土壤有机碳和氮的分布及其对气候变化的响应

碳、氮不仅是生物体必需的营养元素，也是重要的生态元素。大气中温室气体C02、N2O等浓度的增加使得碳、氮的生物地球化学循环及其温室气体的减缓排放措施研究成为全球变化研究中的热点问题。 土壤是陆地生态系统的核心，是连接大气圈、水圈、生物圈、岩石圈的纽带;它是陆生生物赖以生存的物质基础，是陆地生态系统中物质与能量交换的重要场所，其在全球碳、氮循环中起着十分重要的作用。一方面，土壤有机碳和氮的含量与分布直接关系到生态系统的生产力和生态系统的规模，同时土壤有机碳和氮的转化与迁移又直接影响到温室气体的组成与含量。而土壤本身又是生态系统中生物与环境相互作用的产物。因此，研究土壤有机碳和氮的分布、转化及其对全球变化的响应对于正确理解碳、氮的生物地球化学循环及其对全球变化的响应制定应对策略具有重要意义。 全球变化的陆地样带是从机理上理解陆地生态系统对全球变化的响应，预测全球变化对陆地生态系统的可能影响，实现预警、调节和减少全球变化不良影响，科学地规划和管理陆地生态系统的有效平台。目前，国际地圈一生物圈计划(IGBP)基于不同地区全球变化驱动因素的不同以及全球变化的潜在反馈作用强度的不同，在全球4个关键地区共启动了15条IG8P陆地样带。以水分为主要驱动力的中国东北样带(NECT：Northeast China Transect)即为IGBP的陆地样带之一。 本文以中国东北样带为平台，基于2001年对中国东北样带科学考察所采土壤样品的实测结果和气候资料分析了土壤有机碳和氮的梯度分布及其与土壤、气候等因子之间的关系;借助C02浓度升高和不同土壤湿度的模拟试验探讨了土壤有机碳和氮对气候变化的响应;根据作物残体还田的长期定位试验和盆栽试验研究了作物残体还田对土壤有机碳和氮转化的影响，讨论了农田生态系统通过作物残体还田对减缓温室气体排放的效应。主要结果和结论如下： (1).样带表层土壤有机碳平均为22.3土4.93 g．kg-1，下层土壤有机碳平均为8.9±1.20 g．kg-1。样带表层土壤活性有机碳平均为3.52±0.881 g.kg-1，占表层土壤有机碳的13.1±0.78%;下层土壤活性有机碳平均为1.14±0.250g.kg-l，占下层土壤有机碳的10.9±0.79%。样带土壤活性有机碳与土壤有机碳之间呈极显著正相关关系(相关系数r=0.993，P<0.001)。 (2).不同生态类型土壤有机碳和活性有机碳含量不同。中国东北样带东部(经度126°～131°)为温带针阔混交林山地，植被种类极其丰富，地带性土壤为暗棕壤，并且多为自然土壤，土壤有机碳和活性有机碳含量较高。但由于采样区局部地理环境、植被结构及人类干扰程度的不同，土壤有机碳和活性有机碳含量变异较大，平均为61.9±13.84 g．kg-1和10. 88±2.236g. kg-1。样带中部（经度119°～126°）为松辽平原栎林草原、农田区和大兴安岭山地草甸草原区，属半湿润向半干旱过渡的气候。该区域主要土壤类型为黑土、黑钙土、盐化或碱化草甸土及风沙土，土壤沙化、碱化严重，土壤有机碳和活性有机碳含量明显降低，平均为10.5±1.97 g．kg-l和1. 35±0.327 g．kg-1。样带中西部（经度113°～119°）为内蒙古高原草甸草原和典型草原区域，具有典型的半干旱气候特征。该区地带性土壤为栗钙土，局部丘陵区分布黑钙土，土壤有机碳和活性有机碳含量为14.6±1.65 g．kg-1和2.07±0.342g.kg-1。样带西部（经度111°～113°）为内蒙古高原荒漠草原区域，地带性土壤为棕钙土，土壤较为贫瘠，其有机碳和活性有机碳含量最低，平均为7.99±1.51 g．kg-1和0.51±0.216 g．kg-1。从总的趋势看，样带表层土壤有机碳和活性有机碳的梯度分布趋势一致，都呈现出随经度降低而下降的趋势，局部因土壤退化而出现波动。 (3).样带土壤有机碳和活性有机碳与土壤全量氮、磷、硫、锌及有效氮、磷、钾、锰、锌等均呈显著或极显著相关关系，与土壤PH、容重、持水量及孔隙度也呈显著或极显著相关关系。土壤表层有机碳和活性有机碳与降水量之间具有正的相关关系，其相关系数为r=0.677（P<0.001）和r=0.712（P<0.001）。但下层土壤有机碳和活性有机碳与降水量之间没有显著的相关关系。 (4).样带下层土壤有机碳和活性有机碳与经度之间仍具有显著的相关关系（r=0.454，P=0.026; r=0.473，P=0.020）。样带下层土壤有机碳和活性有机碳的变异小于表层。不同的生态系统，下层土壤有机碳和活性有机碳与表层土壤有机碳和活性有机碳的比率不同。总的来看，土壤活性有机碳含量随深度的增加而下降的幅度大于土壤有机碳。 (5).短期培养条件下，CO2浓度升高及干旱胁迫下，土壤有机碳的变化不大，其变异系数为1.28%;相比较之下，土壤活性有机碳对气候变化比较敏感，其变异系数为29.67%。不同土壤湿度，土壤活性有机碳含量发生变异的幅度因CO2浓度升高而降低。 (6).样带土壤全氮和有效氮与经度呈极显著正相关，其相关系数分别是r=0.695 (P<0.001)和0.636(P<0.001)。土壤表层全氮和有效氮的梯度分布与土壤有机碳的分布基本一致：沿经度呈现东高西低的趋势，局部由于土壤退化而出现低谷。样带除东部山区外，其它各部分土壤有效氮都很低，成为其植被生长的限制因子之一。样带下层土壤全氮和有效氮的含量低于表层，但样带不同部位下层土壤全氮和有效氮下降的幅度不同。总的来看，土壤全氮的剖面分布和土壤有机碳相似，而土壤有效氮则有所不同。 (7).土壤全氮和有效氮是土壤生化环境中两个重要的因子。样带土壤全氮和有效氮和土壤有机碳、全磷、全硫、全锌、土壤活性碳、有效磷、有效钾、有效锰、有效锌、土壤容重、田间持水量土壤总孔度等因子均呈显著或极显著的相关关系。 (8).样带表层土壤全氮和有效氮与降雨量之间呈极显著的正相关关系，相关系数分别是0.682(P<0.001)和0.688(P<0.001)。而下层土壤全氮和有效氮与降雨量之间的没有显著的相关关系（r=0.241，P=0.256; r=0.366，P=0.079）。土壤有效氮占全氮的比例与年均温呈显著正相关关系（相关系数r=0.390，p=0.044）。 (9).短期培养试验中，CO2浓度加倍和不同土壤湿度对土壤全氮和有效氮的影响没有达到显著水平。整个试验中土壤全氮和有效氮的变异较小（变异系数分别是5.55%和3.84%），但仍能反映一定的变化趋势。 (10)．玉米残体还田能够增加土壤氮素含量，减轻因其作为燃烧材料而造成的氮素损失和对大气的污染;玉米残体施入土壤，增加了土壤微生物氮含量，提高土壤氮活性，有利于土壤氮素养分的协调供应;玉米残体还田能够促进氮素从营养器官向籽粒中转移，提高氮素养分的利用效率。同时，玉米残体还田可以降低土壤NO3--N的累 积，减少肥料氮的损失4.7～5.6%。 (ll)．根据国内外文献和我们连续10年作物残体还田的肥料长期定位试验及盆栽试验结果，从减缓CO2排放、增加土壤碳固存、提高土壤生产力入手，分析了农业生态系统作物残体还田的必要性与可行性，讨论了农田作物残体还田，增加土壤碳固存对于减缓CO2排放、提高土壤生产力的作用与意义。提倡作物残体因地制宜地归还土壤，但作物残体还田后土壤固存与减缓温室气体排放的潜力还需要进一步进行研究。

中国典型地带29种土壤纤毛虫记述(纤毛门:动基片纲)

记述了在中国６个典型地带土壤中鉴定到的隶属于动基片纲的２９种纤毛虫，其中５种为中国土壤原生动物新记录种．这些种类是：陆生拟裸口虫，恼斜板虫，吻瓶口虫，双核管形虫，琴刀口虫，长刀口虫，长尾刀口虫，斜叶苔叶虫，神螺流苏虫，土壤肾形虫，三分肾形虫，背沟肾形虫，无规肾形虫，直立肾形虫，粗糙拟肾形虫，莫氏拟肾形虫，贪食阔庭虫，大撕拉虫，吻吴氏虫，澳洲吴氏虫，大口匙口虫，尖锐密粒虫，卡氏颠毛虫，小拟匙口虫，尖锐篮环虫，丛林拟篮环虫，有肋薄咽虫，弧形微秀体虫和凤冠齿扇虫．

Crustacean zooplankton distribution patterns and their biomass as related to trophic indicators of 29 shallow subtropical lakes

A comparative limnological study was carried out to present a snapshot of crustacean zooplankton communities and their relations to environmental factors to test whether there is a consistent relationship between crustacean biomass and trophic indicators among lake groups with similar trophic conditions. The study lakes showed a wide range of trophic status, with total phosphorus (TP) ranging from 0.008 to 1.448mgL(-1), and chlorophyll a from 0.7 to 146.1 mu g L-1, respectively. About 38 species of Crustacea were found, of which Cladocera were represented by 25 taxa (20 genera), and Copepoda by 13 taxa (I I genera). The most common and dominant species were Bosmina coregoni, Moina micrura, Diaphanosoma brachyurum, Cyclops vicinus, Thermocyclops taihokuensis, Mesocyclops notius and Sinocalanus dorrii. Daphnia was rare in abundance. Canonical correspondence analysis showed that except for four species (D. hyalina, S. dorrii, C. vicinus and M. micrura), almost all the dominant species had the same preference for environmental factors. Temperature, predatory cyclopoids and planktivorous fishes seem to be the key factors determining species distribution. TP was a relatively better trophic indicator than chlorophyll a to predict crustacean biomass. Within the three groups of lakes, however, there was no consistent relationship between crustacean biomass and trophic indicators. The possible reason might be that top-down and bottom-up control on crustaceans vary with lake trophic state. The lack of significant negative correlation between crustacean biomass and chlorophyll a suggests that there was little control of phytoplankton biomass by macrozooplankton in these shallow subtropical lakes. (c) 2007 Elsevier GmbH. All rights reserved.

Metamorphic growth of 1.25-1.29 mu m InGaAs quantum well lasers on GaAs by molecular beam epitaxy

We demonstrate 1.25-1.29 mu m metamorphic laser diodes grown on GaAs by molecular beam epitaxy (MBE) using an alloy-graded buffer layer (GBL). Use of Be in the GBL is effective to reduce surface/interface roughness and improves optical quality. The RMS surface roughness of the optimized metamorphic laser is only two atomic monolayers for 1 x 1 mu m(2). Cross-sectional transmission electron microscopy (TEM) images confirm that most dislocations are blocked in the GBL. Ridge waveguide lasers with 4 mu m wide ridge were fabricated and characterized. The average threshold current under the pulsed excitation is in 170-200 mA for a cavity length of 0.9-1.5 mm. This value can be further reduced to about 100 mA by high-reflectivity coating. Lasers can work in an ambient temperature up to at least 50 degrees C. (c) 2006 Elsevier B.V. All rights reserved.

Smaller Ge Quantum Dots Obtained by ArF Excimer Laser Annealing

Ge self-assembled quantum dots (SAQDs) are grown with a self-assembled UHV/CVD epitaxy system. Then,the as-grown Ge quantum dots are annealed by ArF excimer laser. In the ultra-shot laser pulse duration,～20ns, bulk diffusion is forbidden, and only surface diffusion occurs, resulting in a laser induced quantum dot (LIQD). The diameter of the LIQD is 20～25nm which is much smaller than the as-grown dot and the LIQD has a higher density of about 6 × 10~(10)cm~(-2). The surface morphology evolution is investigated by AFM.

增益钳制半导体光放大器波长转换的研究

数值模拟了增益钳制SOA(GC-SOA)的波长转换过程,分析了GC-SOA实现波长转换的原理.首次发现了GC-SOA波长转换中类似接通延迟的现象,这种现象将限制GC-SOA在高速波长转换中的应用.

Measurement of Cavity Loss and Quasi-Fermi-Level Separation for Fabry-Perot Semiconductor Lasers

A fitting process is used to measure the cavity loss and the quasi-Fermi-level separation for Fabry- Perot semiconductor lasers. From the amplified spontaneous emission (ASE) spectrum, the gain spectrum and single-pass ASE obtained by the Cassidy method are applied in the fitting process. For a 1550nm quantum well InGaAsP ridge waveguide laser, the cavity loss of about ～24cm~(-1) is obtained.

BF＋对（29）Si＋注入GaAs层的影响

于2010-11-23批量导入

阔叶红松林碳循环及细根与凋落物生产、分解研究

森林凋落物、细根及红松阔叶林碳循环 摘要: 由于全球变化进程的加快使生态系统碳循环在科学研究中的重要性日益突出。森林生态系统作为陆地生态系统的一个重要组成部分，其碳循环过程和源、汇功能一直是人们研究的热点。本文以森林生态系统物质循环的两个关键过程－凋落物和细根的生产和分解过程为主要研究目标，探讨了两者的时空动态格局和主驱动因子；同时采用传统的森林调查与通量观测相结合的方法，系统的刻画了红松阔叶林生态系统的碳循环过程。 主要结论如下：（1）区域平均温度是决定东北地区不同气候区域森林凋落量发生变化的主要因素，优势树种生物学特性不同导致同一气候区域内森林类型之间凋落量呈现显著差异。（2）红松阔叶林不同凋落组分凋落量对气候因子的年际波动和林分生长的反应不同，红松生长使其落叶量和在凋落总量中所占的比重显著增加，这将导致林地的凋落物组成和物理化学性质发生根本改变。（3）6个不同气候区域内地带性树种凋落物分解率和养分元素释放率随纬度增加而降低，并且与区域年平均温度和降水量呈显著正相关关系，随着分解的进行凋落物分解率与温度和降水的相关性降低。凋落物初始化学指标与其分解率呈显著相关关系。回归模型的预测结果显示温度和降水的增加均可促进凋落物分解，并且其对分解的影响强度大于CO2浓度升高对凋落物分解间接影响。（4）3种原始群落——红松阔叶林，云冷杉林和岳桦林的细根生产量、周转率和养分元素归还量随着海拔的升高而降低，对于同一海拔带上的3种林型而言，红松阔叶林生长量最高而周转率和养分元素释放率最低，白桦纯林细根周转率和养分元素释放率最高，山杨林细根生长量最小，细根周转率和养分元素释放率介于前两者之间。（5）红松阔叶林生态系统碳储量为25962.17±2002.1 C g m-2，其中植物（乔、灌木和草本）、土壤和林地（凋落物和倒木）内的碳储量占总体的79%, 15% 和6%。生态系统碳的净交换(NEE)为366.8±110.6 C g m-2year-1, 林地和土壤的碳输入量为504.9±28.9 C g m-2year-1，输出量为405.9±28.7 C g m-2year-1。植物净固碳量为287±34.5 C g m-2year-1，乔木和灌木净固碳量分别占植物净固碳总量的98.6％和1.4％。 关键词：森林凋落物，凋落物分解，细根，碳储量，碳循环

~(29)S双质子的同时发射

<正>近年来,双质子发射的现象被广泛研究。~(29)S核最外层两个质子处于2s1/2轨道,可能存在这种奇特的行为。先前的实验表明,~(29)S+~(28)Si的总反应截面有着异常大的值。这意味着~(29)S中最后2

Experimental study of two-proton correlated emission from S-29 excited states

An experiment of a S-29 beam bombarding a Au-197 target at an energy of 49.2 MeV/u has been performed to study the two-proton correlated emission from S-29 excited states. Complete-kinematics measurements were carried out in the experiment. The relative momentum, opening angle, and relative energy of two protons, as well as the invariant mass of the final system, were deduced by relativistic-kinematics reconstruction. The Si-27-p-p coincident events were picked out under strict conditions and the phenomenon of p-p correlations was observed among these events. The mechanisms of two-proton emission were analyzed in a simple schematic model, in which the extreme decay modes like He-2 cluster emission, three-body phase-space decay, and two-body sequential emission were taken into account. Associated with the Monte Carlo simulations, the present results show that two protons emitted from the excited states between 9.6 MeV and 10.4 MeV exhibit the features of He-2 cluster decay with a branching ratio of 29(-11)(+10)%.