Electron concentration dependence of exciton localization and freeze-out at local potential fluctuations in InN films

InN films with electron concentration ranging from n similar to 10(17) to 10(20) cm(-3) grown by metal-organic chemical vapor deposition (MOCVD) and molecular beam epitaxy (MBE) were investigated by variable-temperature photoluminescence and absorption measurements. The energy positions of absorption edge as well as photoluminescence peak of these InN samples with electron concentration above 10(18) cm(-3) show a distinct S-shape temperature dependence. With a model of potential fluctuations caused by electron-impurity interactions, the behavior can be quantitatively explained in terms of exciton freeze-out in local potential minima at sufficiently low temperatures, followed by thermal redistribution of the localized excitons when the band gap shrinks with increasing temperature. The exciton localization energy sigma (loc) is found to follow the n (5/12) power relation, which testifies to the observed strong localization effects in InN with high electron concentrations.

云雾山草原区不同植被恢复阶段土壤团聚体活性有机碳分布特征

以宁夏云雾山草原自然保护区不同植被群落为研究对象,对0～20cm土层土壤团聚体活性有机碳分布特征进行分析。结果表明:(1)不同植被群落土壤团聚体活性有机碳含量顺序为退耕草地<百里香群落<铁杆蒿群落<大针茅群落<长芒草群落,与退耕草地相比,封育草地各粒径团聚体活性有机碳含量均显著提高(P<0.05),表明随着植被的恢复土壤团聚体活性有机碳含量提高并趋于稳定,土壤碳汇效应有可能增强。(2)植被恢复主要影响大团聚体(>0.25mm)中活性有机碳含量,其中0.5～0.25mm粒径团聚体中活性有机碳含量最高,微团聚体(<0.25mm)中活性有机碳含量最低。(3)植被恢复前期(退耕草地-铁杆蒿群落)0～10cm土层>0.5mm粒径团聚体中活性有机碳含量较10～20cm土层有所增加,<0.5mm粒径团聚体活性有机碳含量变化不大,恢复至后期到长芒草阶段时,0～10cm土层<0.5mm粒径团聚体中活性有机碳含量也开始提高,各粒径0～10cm土层团聚体活性有机碳含量均比10～20cm土层有所提高。(4)相关性分析表明,土壤团聚体活性有机碳含量与土壤团聚体总有机碳含量呈极显著线性正相关关系(r=0.9394),团聚体活性有机碳含量...

云雾山不同草地群落土壤活性有机碳分布特征

为探讨黄土高原草地植被演替过程活性有机碳的变化规律,揭示草地退耕后的分布特征,在云雾山草原区采集不同草地群落土壤,采用高锰酸钾氧化法对0~100 cm土层活性有机碳进行分析。结果表明:不同草地群落土壤活性有机碳含量均高于坡耕地,活性有机碳含量大小顺序为:长芒草(Stipa bungeanaTrin.)群落>大针茅(Sti-pa grandisP.Smirn.)群落>铁杆蒿(Artemisia gmeliniiWeb.ex Stechm.)群落>百里香(Thymus mongolicusRonn.)群落>退耕草地>坡耕地,且群落间差异达极显著水平(P<0.01);在恢复初期(坡耕地-退耕草地-百里香)活性有机碳含量增加较多,恢复到长芒草群落活性有机碳含量达到最大值,趋于稳定;活性有机碳的密度与含量表现出相同的变化规律,并随着土层的加深而呈现减小趋势。相关性分析表明,活性有机碳含量与土壤总有机碳含量呈极显著线性正相关关系(r=0.9742),土壤活性有机碳比总有机碳更能反映草地植被恢复初期土壤有机碳库的变化。

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...

侵蚀环境人工灌木林土壤活性有机碳与碳库管理指数演变

采用时空互代法,以黄土丘陵区纸坊沟流域生态恢复过程中不同年限的人工柠条和沙棘林为研究对象,选取坡耕地和天然侧柏林为对照,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)及碳库管理指数的演变特征。结果表明,侵蚀环境下的坡耕地由于人为干扰,土壤碳库含量偏低,退耕营造柠条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,25 a时TOC、LOC和NLOC分别较坡耕地增加271%、144%和204%,仅为侧柏林的32%、30%和29%,碳库指数和碳库管理指数较坡耕地明显增加,增幅分别达到144%和108%,仅为侧柏林的28%和43%;不同灌木林对土壤碳库管理的改善作用不同,恢复年限相同的沙棘林土壤碳库组分含量和管理指数明显高于柠条林,坡耕地营造灌木林后土壤经营和管理水平得到了显著改善,土壤系统向着良性方向转变。相关性分析表明有机碳、活性有机碳、非活性有机碳、碳库指数、碳库管理指数与土壤主要肥力因子相关性极其密切,可以作为反映生态恢复过程土壤质量演变的指标。

A Single Mode 980nm InGaAs/GaAs/AlGaAs Large Optical Cavity Quantum Well Laser with Low Vertical Divergence Angle

To achieve high optical power as well as low vertical divergence angle, a new kind of optimized large optical cavity (LOC) structure is applied to a ridge waveguide 980nm InGaAs/GaAs/AlGaAs multi-quantum well laser. The optical power density in the waveguide is successfully reduced. The maximum output power is more than 400mW with a slope efficiency of 0.89W/A and the far-field vertical divergence angle is lowered to 23°.

石漠化过程中的土壤生物地球化学特征

岩溶生境中的土壤具有高度的小生境异质性，与小生境土壤厚度、土壤面积、枯落物厚度等环境因子的异质性密切相关，只有样地土壤的面积权重混合样才能代表样地土壤性质。樵采和开垦干扰方式和不同的干扰程度对土壤生物地球化学特征都有影响，其中干扰方式的影响大于干扰程度。以土壤有机碳氮和有效磷、钾等养分指标和阳离子代换量等为主的化学指标主要与人为干扰方式有关，以土壤微生物生物量碳和微生物活性等为主的生物指标和酶活性除了与人为干扰方式有关外，还与植被生物量有关。初步提出能体现石漠化成因及程度的土壤退化指标体系，包括有化学指标：SOC、碱解氮、全氮、有效钾、CEC、颗粒有机碳的分配；酶指标：脲酶、β-葡萄糖苷酶；生物学指标：LOC、LFOC、SMBC、qSMBC；物理指标：团聚体稳定性、密度、D湿- D干、粉粒。樵采和开垦石漠化过程的土壤退化模式不同，与潜在石漠化等级相比，樵采石漠化轻度等级的土壤退化不明显，中度等级稍有退化，强度等级的退化较明显；开垦石漠化轻度、中度、强度等级的土壤明显退化，轻度与强度接近，中度的退化程度最高。樵采和开垦序列的土壤退化都主要发生在酶活性和生物学性质方面，其次是化学性质的退化，物理学性质的退化都不明显。