland方法计算的结晶度值随EPO组份含量的增加而降低，晶胞参数值与组份比无关。使用方差——范围函数方法计算了LDPE／EPO共混体系的（110）和（200）晶面的微晶大小（L_(hkL))和晶格畸变参数（g_t）。L_(hkL)和g_t值随EPO组份的增加而下降。从DDV－II粘弹谱仪测得的共混体系的谱图可看出，在β松驰附近，EPO的β转变随LDPE的加入量增加向低温方向移动，这是由于渗透到EPO非晶中的LDPE非晶部分影响了EPO链段运动所致。从LDPE／EPO共混体系的DSC图谱可知，只存在一个熔融峰，这说明很可能LDPE与EPO形成了共晶，从共混物的Tm、Tc可知，随EPO组份增加，熔点下降，结晶温度下降，纯EPO显示出高于LDPE及共混物的Tm.WAXD法证明，这是由于EPO中PE长序列贡献的结果。为了进一步证实EPO中少量结晶相与LDPE中晶相形成了共晶，我们做了萃取实验，结果表明了共晶的存在。由于各种聚乙烯的非晶相间是任意混容的，大部分为非晶部分的EPO中少量结晶相又与LDPE的结晶相形成了共晶，因盯LDPE／EPO是相容的共混体系。用DSC方法研究了LDPE／EPO共混体系的结晶动力学，对LDPE／EPO共混体系的等温结晶动力学研究表明，共混物是三维生长的异相成核。共混体系的平衡熔点随EPO含量的增加而降低，采用Lauritzen提出的Z判断方法，得出共混体系在各个结晶温度下的结晶过程都是以方式（II）进行的。采用Avrami方程和Ozawa方程的新的处理非等温结晶动力学的方程，研究了LDPE／EPO共混体系的非等温结晶动力学，得到了描述非等温结晶过程的一些基本参数。

溶液中制取稀土化合物超微粉末

超微粉末由它的大比表面、表面活性及光、电、磁、热等方面的特异性能而引起人们的极大重视。日本、美国等国家对超微粉末的制备、性质、应用等方面作了较详细的研究。我国近几年也开展了这方面的工作。主要是用物理方法制备金属、氮化物超微粉末。化学方法制备超微粉末还比较少，且方法还在探索之中，尤其是对稀土化合物超微粉末的研究鲜见报道。稀土在各种材料中有着广泛的用途。为提高稀土材料的性能，使其有新的、更高的应用价值，制备稀土化合物超微微粉末是完全必要的，超微粉末的制备也会给研究稀土元素的本征性质创造条件。本文首先合成了稀土陶瓷粉末Y_2O_2稳定的ZrO_2超微粉末，对其三种化学制备方法进行了研究比较。认为：水热法制备Y_2O_3稳定的ZrO_2超微粉末，其程度与溶液的pH值，NH_4OH的浓度和滴加速度有关。此法得到粉末产量较低，粒度较小，有轻微的因聚现象。沉淀法制备也需严格控制NH_4OH的浓度和滴加速度，沉淀物是体积庞大的凝胶，过滤、洗涤困难。水解法操作方便，得到的产品产量较高，粉末粒度较小、均匀、易分散。综合比较结果，水解法有可能成为大量工业生产的方法。用水解法制备了不同Y_2O_3含量(原始配料：3～30mol％）的ZrO_2超微粉末。Y_2O_3含量<10mol％时，得到的是部分稳定的氧化锆粉末；>10mol％时，得到的是全稳定的立方相氧化锆粉末。粉末粒径<0.01μm。用EDTA络合滴定法分析了产物中钇、锆含量。观察了温度对水解后的Y_2O_3稳定的ZrO_2淀淀的粒度、形状、结构等影响。200～800 ℃灼烧得到的粉末形状清晰、颗粒度小。温度低于400 ℃，为无定形粉末，800 ℃时基本完全晶化为微晶。此微晶X-ray衍射峰较宽，衍射峰出现位移，导致Y_2O_3稳定的ZrO_2超微要较纯四方相ZrO_2粉末的晶胞参数小。从热力学上，分析了影响Y_2O_3－ZrO_2超微粉末的核形成与核生长速度的因素。用醇盐法制备了系列稀氢氧化物、氧化物超微末，异对其形貌、粒度、结构进行了研究。以不同的衡土氢氧化物、氧化物超微粉末为例，做了热稳定性，表面活性，催化活性等方面测试比较。稀氢氧化物，氧化物超微粉末具有不同的形状，大部分粉末粒度均匀、分散好。轻稀土氢氧化物超微粉末大部分为结晶形，而重稀土氢氧化物大半为无定形。氧化物粉末，除La_2O_3为立方晶系外，其它全部为立方晶系的微晶。热分析仪测定了超微与普通Nd(OH)_3粉末的差热、热重情况吸热峰 面积超微大于普通粉，不同温度下的失重超微多于普通粉。证实了超微微粉末的比表面大、吸附量大。首次研究了超微粉末的表面光电压光谱，为探讨超微粉末性质又提供了一种手段。稀氧化物超微化皇，表面光电压谱相对强度增强。说明超微粉末面电子与表面空穴增多，由此使得表面活性增大。用La_2O_3粉末做了邻苯二甲酸二辛脂的合成的催化性能比较超微粉末的催化活性高于普通粉末。用醇盐法合成了复合氧化物La_2O_3－Al_2O_3超微粉末。

由二酐的不同异构体合成的聚酰亚胺

本文从3-硝基苯酐出发合成了3-位异构体的聚酰亚胺如：3，3'PTI-PoP，3，3'-PEI-PoP，3，3'-PSI-PoP。并利用本实验室已有的4-位异构体双酐，与3-位异构体双酐按不同比例混合分别与4，4'-二胺基二苯醚（简称PoP）共聚获得一系列共聚产物，此外还合成了尚未完见文献报导的3，4'-PTI-PoP，并对由不同异构体双酐获得的聚酰亚胺的性能进行了全面系统地研究与比较。考察了3-位异构体和4-位异构体所获得的聚酰胺酸溶液的稳定性，发现3-位异构体的聚酰胺酸比4-位异构体降解得快。用热分析法研究了聚酰亚胺的热稳定性，可以发现，PTI-PoP是具有最高的热稳定性。开始分解温度在530 ℃以上，属于最耐热聚合物的一种。PEI-PoP分解温度在500 PoP以上。PSI-PoP的热稳定性低于前二者。另一个现象是热稳定性与异构体无关，3-位和4-位异构体聚合物具有相当一致的稳定性。此外含有硫醚的聚酰亚胺的热稳定性高于含氧醚链的聚合物。PEI-PoP具有相当突击的韧性，且其韧性与异构体无明显关系，而PTI-PoP的韧性却决定于异构体的结构。4，4'-PTI-PoP具有较好的韧性，但3，3'-PTI-PoP就显得较脆，共聚物的韧性随4-位异构体组成的增加韧性增大。有趣的是3，4'-PTI-PoP具有较好的韧性。玻璃化转变温度系PSI-PoP最高，3，3'-PSI-PoP的T_g高于350 ℃，4，4'-PSI-PoP最低，3，3'-PEI-PoP的T-g高于4，4'-PEI-PoP。共聚物的T_g随4-位异构体含量的增加而降低。PEI-PoP耐光水学性能良好，PTI-PoP次之，其中4，4'-PEI-PoP优于3，3'-PEI-PoP；4，4'-PTI-PoP又好于3，3'-PTI-PoP。突出表现在4，4'-PEI-PoP和4，4'-PTI-PoP能够耐氯仿，而3，3'-PEI-PoP和3，3'-PTI-PoP氯仿则是它们的良溶剂。4，4'-PTI-PoP比3，3'-PTI-PoP耐碱。由不同异构体又酐所获得的聚酰亚胺的动态力学行为各异。3，3'-PTI-PoP和3，3'-PEI-PoP在到达玻璃化温度之前无明显的β-次转变峰，而4，4'-PTI-PoP和4，4'-PEI-PoP在50～200 ℃范围内有一个很宽的次转变峰。共聚物的次转变峰面积随异构体组成的不同而规律地变化，4-位异构体含量增加，面积增大。另外随温度升高，在T_g之前，贮能模量下降百分率也有规律可循，3，3'-PEI-PoP和3，3'-PTI-PoP分别比4，4'-PEI-PoP和4，4'-PTI-PoP下降幅度小。共聚物中，随4-位异构体含量的增加，模量下降百分率增大。3，4'-PTI-PoP的动态力学谱类似PTI-PoP共聚物，出现β-次转变峰，而其T_g高于4，4'-PTI-PoP低于3，3'-PTI-PoP.

耐硫水煤气变换反应NiO-MoO_3-K_2CO_3/r-Al_2O_3催化剂研究

在本工作中，制备了一系列催化剂样品，其中有K、Ni、Mo单组份催化剂，K-Ni、K-Mo、Ni-Mo双组份催化剂及不同活性组份含量的K-Ni-Mo三组份催化剂。针对水煤气变换反应，对上述催化剂进行反应活性考察，得出如下结果：①催化剂各活性组份的最佳含量大致是NiO(3%), MoO_3(13%), K_2CO_3(6%)；②催化剂制备中的最佳焙烧温度在400 ℃左右；③催化剂使用前用H_2S/H_2的混和气进行预处理其效果最佳；④催化剂的催化活性与催化剂表面硫的含量有关，当催化剂表面处于严重缺硫状态时其活性下降；⑤反应的最佳汽:气 = 0.5-1.5；⑥加压有利于催化剂活性的提高，在加压情况下催化剂的活性随着反应温度的增加通过一极大值（在约200 ℃左右），不加压的反应催化剂活性随着反应温度的提高而增加。在催化剂的表征部分，利用XPS、XRD、紫外可见温反射光谱、SEM、ESR、比表面、TPR、酸度测定、TPD、TPS、TPS-TPR等实验对我们所制备的催化剂进行了研究。最后，我们用ESR和XRD实验技术研究了MoO_3、M_2CO_3 (M = Li、Na、K、Cs)-MoO_3加热过程中的固相反应，知道MoO_3在空气中焙烧时可以失去晶格氧，使晶体中的一些Mo~(6+)变成Mo~(5+)。在焙烧过程中，Li、Cs~+的加入将阻止MoO_3晶格氧向气相氧的转变，对Mo~(5+)的生成有抑制作用。加入一定量Na~+、K~+的MoO_3在焙烧过程中，其晶格氧被活化更易失去它们对Mo~(5+)的生成有促进作用，这种作用的大小是Na~+ > K~+。

新型聚芳醚酮的改性及其分离膜的研究

本工作对近年来合成的一种新型耐热高分子材料——含酞侧基的聚醚（PEK-C），进行了磺化改性，磺酰胺化改性，季胺化改性，并磺化PEK-C进行了制备荷电膜的探索，制备出了磺化PEK-C的超滤膜及气体分离膜，对其性能进行了研究。1、磺化PEK-C用98%浓H_2SO_4的磺化剂在38℃和60℃温度下对PEK-C进行了磺化改性。结果表明在上述温和条件下可以方便地得到磺化度(X_S)为0.2～1.0的磺化PEK-C（SPEK）。磺化度由反应温度及反应时间加以调节。与文献报导的用H_2SO_4对PEEK的磺化反应比较，浓H_2SO_4磺化法更适于对PEK-C的磺化改性。通过I.R.，~1H和~(13)C NMR分析表明磺化取代反应发生在酸酞单元醚氧键的邻位氢原子上。PEK-C经磺化改性后其溶解性有所下降，由于分子链中引入极性离子基因，几乎失去卤代烃对SPEK-C的溶解能力。由DSC法测得Tg的结果表明Tg随磺化度的增加而呈线性升高，这是磺化后分子链间相互作用力增加使分子链刚性增加的结果。2、磺酰胺化PEK-C用氯磺酸对PEK-C进行磺化，以二乙胺进行胺化在室温～40 ℃下虽然可以得到磺酰胺化的PEK-C（SA-PEK），但结果表明氯磺酸过于强烈，磺酰胺化程度不易控制且导致PEK-C严重降解和胺化时产生交联胶。SA-PEK的溶解度有所提高，但严重的降解和交联使其失去薄膜的可能性。3、氯甲基化，季胺盐化PEK-C用氯甲醚-氧化锌-三氯乙烷或四氯乙烷体系进行PEK-C氯甲基化改性的探索，结果未得到取代度高的产物，原因在于PEK-C在上述体系中的溶解度及反应活性低，与聚芳醚砜类的氯甲基化的行为不同。4、SPEK-C荷电超滤膜的研究由Loeb-Sourirajan转相法制备了具有不对称结构的超滤膜该膜的水通量f = 80ml/cm~2.h，孔隙率Pr>80%。平均孔径200-400A，对6,7000分子量牛血清蛋白的截留率>90%。研究确定了最佳膜液组成及制膜条件，讨论了膜液组成及制膜条件对膜性能及结构的影响。用流动电位和膜电阻表征了SPEK-C膜的荷电性能，讨论了磺化度对膜性能的影响。以扫描电镜研究了SPEK-C膜的形态结构为典型的不对称结构的指状孔超滤膜结构。对膜的耐酸碱性进行了初步考察。5、磺化PEK-C气体分离膜采用压力法测定了SPEK-C（磺酸盐型）均质膜对N_2，H_2透过性能。结果表明与PEK_C均质膜相比较，PH_2有所下降，PN_2下降较大。因而LH_2/N_2有较大提高。SPEK-C磺酸盐型膜的气体透过性能与温度的依赖关系进行了初步探讨。本文还讨论了SPEK-C钠盐，锌盐，铁盐型均质膜对H_2，N_2气体透过性能的影响。

黑颈鹤 Grus nigricollis 东部种群的生态及迁徙研究

2003 年3 月到2006 年3 月，我们对世界上了解最少的鹤类，也是唯一一种越冬和繁 殖都在高原湿地内进行的鹤类——黑颈鹤(Grus nigrcollis)东部种群的野外繁殖生态、越冬 生态和迁徙路线等方面作了重点研究。研究时间分为三个阶段：2003 年3 月到2005 年6 月，在黑颈鹤的繁殖地点四川省若尔盖湿地国家级自然保护区内(102°29′－102°59′E, 33°25′－34°00′N)进行，对在若尔盖湿地内繁殖和度夏黑颈鹤的种群现状，繁殖习 性，繁殖季节黑颈鹤栖息地选择利用及牛羊放牧活动对黑颈鹤栖息地利用的影响，繁殖黑 颈鹤鸟巢及筑巢栖息地选择的特点等内容进行了研究；第二阶段从2004 年10 月到2006 年3 月，在黑颈鹤东部种群重要的越冬地云南省大山包黑颈鹤国家级自然保护区内 (103o14’55”—103o18’38”E, 27º18’38”—27o28’42”N)进行，对越冬黑颈鹤的越冬习性，栖息 地选择利用，白昼时间行为分配进行了研究；第三阶段2005 年2 月－3 月、2006 年3 月，在云南省大山包保护区和贵州省草海黑颈鹤国家级自然保护区，给8 只黑颈鹤佩戴卫 星发射器，第一次在中国利用卫星技术来跟踪候鸟的迁徙，对东部黑颈鹤越冬种群的迁徙 路线进行求证和新的探索，并利用卫星数据进行黑颈鹤在繁殖地和越冬地活动特点的分 析。 在2004 年5 月围绕整个若尔盖湿地自然保护区内和周边地区繁殖和度夏黑颈鹤的现 状调查中，共统计到黑颈鹤320 只和巢6 个，112 只黑颈鹤(35%)和5 个鸟巢分布在保护 区内，主要集中在保护区内水域和沼泽面积较大的两块核心区内，208 只黑颈鹤(65%)和1 个鸟巢分布在保护区外，主要分布在黄河、白河沿线地区，其中在白河和黄河交界的地 区，记录有163 只黑颈鹤；本次调查中，黑颈鹤利用最多的是在黄河和白河交界处的农 地，其次是沼泽和河岸地带，最少的是草甸和退化草甸；不论是在保护区内还是在保护区 外，湿地生境都体现了黑颈鹤在栖息地选择时的重要性；在花湖繁殖地，黑颈鹤繁殖种群 和巢在3 年内呈现下降和减少的趋势，湿地面积的缩小和退化可能是主要的原因。 繁殖习性：根据繁殖期间产卵，幼鹤出壳等事件行为发生的时间将整个繁殖季节划分 为繁殖前期(到达之日到5 月12 日)，繁殖中期(5 月13 日到6 月18 日)和繁殖后期(6 月19 日到离开)。黑颈鹤3 月下旬即从越冬地返回繁殖地点花湖，首先到达的是带有幼鹤的繁 殖家庭鹤，之后才是集群鹤，这种返回的过程持续到5 月初。在繁殖前期，黑颈鹤种群数 量经历一个增加的过程，在此期间，花湖的黑颈鹤种群数量较低(27)，繁殖黑颈鹤先后经历家庭解体 (Family breakup)，建立繁殖领域，完成交配，筑巢等行为，进入繁殖中期 后，花湖的黑颈鹤种群数量整体呈现下降趋势，并在6 月的第一周达到最低，繁殖中期黑 颈鹤的种群比前期稍高(29)，与繁殖相关的行为在整个繁殖季节达到最高(51%)，进入繁 殖后期，随着幼鹤出壳和成鹤维持领域能力的降低，花湖周围的黑颈鹤种群数量再次增 加，并在以后的2 个月内维持在较高的数量(56)，到9 月中旬，黑颈鹤开始迁徙，4 周 后，所有的鹤都离开繁殖地花湖。在繁殖期间，被驱逐出领域的幼鹤与非繁殖的成鹤形成 集群在繁殖地周围游荡，集群在各个时期都存在，只是在繁殖前期最多(2 群/周)，繁殖中 期和繁殖后期为1 群/周，群内个体数量在繁殖中期最高(26 只/群)，在繁殖前期和中期分 别是6 和8 只/群，不同时期的群体和群体规模都存在显著差异；黑颈鹤的交配发起者是 雌鹤，交配的成功率为60%，雄鹤的无应答和不成熟的交配经验是交配失败的主要原 因，80%的交配发生在上午，交配成功率为58.3%，20%的交配发生在下午，成功率为 66.7%，黑颈鹤的交配主要发生在4 月到5 月上旬之间，66.7%的交配发生在这一时期， 成功率为80%，之后到6 月上旬的交配仅有33.3%，成功率仅有20%，随着时间的推移， 交配的成功率降低(从4 月的100%减少到5 月份的45%和6 月份的0)；黑颈鹤的窝卵数是 2 枚，卵重207 克，卵长径和短径分别是107 和58 毫米，孵卵期为31 天，幼鹤的出壳率 为100%，但二个月后的死亡率达到31.2%，之后的幼鹤未观察到死亡，幼鹤出壳后两个 月内的死亡率可能是制约种群增长的一个原因；繁殖期间黑颈鹤食物以蕨麻(Potentilla anserina)、荸荠(Heleocharis dulcis)、委陵菜属(Comarum)、草地早熟禾(Poa pratensis)、眼 子菜属(Potamageton)、蒲公英(Taraxacum mongolicum)等植物的花、果、茎等为主，但也 取食包括无脊椎动物如蝗虫(Chorthippus hsiai)，粪金龟(Geotrupes sp.)，椭圆萝卜螺(Radix swinboi)和耳萝卜螺(Radix ouricuaria)，以及脊椎动物黑唇鼠兔(Ochotona curizoniae)、红 脚鹬(Tringa totanus)、黑水鸡(Callinula chloropus)、小..(Tachgbaptus ruficollis)、黄河裸 鲤(Gymnocypris pylzovi)等，取食动物性食物可能是补充繁殖所耗费的巨大能量和为迁徙 储备能量；繁殖季节黑颈鹤的主要时间分配在取食和繁殖上，分别占45%和28%，其余 依次为运动10%、护理9%、警戒6%、静息1%和其它1%，不同的繁殖阶段，除了运动 和其它行为外，其余各种行为的时间分配存在显著差异，各行为频次以警戒最高(43 次/小 时)，其余依次为取食(31 次/小时)、护理(17 次/小时)、运动(11 次/小时)、繁殖(5 次/小 时)、其它(1 次/小时)和静息(1 次/小时)，除了其它行为外，各繁殖阶段行为发生频次差异 显著，各行为的持续时间以繁殖最多(189 秒/次)，其次为取食(53 秒/次)、静息(50 秒/次)、 运动(33 秒/次)、其它(22 秒/次)和护理(19 秒/次)，在一天中，黑颈鹤各行为分配随时间的历家庭解体 (Family breakup)，建立繁殖领域，完成交配，筑巢等行为，进入繁殖中期 后，花湖的黑颈鹤种群数量整体呈现下降趋势，并在6 月的第一周达到最低，繁殖中期黑 颈鹤的种群比前期稍高(29)，与繁殖相关的行为在整个繁殖季节达到最高(51%)，进入繁 殖后期，随着幼鹤出壳和成鹤维持领域能力的降低，花湖周围的黑颈鹤种群数量再次增 加，并在以后的2 个月内维持在较高的数量(56)，到9 月中旬，黑颈鹤开始迁徙，4 周 后，所有的鹤都离开繁殖地花湖。在繁殖期间，被驱逐出领域的幼鹤与非繁殖的成鹤形成 集群在繁殖地周围游荡，集群在各个时期都存在，只是在繁殖前期最多(2 群/周)，繁殖中 期和繁殖后期为1 群/周，群内个体数量在繁殖中期最高(26 只/群)，在繁殖前期和中期分 别是6 和8 只/群，不同时期的群体和群体规模都存在显著差异；黑颈鹤的交配发起者是 雌鹤，交配的成功率为60%，雄鹤的无应答和不成熟的交配经验是交配失败的主要原 因，80%的交配发生在上午，交配成功率为58.3%，20%的交配发生在下午，成功率为 66.7%，黑颈鹤的交配主要发生在4 月到5 月上旬之间，66.7%的交配发生在这一时期， 成功率为80%，之后到6 月上旬的交配仅有33.3%，成功率仅有20%，随着时间的推移， 交配的成功率降低(从4 月的100%减少到5 月份的45%和6 月份的0)；黑颈鹤的窝卵数是 2 枚，卵重207 克，卵长径和短径分别是107 和58 毫米，孵卵期为31 天，幼鹤的出壳率 为100%，但二个月后的死亡率达到31.2%，之后的幼鹤未观察到死亡，幼鹤出壳后两个 月内的死亡率可能是制约种群增长的一个原因；繁殖期间黑颈鹤食物以蕨麻(Potentilla anserina)、荸荠(Heleocharis dulcis)、委陵菜属(Comarum)、草地早熟禾(Poa pratensis)、眼 子菜属(Potamageton)、蒲公英(Taraxacum mongolicum)等植物的花、果、茎等为主，但也 取食包括无脊椎动物如蝗虫(Chorthippus hsiai)，粪金龟(Geotrupes sp.)，椭圆萝卜螺(Radix swinboi)和耳萝卜螺(Radix ouricuaria)，以及脊椎动物黑唇鼠兔(Ochotona curizoniae)、红 脚鹬(Tringa totanus)、黑水鸡(Callinula chloropus)、小..(Tachgbaptus ruficollis)、黄河裸 鲤(Gymnocypris pylzovi)等，取食动物性食物可能是补充繁殖所耗费的巨大能量和为迁徙 储备能量；繁殖季节黑颈鹤的主要时间分配在取食和繁殖上，分别占45%和28%，其余 依次为运动10%、护理9%、警戒6%、静息1%和其它1%，不同的繁殖阶段，除了运动 和其它行为外，其余各种行为的时间分配存在显著差异，各行为频次以警戒最高(43 次/小 时)，其余依次为取食(31 次/小时)、护理(17 次/小时)、运动(11 次/小时)、繁殖(5 次/小 时)、其它(1 次/小时)和静息(1 次/小时)，除了其它行为外，各繁殖阶段行为发生频次差异 显著，各行为的持续时间以繁殖最多(189 秒/次)，其次为取食(53 秒/次)、静息(50 秒/次)、 运动(33 秒/次)、其它(22 秒/次)和护理(19 秒/次)，在一天中，黑颈鹤各行为分配随时间的历家庭解体 (Family breakup)，建立繁殖领域，完成交配，筑巢等行为，进入繁殖中期 后，花湖的黑颈鹤种群数量整体呈现下降趋势，并在6 月的第一周达到最低，繁殖中期黑 颈鹤的种群比前期稍高(29)，与繁殖相关的行为在整个繁殖季节达到最高(51%)，进入繁 殖后期，随着幼鹤出壳和成鹤维持领域能力的降低，花湖周围的黑颈鹤种群数量再次增 加，并在以后的2 个月内维持在较高的数量(56)，到9 月中旬，黑颈鹤开始迁徙，4 周 后，所有的鹤都离开繁殖地花湖。在繁殖期间，被驱逐出领域的幼鹤与非繁殖的成鹤形成 集群在繁殖地周围游荡，集群在各个时期都存在，只是在繁殖前期最多(2 群/周)，繁殖中 期和繁殖后期为1 群/周，群内个体数量在繁殖中期最高(26 只/群)，在繁殖前期和中期分 别是6 和8 只/群，不同时期的群体和群体规模都存在显著差异；黑颈鹤的交配发起者是 雌鹤，交配的成功率为60%，雄鹤的无应答和不成熟的交配经验是交配失败的主要原 因，80%的交配发生在上午，交配成功率为58.3%，20%的交配发生在下午，成功率为 66.7%，黑颈鹤的交配主要发生在4 月到5 月上旬之间，66.7%的交配发生在这一时期， 成功率为80%，之后到6 月上旬的交配仅有33.3%，成功率仅有20%，随着时间的推移， 交配的成功率降低(从4 月的100%减少到5 月份的45%和6 月份的0)；黑颈鹤的窝卵数是 2 枚，卵重207 克，卵长径和短径分别是107 和58 毫米，孵卵期为31 天，幼鹤的出壳率 为100%，但二个月后的死亡率达到31.2%，之后的幼鹤未观察到死亡，幼鹤出壳后两个 月内的死亡率可能是制约种群增长的一个原因；繁殖期间黑颈鹤食物以蕨麻(Potentilla anserina)、荸荠(Heleocharis dulcis)、委陵菜属(Comarum)、草地早熟禾(Poa pratensis)、眼 子菜属(Potamageton)、蒲公英(Taraxacum mongolicum)等植物的花、果、茎等为主，但也 取食包括无脊椎动物如蝗虫(Chorthippus hsiai)，粪金龟(Geotrupes sp.)，椭圆萝卜螺(Radix swinboi)和耳萝卜螺(Radix ouricuaria)，以及脊椎动物黑唇鼠兔(Ochotona curizoniae)、红 脚鹬(Tringa totanus)、黑水鸡(Callinula chloropus)、小..(Tachgbaptus ruficollis)、黄河裸 鲤(Gymnocypris pylzovi)等，取食动物性食物可能是补充繁殖所耗费的巨大能量和为迁徙 储备能量；繁殖季节黑颈鹤的主要时间分配在取食和繁殖上，分别占45%和28%，其余 依次为运动10%、护理9%、警戒6%、静息1%和其它1%，不同的繁殖阶段，除了运动 和其它行为外，其余各种行为的时间分配存在显著差异，各行为频次以警戒最高(43 次/小 时)，其余依次为取食(31 次/小时)、护理(17 次/小时)、运动(11 次/小时)、繁殖(5 次/小 时)、其它(1 次/小时)和静息(1 次/小时)，除了其它行为外，各繁殖阶段行为发生频次差异 显著，各行为的持续时间以繁殖最多(189 秒/次)，其次为取食(53 秒/次)、静息(50 秒/次)、 运动(33 秒/次)、其它(22 秒/次)和护理(19 秒/次)，在一天中，黑颈鹤各行为分配随时间的历家庭解体 (Family breakup)，建立繁殖领域，完成交配，筑巢等行为，进入繁殖中期 后，花湖的黑颈鹤种群数量整体呈现下降趋势，并在6 月的第一周达到最低，繁殖中期黑 颈鹤的种群比前期稍高(29)，与繁殖相关的行为在整个繁殖季节达到最高(51%)，进入繁 殖后期，随着幼鹤出壳和成鹤维持领域能力的降低，花湖周围的黑颈鹤种群数量再次增 加，并在以后的2 个月内维持在较高的数量(56)，到9 月中旬，黑颈鹤开始迁徙，4 周 后，所有的鹤都离开繁殖地花湖。在繁殖期间，被驱逐出领域的幼鹤与非繁殖的成鹤形成 集群在繁殖地周围游荡，集群在各个时期都存在，只是在繁殖前期最多(2 群/周)，繁殖中 期和繁殖后期为1 群/周，群内个体数量在繁殖中期最高(26 只/群)，在繁殖前期和中期分 别是6 和8 只/群，不同时期的群体和群体规模都存在显著差异；黑颈鹤的交配发起者是 雌鹤，交配的成功率为60%，雄鹤的无应答和不成熟的交配经验是交配失败的主要原 因，80%的交配发生在上午，交配成功率为58.3%，20%的交配发生在下午，成功率为 66.7%，黑颈鹤的交配主要发生在4 月到5 月上旬之间，66.7%的交配发生在这一时期， 成功率为80%，之后到6 月上旬的交配仅有33.3%，成功率仅有20%，随着时间的推移， 交配的成功率降低(从4 月的100%减少到5 月份的45%和6 月份的0)；黑颈鹤的窝卵数是 2 枚，卵重207 克，卵长径和短径分别是107 和58 毫米，孵卵期为31 天，幼鹤的出壳率 为100%，但二个月后的死亡率达到31.2%，之后的幼鹤未观察到死亡，幼鹤出壳后两个 月内的死亡率可能是制约种群增长的一个原因；繁殖期间黑颈鹤食物以蕨麻(Potentilla anserina)、荸荠(Heleocharis dulcis)、委陵菜属(Comarum)、草地早熟禾(Poa pratensis)、眼 子菜属(Potamageton)、蒲公英(Taraxacum mongolicum)等植物的花、果、茎等为主，但也 取食包括无脊椎动物如蝗虫(Chorthippus hsiai)，粪金龟(Geotrupes sp.)，椭圆萝卜螺(Radix swinboi)和耳萝卜螺(Radix ouricuaria)，以及脊椎动物黑唇鼠兔(Ochotona curizoniae)、红 脚鹬(Tringa totanus)、黑水鸡(Callinula chloropus)、小..(Tachgbaptus ruficollis)、黄河裸 鲤(Gymnocypris pylzovi)等，取食动物性食物可能是补充繁殖所耗费的巨大能量和为迁徙 储备能量；繁殖季节黑颈鹤的主要时间分配在取食和繁殖上，分别占45%和28%，其余 依次为运动10%、护理9%、警戒6%、静息1%和其它1%，不同的繁殖阶段，除了运动 和其它行为外，其余各种行为的时间分配存在显著差异，各行为频次以警戒最高(43 次/小 时)，其余依次为取食(31 次/小时)、护理(17 次/小时)、运动(11 次/小时)、繁殖(5 次/小 时)、其它(1 次/小时)和静息(1 次/小时)，除了其它行为外，各繁殖阶段行为发生频次差异 显著，各行为的持续时间以繁殖最多(189 秒/次)，其次为取食(53 秒/次)、静息(50 秒/次)、 运动(33 秒/次)、其它(22 秒/次)和护理(19 秒/次)，在一天中，黑颈鹤各行为分配随时间的历家庭解体 (Family breakup)，建立繁殖领域，完成交配，筑巢等行为，进入繁殖中期 后，花湖的黑颈鹤种群数量整体呈现下降趋势，并在6 月的第一周达到最低，繁殖中期黑 颈鹤的种群比前期稍高(29)，与繁殖相关的行为在整个繁殖季节达到最高(51%)，进入繁 殖后期，随着幼鹤出壳和成鹤维持领域能力的降低，花湖周围的黑颈鹤种群数量再次增 加，并在以后的2 个月内维持在较高的数量(56)，到9 月中旬，黑颈鹤开始迁徙，4 周 后，所有的鹤都离开繁殖地花湖。在繁殖期间，被驱逐出领域的幼鹤与非繁殖的成鹤形成 集群在繁殖地周围游荡，集群在各个时期都存在，只是在繁殖前期最多(2 群/周)，繁殖中 期和繁殖后期为1 群/周，群内个体数量在繁殖中期最高(26 只/群)，在繁殖前期和中期分 别是6 和8 只/群，不同时期的群体和群体规模都存在显著差异；黑颈鹤的交配发起者是 雌鹤，交配的成功率为60%，雄鹤的无应答和不成熟的交配经验是交配失败的主要原 因，80%的交配发生在上午，交配成功率为58.3%，20%的交配发生在下午，成功率为 66.7%，黑颈鹤的交配主要发生在4 月到5 月上旬之间，66.7%的交配发生在这一时期， 成功率为80%，之后到6 月上旬的交配仅有33.3%，成功率仅有20%，随着时间的推移， 交配的成功率降低(从4 月的100%减少到5 月份的45%和6 月份的0)；黑颈鹤的窝卵数是 2 枚，卵重207 克，卵长径和短径分别是107 和58 毫米，孵卵期为31 天，幼鹤的出壳率 为100%，但二个月后的死亡率达到31.2%，之后的幼鹤未观察到死亡，幼鹤出壳后两个 月内的死亡率可能是制约种群增长的一个原因；繁殖期间黑颈鹤食物以蕨麻(Potentilla anserina)、荸荠(Heleocharis dulcis)、委陵菜属(Comarum)、草地早熟禾(Poa pratensis)、眼 子菜属(Potamageton)、蒲公英(Taraxacum mongolicum)等植物的花、果、茎等为主，但也 取食包括无脊椎动物如蝗虫(Chorthippus hsiai)，粪金龟(Geotrupes sp.)，椭圆萝卜螺(Radix swinboi)和耳萝卜螺(Radix ouricuaria)，以及脊椎动物黑唇鼠兔(Ochotona curizoniae)、红 脚鹬(Tringa totanus)、黑水鸡(Callinula chloropus)、小..(Tachgbaptus ruficollis)、黄河裸 鲤(Gymnocypris pylzovi)等，取食动物性食物可能是补充繁殖所耗费的巨大能量和为迁徙 储备能量；繁殖季节黑颈鹤的主要时间分配在取食和繁殖上，分别占45%和28%，其余 依次为运动10%、护理9%、警戒6%、静息1%和其它1%，不同的繁殖阶段，除了运动 和其它行为外，其余各种行为的时间分配存在显著差异，各行为频次以警戒最高(43 次/小 时)，其余依次为取食(31 次/小时)、护理(17 次/小时)、运动(11 次/小时)、繁殖(5 次/小 时)、其它(1 次/小时)和静息(1 次/小时)，除了其它行为外，各繁殖阶段行为发生频次差异 显著，各行为的持续时间以繁殖最多(189 秒/次)，其次为取食(53 秒/次)、静息(50 秒/次)、 运动(33 秒/次)、其它(22 秒/次)和护理(19 秒/次)，在一天中，黑颈鹤各行为分配随时间的变化而体现较为明显的节律性，这可能与青藏高原恶劣的自然环境（如高辐射和热量的不 均匀分布）有关。 2003 年4 月1 日到10 月13 日，在花湖对黑颈鹤繁殖栖息地选择和放牧活动对黑颈鹤 取食栖息地选择的影响进行研究。研究区域内，按照从湖心向外的方向，将黑颈鹤繁殖期 间所使用的生境划分为4 种类型，即：湖心沼泽，浅水沼泽，草甸和退化草甸。繁殖期 间，黑颈鹤对各种栖息地利用的强度并非一致。湖心沼泽和湖岸沼泽是整个繁殖季节黑颈 鹤青睐的栖息地，是黑颈鹤筑巢和休息的地点，草甸和退化草甸是黑颈鹤主要的取食地 点，但在整个季节内都不是黑颈鹤青睐的栖息地类型，虽然在繁殖后期，在草甸和退化草 甸上活动的黑颈鹤明显增加。在有牛羊放牧时，大多数的繁殖鹤(49.7%)选择在距离湖边 100m 内的区域活动，而非繁殖鹤则主要在0－100m 区域(33.3%)和>400m 的区域(28.1%) 活动，在牛羊集中活动的200－400m 区域，两种鹤都选择避开，牛羊离开繁殖地点后， 黑颈鹤有向远离湖边方向扩散的趋势，多数的繁殖鹤(54.9%)和非繁殖鹤(52.3%)都在 >400m 的区域活动，虽然距离水面的距离在繁殖鹤活动地点的选择上有一定的影响，但 过度放牧的牛羊的确压缩了繁殖鹤和非繁殖鹤的活动空间。因此，在繁殖地来说，减少沼 泽区域的开发，对特定区域放牧活动的控制，加强沼泽生境的恢复，是保证黑颈鹤成功繁 殖的关键。 2003 年5 月到2005 年6 月，在若尔盖湿地内找到黑颈鹤的巢21 个。黑颈鹤的巢有3 种，分别是芦苇巢(3 个)、地上巢(14 个)和泥堆巢(4 个)，地上巢巢参数最小，芦苇巢的巢 参数最大；所有的巢都分布在湿地环境中，包括湖泊，沼泽和河流三种栖息地，巢在这些 栖息地中的分布也不是均匀的，湖泊中分布的巢最多，湖泊是黑颈鹤筑巢首选的栖息地， 但每年在此类生境中筑巢的黑颈鹤正在减少，黑颈鹤选择避开利用沼泽区域作为筑巢的栖 息地，黑颈鹤对河流区域的利用按照获得性进行；筑巢栖息地周围1 米外的草高和巢的暴 露与否、巢距离水面的距离和巢所在草岛的面积、巢周围的水深成为影响巢址选择的三个 主要生态因子，反映了隐蔽度、筑巢栖息地的质量和到达巢的难易程度是黑颈鹤选择巢址 的主要因素；在不同的微生境中，巢的参数不同，湖泊中的巢参数最大，湖泊中的巢比沼 泽中的巢更长、更宽和更高，而巢周围的水深差距不明显，湖泊中的巢要比河流中的巢短 径大，巢周的水深要比河流中的巢要稍浅，但巢长径和巢高差异不显著，沼泽和河流环境 中的巢参数没有明显的差异；巢周围有一定的水深是巢址选择时最为基本的条件；与其他 地区黑颈鹤的巢比较，若尔盖湿地中的巢要更小，但巢周围的水深要更深，这可能与不同 地点的植被、地理环境以及不同的人为干扰强度有关；若尔盖湿地内黑颈鹤巢栖息地的选择是黑颈鹤对正在变化中栖息地的妥协结果，保留有适宜于繁殖的小面积沼泽区域对黑颈 鹤的繁殖也很重要。 2004 年10 月到2006 年3 月，在大山包保护区对越冬黑颈鹤的生态进行研究。我们 将整个越冬季节划分为越冬早期(10 月－12 月)，越冬中期(1 月－2 月)和越冬后期(3 月－4 月)。保护区内黑颈鹤利用的栖息地划分为4 种类型，即：浅水生境，沼泽区域，草甸和 耕地。首先到达越冬地的仍然是家庭鹤，其次是集群鹤。大山包是黑颈鹤春季迁徙和秋季 迁徙的迁徙中转站，迁徙的高峰在12 月和3 月出现，在草海越冬的黑颈鹤在春季迁徙时 经过大山包，并在此停留8 天。大山包也是黑颈鹤的越冬地点，有大约900 只的黑颈鹤在 此越冬。黑颈鹤的配对主要发生在越冬中期，黑颈鹤家庭的解体(Family breakup)发生在繁 殖后期的3 月和4 月间，成鹤以放弃幼鹤离开越冬地而达到家庭的解体。整个越冬季节， 黑颈鹤对各种栖息地的利用强度并不是一致的。湿地(浅水区域和沼泽)是黑颈鹤整个冬天 青睐的生境(除了越冬后期对水域区域利用低外)，而耕地是越冬早期和越冬中期黑颈鹤的 主要取食地点，在越冬后期，草甸则成为黑颈鹤的主要取食地点。在整个冬天，幼鹤将 72.2%的时间用在取食，将6.8%的时间用在警戒，将18.6%的时间用在修整行为上，用在 其它行为上的时间为2.4%，而成鹤用在这些行为上的时间分配是63.9%，11%，22.8%和 2.3%。随着时间的推移，成鹤减少取食的时间，与之对应而增加了修整行为的比例，而 幼鹤的各行为变化没有规律性。是否具有越冬经验和不同的生态需求导致了成鹤和幼鹤的 不同时间分配。正是由于具有越冬经验，成鹤能够有效地调整不同行为的分配，幼鹤虽然 没有越冬经验，但在成鹤的照顾下，幼鹤有足够长的时间去取食，成鹤和幼鹤采取了不同 的越冬策略。正是具有越冬经验，成鹤的白昼行为分配呈现出一定的规律性，如取食行为 在早晚各自有一个取食峰值，而修整行为在中午最高等，而由于缺乏越冬经验和行为受到 成鹤的影响较大，幼鹤的行为节律规律性不是很强。 2005 年2－3 月和2006 年3 月，在大山包和贵州草海给8 只黑颈鹤放置了卫星发射器 以确定这两个地点的黑颈鹤的迁徙路线和新的繁殖地点。东部越冬种群的黑颈鹤迁徙时间 2－4 天，中途停歇3－4 个点，迁徙平均距离为622 公里，黑颈鹤迁徙时首先飞越金沙 江，向北偏西方向穿过和停歇于四川省的凉山山脉，到达凉山、邛崃山和大雪山脉交界的 地方，然后沿着大渡河河谷向北迁徙，到达包括四川省的若尔盖县、红原县、阿坝县、松 潘县，以及甘肃省玛曲县的若尔盖湿地内。与1993 年环志证实的迁徙路线比较，黑颈鹤 迁徙时明显避开了海拔较低、人口稠密的四川盆地，选择了沿着青藏高原东缘向四川盆地 过渡的高山峡谷地带飞行，沿着大渡河河谷进行迁徙。2 只黑颈鹤的信号在大渡河河谷区域消失，这个地点对于黑颈鹤的迁徙和保护有重要的意义。到达繁殖地后，黑颈鹤的活动 范围在5 月达到最大，此后逐渐减小，在8 月份活动范围减小到最小，之后，活动面积又 逐渐增大，并在迁徙前达到最高。在繁殖地，黑颈鹤每天的活动范围只有不到2km，隔 日的活动范围也不超过3km，结果提示在若尔盖湿地内可能还有更多的黑颈鹤活动。编 号为55984 的黑颈鹤在2005 年11 月和2006 年3 月分别完成从繁殖地返回越冬地和从越 冬地再次到达繁殖地的迁徙过程，在草海环志的64311 在繁殖地若尔盖湿地度过繁殖季节 后又成功返回草海越冬，而64310 在大山包越冬，在若尔盖湿地内度过夏季，在2006 年 11 月又返回草海越冬，其余两只黑颈鹤返回大山包越冬，结果证实1、黑颈鹤迁徙路线、 繁殖地和越冬地选择的稳定性，2、东部黑颈鹤越冬种群存在交流。

PHOTOLUMINESCENCE OF ORDERED GA0.5IN0.5P GROWN BY METALORGANIC VAPOR-PHASE EPITAXY

Optical properties of ordered Ga0.5In0.5P epitaxial layers grown by metalorganic vapor phase epitaxy are investigated by photoluminescence (PL) in a temperature range of 10-200 K using excitation power densities between 0.35 W/cm(2) and 20 W/cm(2). It is found that the intensity of the highest-energy PL peak of the ordered Ga0.5In0.5P epilayer decreases first, then increases and finally goes down again with increasing temperature. A model of ordered Ga0.5In0.5P epitaxial layers is proposed, in which the ordered Ga0.5In0.5P epilayer is regarded as a type-II quantum well structure with band-tail states, and the dependence of PL spectra on the temperature and excitation intensity is reasonably explained. (C) 1995 American Institute of Physics.

A面(11-20)ZnO薄膜中杂质的偏振PL谱研究

本文通过分析A面(11-20)ZnO薄膜的低温PL(光致发光)光谱偏振特性来研究ZnO光致发光谱中杂质峰的来源.低温(4 K)下观察到476、479 nm两处新的杂质峰以及390 nm处激子峰,根据两个杂质峰的偏振特性,初步判定476nm峰来源于氧空位能级到价带轻空穴的跃迁,479 nm峰来源于氧空位价带重空穴的跃迁.

高增益偏振不灵敏InGaAs/InP体材料半导体光放大器

采用三元InGaAs体材料为有源区,通过直接在InGaAs体材料中引入0.20%张应变来加强TM模的增益,研制了一种适合于作波长变换器的偏振不灵敏半导体光放大器(SOA).在低压金属有机化学气相外延(LP-MOVPE)的过程中,只需调节三甲基Ga的源流量便可获得所要求的张应变量.制作的半导体光放大器在200 mA的注入电流下,获得了50nm宽的3 dB光带宽和小于0.5dB的增益抖动;重要的是,半导体光放大器能在较大的电流和波长范围里实现小于1.1dB的偏振灵敏度.对于1.55μm波长的信号光,在200 mA的偏置下,其偏振灵敏度小于1 dB,同时获得了大于14dB光纤到光纤的增益,3 dBm的饱和输出功率和大于30 dB的芯片增益.用作波长变换器,可获得较高的波长变换效率.进一步提高半导体光放大器与光纤的耦合效率,可得到性能更佳的半导体光放大器.

低温下分子束外延生长GaAs的光致发光研究

研究了低温下分子束外延生长GaAs(LTG-GaAs)样品的稳态和瞬态发光。从200℃生长的样品中可测到很弱但清晰可辨的稳态发光峰，峰的能量位置相对于体GaAs激子峰有一定蓝移。此外，发现在体GaAs上生长LTG-GaAs薄膜可大大减小体GaAs衬底材料中本片发光的衰减时间，但对(e,A°)发光影响不大。用上转换方法对退火和未退火LTG-GaAs样品瞬态发光进行了测量，获得了关于LTG-GaAs中复合中心和陷阱中心的信息。

All-Optical Clock Recovery for 20 Gb/s Using an Amplified Feedback DFB Laser

We report all optical clock recovery based on a monolithic integrated four-section amplified feedback semiconductor laser (AFL), with the different sections integrated based on the quantum well intermixing (QWI) technique. The beat frequency of an AFL is continuously tunable in the range of 19.8-26.3 GHz with an extinction ratio above 8 dB, and the 3-dB linewidth is close to 3 MHz. All-optical clock recovery for 20 Gb/s was demonstrated experimentally using the AFL, with a time jitter of 123.9 fs. Degraded signal clock recovery was also successfully demonstrated using both the dispersion and polarization mode dispersion (PMD) degraded signals separately.

长白山阔叶红松林CO2收支特征

植被-大气间CO2交换研究对准确评价陆地生态系统碳收支有重要意义。本研究以我国北方典型的植被类型—长白山阔叶红松林为研究对象，以国际公认的涡度相关技术为主要手段，结合微气象观测和生物学实验，探讨了森林碳交换过程与机制，建立了CO2通量观测数据的质量评价与控制体系。主要结论： （1）长白山阔叶红松林湍流通量贡献区主要集中在0.01~2Hz频率范围内，在弱湍流条件下存在通量低估现象。经过质量控制，CO2通量数据能够反映阔叶红松林与大气间CO2交换的真实过程； （2）森林生态系统CO2通量变化范围为-1.5~1.0 mg CO2•m-2•s-1，白天主要受光合有效辐射PAR的影响，但高的空气饱和水汽压差VPD对植被光合有一定的抑制作用，夜间CO2通量主要受温度的控制； （3）5cm温度是控制土壤碳排放的主导因素，由于雨热同季，因此干旱胁迫现象并不明显。土壤呼吸Q10变化范围为3.88~4.67，其值大小与温度区间有关； （4）2003~2005年森林GPP分别为1441、1312和1502gC•m-2，NEE分别为-188、-157和-186gC•m-2，森林碳收支的年际差异是由水热条件引起。叶片和群落高的弱光利用率和较强的光合吸收能力是其作为有200多年林龄的温带原始林，仍保持较高固碳能力的重要原因之一； （5）2003~2005年生态系统碳排放量分别为1252、1155和1326gC•m-2，土壤呼吸约占生态系统呼吸排放的80%； （6）长白山阔叶红松林具有较高的碳代谢能力，但由于光合吸收和呼吸释放都很活跃，森林总体表现为一稳定、适度的碳汇。这与其温带成熟原始林在碳循环领域的生态功能相一致。

水肥添加对半干旱沙质草地植被生长和养分吸收的影响

在陆地生态系统中，干旱和养分缺乏是制约植被生长和养分吸收的主要逆境因素。从单个植物种到植被群落，水分及养分的有效性控制着生态系统的各个环节。本文以科尔沁半干旱沙质草地植被群落为研究对象，通过两年的田间水(80mm、40mm)、N肥（200 kg•ha-1）和P肥(P2O5)（100 kg•ha-1）添加试验，从植被的生产力、植被群落结构、植物的形态特征、植物的适应特性、植物N、P浓度等方面分析了沙质草地植物的养分限制状况，初步研究了沙质草地水分以及N、P养分供应状况与植物生长的关系。结果表明： N素是该地区植被生长的首要养分限制因子，从单个植物物种（主要指优势种白草和黄蒿）到植被群落均受到土壤中N素的限制作用。N添加下植被地上生物量以及白草和黄蒿地上单株生物量均显著增加，植被的群落结构发生变化，植物N浓度、植物N:P比也显著增加，但是植物P浓度由于植物快速生长的稀释作用而减小。 对群落生产力来说，N添加下植被生物量提高了155%，白草和黄蒿地上单株生物量分别提高了276%，291%。试验处理中200kg•ha-1的施N量并未达最佳施肥量的阈值；单独添加水和添加P在对整个生长季植被地上生物量以及白草和黄蒿地上单株生物量的影响不显著；但是早期的水分处理促进植物茎的生长，使植物茎叶比增大，并使得早期植物N、P浓度相对较小，因而改变了非禾草类植物N、P浓度的季节动态变化；同时添加水和P肥可以促进非禾草类植物对P素的吸收和利用，而同时添加P肥和N肥与单独添加N肥结果相似。 对植被群落结构来说，水肥添加对群落的组成以及不同优势种所占的比例均有不同程度的影响。所有处理中以黄蒿为主的非禾草类植物在群落中均占据着优势地位，而且水添加、N添加以及P添加减小了以白草为主的禾草类植物在群落中的竞争优势，禾草类植物在植被总生物量中所占的比例均有不同程度的下降，其中添加N处理下的影响尤为显著，与对照相比，N添加下禾草类植物所占的比例由40.75%下降到18.95%，下降了21.8%。 生长季内（6～10月），水肥添加下植被地上生物量、单株生物量以及植物N、P浓度、植株含水量、植株茎叶比均呈现显著的季节动态变化。在所有植物中，非禾草类植物生物量的季节动态决定了总植被生物量的季节动态，在N添加下呈递增趋势，而未添加N处理下则呈现增加后减小的变化趋势。植被地上生物量N、P浓度随着时间具有相同的季节动态变化，禾草类植物N、P浓度随时间均呈现下降趋势，而肥料添加下非禾草类植物N、P浓度也呈现显著的下降趋势，但是由于添加水的作用，在水+肥处理下植物N、P浓度则呈现先增大后减小的季节动态变化。植株N、P浓度以及植株相对含水量随着植株的生长均呈下降趋势，而植株茎叶比则呈上升趋势。 研究区草地各处理下植被以及单个物种植物N:P比都很小，介于2～13之间，N添加下植物N:P比显著增加，应用临界N:P比可诊断土壤中氮素是植物的主要限制因子。随着环境中N、P有效性的波动，不同器官以及不同时间，植物N:P比均表现出不同的动态变化趋势，但植物仍能够维持体内N、P浓度保持相对平衡，植物N、P浓度显著正相关。在植被水平上，除水+P添加外，其他各处理下禾草类植物以及非禾本可植物N、P浓度均呈显著正相关关系，回归线形方程中的斜率a的倒数实际可以上表征植物生长季内的平均N:P比。在物种水平上，各处理下白草植株N、P浓度呈线性相关关系，而黄蒿则没有这个特性，白草具有较强的体内N、P浓度平衡机制。