Precipitation-use efficiency along a 4500-km grassland transect

National Natural Science Foundation of China [30590381, 40971027]; State Key Technologies RD Program [2006BAC08]; Chinese Academy of Sciences ; National Key Research and Development Program [2010CB833501]

电磁离心分离装置中霍耳电流的影响

<正> 一、电磁离心分离器概述电磁离心分离器利用外加电磁场驱动多组元等离子体,产生高速的旋转,达到分离的效果。这种原理不仅在理论上进行了探讨,而且某些实验和技术设想也在探讨之中。将这种原理用来分离同位素(特别是重同位素)有很大的优点。它也可以用来设计液体或气体核反应堆和核推进器。

真空中有机污染物对TiO2/SiO2介质膜损伤阈值的影响

本文主要研究了真空中有机污染物对薄膜阈值的影响。采用电子枪蒸镀的方式制备了由TiO2/SiO2两种材料组合而成的1064nm高反膜，分别在大气和真空中对其损伤阈值进行了测量。发现在真空中污染物易黏附于光学元件表面，导致损伤；真空中的氧分子会加速损伤过程，根据破斑形貌的分析认为是由于在激光作用下氧分子与有机污染物发生反应造成的；真空中的有机污染物被去除后，真空和大气中的损伤阈值差别不大，破斑形貌相似。结果表明有机污染物是真空中损伤阈值降低的主要原因。

典型草原优势植物养分回收特性对养分和水分梯度变化的响应

养分回收是植物衰老时，养分从衰老组织向活的组织体转移的一种过程。该过程延长了养分在植物体内的滞留时间，提高了植物保持养分的能力，因此是植物适应养分贫瘠生境的策略之一。全球气候变化，包括降水格局改变和氮（N）沉降增加，改变了生态系统正常的生物地球化学循环，因此可能会对植物的养分回收特性产生影响。研究不同N、磷（P）、水梯度上，植物物种养分回收特性的响应格局，对于预测N沉降增加和降水格局改变对物种养分利用策略的潜在影响，具有一定的理论与实践意义。本研究以中国科学院植物研究所多伦恢复生态学实验站长期施N肥实验（0，1，2，4，8，16，32，64 g N m-2 yr-1等8个水平）为研究平台研究了克氏针茅（Stipa krylovii）群落中优势植物养分回收随N素添加梯度的变化，同时结合三个盆栽控制实验（施N肥实验：0，0.5，1，2，4，8，16，32，64，128 g N m-2等10个水平;施P肥实验：梯度同施N肥实验;控水实验：3600，4000，4500，5143，6000，7200，9000，12000，18000，36000 mL pot-1等10个水平），主要探讨了羊草（Leymus chinensis）养分回收效率（从衰老组织中回收转移的养分百分数，RE）和养分回收度（以枯叶中养分浓度衡量，RP）以及其它叶片养分特性(绿叶养分浓度和比叶面积SLA)对环境因子改变的响应格局。同时，我们还调查了枯叶C:N比和C:P比等参数，研究环境因子改变对凋落物分解的影响。 1）连续4年施N肥显著降低了五个物种叶片N素回收度（NRP），对P素回收度（PRP）的影响在各物种间差异较大，但低N提高了多数物种的PRP;物种间，冷蒿（Artemisia frigida）RP（枯叶N和P浓度分别为14.3±2.0 mg g-1和0.68±0.09 mg g-1）最低，砂韭（Allium bidentatum）（N：5.2±0.2 mg g-1，P：0.12±0.01 mg g-1）最高。沿施N梯度，N素回收效率（NRE）的变化趋势在物种间差异较小但在方法间（叶干重水平，叶面积水平和单株水平）差异较大，而P素回收效率（PRE）的变化在物种间和方法间差别都较大。叶干重水平和叶面积水平上，NRE在四个物种中表现出显著降低的趋势，PRE只在糙隐子草（Cleistogenes squarrosa）和星毛委陵菜（Potentilla acaulis）中显著降低，其它三个物种变化不显著。单株水平上，所有物种NRE（除了克氏针茅）和PRE均与施N量梯度无显著性关系。物种间，砂韭的RE最高（＞80.0%），冷蒿和星毛委陵菜最低（＜60.0%）。方法间，叶片水平上的RE均高于单株水平上。沿施N肥梯度，两个禾本科物种SLA无显著变化规律，而其它三个物种SLA表现出先增加后变化不大的趋势。物种间，最高和最低的SLA分别表现在冷蒿和克氏针茅。沿施N肥梯度，五个物种C:N比呈先显著降低后缓慢降低的趋势。物种间，最大和最小的C:N比分别出现在砂韭和冷蒿。 2）盆栽施N肥实验中，一定范围内，施N肥显著提高了羊草地上地下生物量、SLA和绿叶N浓度，显著降低了C:N比、NRP、NRE和PRE，但对绿叶P浓度、叶片PRP和C:P比无明显影响。平均枯叶N浓度和枯叶P浓度分别为16.2 mg g-1和1.01 mg g-1，平均NRE和PRE分别为46.1﹪和58.1﹪。10月时，地下生物量和养分积累均高于地上部分。 3）盆栽施P肥实验中，一定范围内，施P肥显著地提高了羊草地上地下生物量、SLA、绿叶N浓度和绿叶P浓度，显著降低了C:N比、C:P比、NRP、PRP和PRE，但对NRE无显著影响。平均枯叶N浓度和枯叶P浓度分别为9.9 mg g-1和7.43 mg g-1，平均NRE和PRE分别为58.2﹪，平均PRE为56.1﹪。10月时地下部分生物量和N库积累均高于地上部分，而P库在两个部分间差别不大。 4）盆栽控水实验中，一定范围内，供水量增加显著增加了羊草地上地下生物量、SLA、NRP、PRP、PRE、C:N比和C:P比，显著降低了绿叶N浓度，但对绿叶P浓度和NRE无显著性影响。平均枯叶N浓度和枯叶P浓度分别为10.4 mg g-1和0.32 mg g-1，平均NRE和PRE分别为54.4﹪和76.8﹪。10月时，地下部分生物量和养分积累均高于地上部分。 以上结果表明，N、P和水分因子的改变影响了植物生物量和养分分配、叶片养分特性、养分回收能力以及枯叶分解质量等，且不同梯度影响程度也不同。因此，未来全球变化包括N沉降增加和降水格局改变可能影响植物养分利用策略和凋落物分解特性，进而可能对植被-土壤系统养分循环产生影响。

昆明地区花卉害虫及天敌

1997 年5～ 8 月至1998 年4～ 8 月, 对昆明地区的花卉害虫及天敌进行了考 察和标本采集, 共采到花卉害虫及天敌标本4500 多号, 经鉴定分14 目, 65 科, 158 属, 205 种。标本保存在中国科学院昆明动物研究所。

科学交叉——变离散为整体的混凝剂

跨学科综合研究是科学发展的必然和现实的需要，是联系不同学科和研究主体的纽带，也是变离散为整体的混凝剂。中国科学院应主动迎接时代的挑战，在宏观决策与管理上为科学交叉的发展推波助澜

RESPONSES OF Elodea nuttallii AND Ceratophyllum demersum TO HIGH TEMPERATURE

There were large losses of exotic species Elodea nuttallii during summer in eutrophic lakes of the middle and lower reaches of the Yanatze River, China. To investigate the main causes, the heat tolerance of E. nuttallii was studied and compared with that of native species Ceratopkyllum demersum by using an aquaria system in the laboratory. Under 4500 lx light intensity and 12-h L/12-h D cycle, E. nuttallii cultured in 1/5 Hoaglands solution at 39 degrees C showed a positive growth rate during the first 15 days, and the growth rate was higher than that at 35 degrees C. But after 15 days, the growth rates became negative for those cultured both at 39 and 35 degrees C. However, the growth rate was positive for more than 20 days for those cultured at 25 degrees C. Under the same conditions, the growth rate, productivity and chlorophyll content of E. nuttallii were significantly higher than that of C. demersum. Heat tolerance of E. nuttallii was also stronger than that of C. demersum. The optimal temperature for the growth of the two plants depended on the experimental period: both plants grew at an optimal rate at higher temperature if the experimental period was short; nevertheless the plants achieved optimal growth at a lower temperature if the experiment was conducted for a longer period. At the same light intensity, the heat tolerance of C. demersum in tap water with sediment was markedly stronger than that of E. nuttallii at 39 degrees C. Average growth rate of C. demersum was 4.5 times higher than that of E. nuttallii within 25 days. The positive growth period lasted for less than 25 days for E. nuttallii and for more than 25 days for C. demersum. When they were cultured in 1/5 Hoaglands solution and in tap water with sediment, the growth rate of C. demersum increased from 0.4 to 79.4 mg/d.g fresh weight (FW) within 20 days. E. nuttallii increased from 8.3 to 24.4 mg/d-g FW within 20 days. Both grew better in tap water with sediment than in 1/5 Hoaglands solution. The results demonstrated that the nutritional status of the water other than the high temperature affected the heat tolerance of E. nuttallii during summer. E. nuttallii has great ecological safe risk in China.

太阳能空气饱和蒸馏器的试验研究

研究得到了太阳能空气饱和蒸馏器在稳态情况下和不同海水加热温度下的蒸发速度实验式:lgD=7.062+3.446t_0海水加热温度是影响淡水产量的主要因素，以46.2℃为转折，超过此温度，蒸发速度急促增加。液-气两相重量流量比(W/G)，必须与海水加热温度相适应。温度较高，(W/G)值也应较大，这样才能最大限度地提高产水量和降低产水的耗热量。当t_0=96℃时，(W/G)_(最佳)=12;当(W/G)=11时，t_(0最佳)=90℃。在一般太阳辐射条件下，t_0=60℃，(W/G)=1.67—3.0时，热耗值最低。过多地通入空气是空气饱和蒸馏器动力消耗较大的重要原因。在适当工况下进行操作，所需空气量较小。这样，不但产水量高、热耗值低、系统阻力减少，而且能耗大幅度降低。 模拟试验表明:太阳能空气饱和蒸馏器在太阳辐射日总量4500〔千卡/米~2〕时，每平方米集热器面积，每日可产淡水5—7公斤，所需翅片冷凝器换热面积为0.21〔米~2/时·公斤淡水〕。

低温制备微晶硅薄膜生长机制的研究

采用热丝化学气相沉积技术制备了一系列处于不同生长阶段的薄膜样品,用原子力显微镜系统地研究生长在单晶硅衬底和玻璃衬底上薄膜表面形貌的演化.按照分形理论分析得到:在玻璃衬底上的硅薄膜以零扩散随机生长模式生长;而在单晶硅衬底上,薄膜早期以有限扩散生长模式生长,当膜厚超过某一临界厚度时转变为零扩散随机生长模式.岛面密度与膜厚的依赖关系表明,在临界厚度时硅衬底和玻璃衬底上的岛面密度均出现了极大值.Raman谱的测量证实,玻璃衬底上薄膜临界厚度与非晶/微晶相变之间存在密切的关系.不同的衬底材料直接影响反应基元的表面扩散能力,从而造成薄膜早期生长模式的差异.

长白山二道白河溪流大木质物残体的初步研究(英文)

主要对长白山北坡溪流大木质物残体现存量进行了调查和研究,包括两段河道内所有大木质物残体的基径、顶径、长度、腐烂级,并在其中一段对树种尽可能进行了鉴别,以分析河岸带植被与溪流大木质物残体的关系。在调查的红松阔叶林植被带内4500 m长河道内,共发现溪流倒木425株,分属于17个树种;其中III、IV级腐烂占相当大的比重,与林地倒木II、III级腐烂占优有所不同,其原因可能与分解环境的不同有关。两段河道溪流大木质物残体的现存量为1.733 m3/100m、 10.83m3/hm2和1.709 m3/100m、 21.36 m3/hm2。处于III、IV级腐烂的溪流大木质物残体所占比重较大,与在森林中情况有所差异,可能与分解环境的不同有关。溪流大木质物残体和林地活立木的个体数量的径级分布基本上为反J型,而它们材积的径级分布均为典型的J型。溪流大木质物残体的树种组成和不同树种的材积与河岸带植被密切相关,但存在差异,分析这种差异可以深入了解河岸带植被动态。图1表4参18。

黄土高原不同密度刺槐(Robinia pseudoacia)林地水分生产力与土壤干燥化效应模拟

应用WinEPIC模型模拟研究了1957~2001年期间黄土高原半湿润区长武和半干旱区延安不同密度刺槐(Robinia pseudoacia)林地水分生产力演变规律和深层土壤干燥化效应。结果:(1)长武和延安高密度(6000株/hm2)、中高密度(4500株/hm2)、中低密度(3000株/hm2)和低密度(1500株/hm2)等4种处理刺槐林地逐年生物量模拟值均呈现快速增加、达到最大值后又逐年波动性降低的变化趋势,林地密度越高早期逐年生物量越高,后期逐年生物量差异缩小,两地均以低密度处理逐年生物量平均值和累积生物量模拟值最高;(2)4种密度处理45年生刺槐林地年均耗水量值基本相等,长武和延安分别为603mm和566mm,但生长前期年耗水量明显高于后期,并高于同期年降水量,林地密度越高前期耗水量越高,中期以后各密度处理耗水量基本接近且波动趋势基本一致,林地密度越高干旱胁迫程度越重;(3)模拟生长初期,4种密度处理刺槐林地0~10m土层逐月土壤有效含水量均呈现强烈的波动性降低趋势,长武各密度处理刺槐林地分别在7~23年生、延安分别在7~17年生之后逐月土壤有效含水量均在0~200mm较低水平上随降水量变化而波动..

模拟酸雨条件下树木氨基酸变化与害虫的发生关系

本文通过人工模拟酸雨试验小区置木招引的研究方法,对马尾松次期性害虫进行了招引试验,并对样木中16种氨基酸含量进行了分析。结果表明,马尾松样木在人工模拟酸雨条件下比对照都易招次期性害虫的入侵,样木中氨基酸含量也比对照高。但在强酸(pH=2)条件下其氨基酸含量比对照低,其原因还有待进一步探讨。

甜高粱的适生区及能源资源潜力研究

运用中国资源环境数据库中的1kmDEM数据、1:100万中国土地利用数据、省区面元数据和中国自然地图数据库中的年降水量、活动积温和土壤pH值数据,在研究现有甜高粱生长的限制性环境因子的基础上,确定了甜高粱生长发育的环境因子及其阈限值,形成了年降水量≥400mm、活动积温2500～4500℃、土壤pH值6.0～8.5、坡度≤15°甜高粱在某地区能够生长发育的4个阈限指标;假定甜高粱种植不占用耕地、林地和草地,不占用沼泽地等生态用地,基于GIS空间分析功能,计算出甜高粱适宜种植的边际性土地资源的空间分布、类型