Immunosensor Interface Based on Physical and Chemical Immunogylobulin G Adsorption onto Mixed Self-Assembled Monolayers

An immunosensor interface based on mixed hydrophobic self-assembled monolayers (SAMs) of methyl and carboxylic acid terminated thiols with covalently attached human Immunoglobulin G (hIgG), is investigated. The densely packed and organised SAMs were characterised by contact angle measurements and cyclic voltammetry. The effect of the non-ionic surfactant, Tween 20, in preventing nonspecific adsorption is addressed by ellipsometry during physical and covalent hIgG immobilization on pure and mixed SAMs, respectively. It is clearly demonstrated that nonspecific adsorption due to hydrophobic interactions of hIgG on methyl ended groups is totally inhibited, whereas electrostatic/hydrogen bonding interactions with the exposed carboxylic groups prevail in the presence of surfactant. Results of ellipsometry and Atomic Force Microscopy, reveal that the surface concentration of covalently immobilized hIgG is determined by the ratio of COOH/CH3-terminated thiols in SAM forming solution. Moreover, the ellipsometric data demonstrates that the ratio of bound anti-hIgG/hIgG depends on the density of hIgG on the surface and that the highest ratio is close to three. We also report the selectivity and high sensitivity achieved by chronoamperometry in the detection of adsorbed hIgG and the reaction with its antibody.

THE PHYSICAL AND CHEMICAL-PROPERTIES OF SYNTHETIC AND NATURAL JADEITE FOR JEWELRY

Jadeite was synthesized from its glass of stoichiometric composition NaAlSi2O6, and a colouring agent Cr2O3 (0.3-0.6 wt%) was added to achieve the emerald colour. The conditions employed were a pressure range of 3.0-5.0 GPa and a temperature range of 1150

增温与土地利用变化对青藏高原高寒草甸生态系统温室气体通量影响的研究

随着青藏高原气候变暖进程及放牧压力与开垦面积的逐年加大，非常有必要评价青藏高原高寒草甸生态系统温室气体通量对气候变暖、放牧（包括粪尿斑）和开垦的响应和反馈。与此同时，我们进行了粪尿斑及开垦对土壤理化性质影响研究。本研究对于青藏高原高寒草甸C、N循环关键过程对全球变化响应的认识具有重要意义。 本文通过2年（2006-2007）增温（白天+1.2℃，晚上+1.7℃）与放牧耦合试验，在生长季观测了增温与放牧对高寒草甸生态系统温室气体通量的影响。研究初步表明，增温试验显著增加10 cm土壤温度1℃左右；在放牧频度相对较高的2007年，放牧也显著增加了土壤温度1℃左右。总体上，增温对土壤湿度的影响不显著。 增温可以促进土壤对CH4的吸收，而放牧对CH4通量影响不大或起到一定程度抑制作用。在较低放牧频度的2006年，放牧显著降低了植物-土壤系统CO2总释放量，增温促进了CO2的释放。而在放牧频度相对较高的2007年生长季，没有发现增温及放牧对土壤-植被系统CO2释放显著的影响。2006年放牧后，增温促进了高寒草甸土壤N2O的释放；2007年，增温不放牧小区N2O总通量较对照增加了24.6%，同时放牧处理也促进了N2O释放。基于土壤温度和土壤湿度的线性回归模型可以解释55%-89%的CH4通量变异，而土壤湿度较土壤温度对CH4通量影响更大。土壤温度是影响CO2和N2O通量的主要因子，通过拟合的指数型曲线，土壤温度可以分别解释43%-63%CO2通量变异与65%-81%N2O通量变异。 在2005年与2006年夏季放牧期间，对牦牛粪尿斑处理对高寒草甸CH4、CO2和N2O通量进行了观测。牛粪小区2年观测期内CH4平均通量为687 μg m-2 h-1，而尿斑和对照土壤吸收CH4（平均通量分别为-34 μg m-2 h-1和-39 μg m-2 h-1）。牛粪小区CO2在2005年和2006年观测期内累积释放量较对照分别增加了35.8%和49.7%，而牛尿小区与对照累积释放量差异不显著。牛尿与牛粪小区N2O累积释放量显著高于对照，在2005年牛尿与牛粪小区N2O累积释放量较对照分别增加了3.7和3.5倍，而在2006年分别增加了2.1和1.8倍。因此，在估算放牧高寒草甸生态系统N2O释放时，来自牛粪斑释放量是不能被忽略的。但在中等放牧强度下（1.45头ha-1 y-1），有粪尿斑覆盖的高寒草甸在观测期内全球变暖潜势较相同面积没有粪尿斑覆盖的草甸仅增加了1%。土壤水分孔隙度（WFPS）可以解释牛尿小区35%和对照小区36%CH4通量变异。土壤温度是控制CO2释放的主要因子之一，它可以解释所有处理40-75% CO2的变异。牛尿处理（34%）、牛粪处理（48%）及对照（56%）N2O时间变异则同时受土壤温度和WFPS的驱动。在观测期内，牛尿可以显著提高土壤的pH值。粪尿斑对土壤微生物量碳氮没有产生显著性影响，但在一定时段内能显著增加土壤无机氮含量。 通过在青藏高原高寒草甸开展的人工草地试验，初步探讨了不同土地利用方式（种植燕麦、开垦后闲置及自然恢复）对CO2、CH4和N2O通量，以及土壤无机氮和微生物量氮的影响。燕麦地、自然恢复草地及开垦闲置地与天然草地相比，吸收CH4的能力均表现为增强（CH4的吸收总量分别增加了31.9%、57.2%和71.0%）。由于燕麦地生物量低于天然草地与恢复草地，造成了燕麦地土壤-植被CO2释放量低于天然草地和恢复草地。而闲置地几乎没有植被覆盖，其CO2释放量显著低于天然草地。草地恢复8年后，CO2释放基本恢复到天然草地的水平。闲置地N2O总通量显著高于天然草地，较天然草地增加了60.5%。观测期内燕麦地与天然草地相比，N2O总通量增加了24.3%，但没有达到显著性水平。开垦及种植燕麦，增加了土壤硝态氮的含量，而自然恢复地、燕麦地、天然草地和闲置地在观测期内土壤铵态氮平均含量没有观察到显著性差异。燕麦地土壤微生物量氮平均含量最低（119.7 mg N kg-1），而自然恢复草地、天然草地和闲置地土壤微生物量氮差异不大。

黄土丘陵区不同恢复年限草地土壤微团粒分形特征

运用分形理论研究黄土丘陵区不同恢复年限草地土壤微团粒的粒径组成、分形维数特征及与土壤理化性质关系,使分形学在土壤微团粒性状与土壤肥力特征研究中得到进一步应用,并为评价草地生态系统土壤特征及生态恢复提供新方法。结果表明:表土层分形维数随植被恢复年限的增加而减少;剖面土壤沙粒含量越高,微团粒分形维数越低,粘粒规律相反,而粉粒与分形维数相关性不显著;土壤质地由粗到细使得分形维数由小到大变化;分形维数也可有效地表征不同植被恢复年限的草地土壤结构和养分的变化趋势;分形维数与土壤容重、非活性孔度、全磷、速效钾及氨态氮之间存在正相关性,与土壤活性孔度、孔隙比、有机质、全氮、碱解氮及硝态氮表现出负相关。

黄土高原沟坡地土地生产力评价的指标体系与评价方法

通过对渭北黄土高原地区沟坡地土壤理化性质的分析和对当地社会经济状况的调查研究,应用层次分析法对沟坡地上地自然生产力和现实生产力进行了分析和评价。在分析过程中,把当地主要造林树种根系垂直分布特征及其根系抗旱性特性纳入了分析评价体系。结果表明,嘴头村和西坡村不同树种沟坡地上刺槐(Robinia pseudoacacia)的自然生产力属于中等稍微偏上水平,而山杏(Prunus armeniacia var.ansu)、油松(Pinus tabulaeformis)和侧柏(Platycladus orientalis)的自然生产力水平则较低。两地沟坡地上的现实生产力计算结果则证明刺槐和山杏两个树种表现出了较高的水平,具有较好的发展前途;而油松和侧柏的现实生产力水平则较低,其发展推广受到了限制。群众对沟坡开发治理的态度和对开发方案的认可对沟坡开发的成功起到了重要作用。

黄土高原水土保持措施对侵蚀土壤发育的效应

水土保持工程及植被措施实施,对土壤形成条件、土壤特征及土壤发育产生一定影响,而侵蚀土壤发育程度是评价土壤质量变化及其生态环境效应的重要基础。研究黄土高原水土保持措施对侵蚀土壤理化性质、发育和功能的影响,可为水土保持综合治理,改善黄土高原生态环境提供依据。评述长期定位试验的方法及以空间代替时间的原理,研究了在实施不同水土保持措施后,土壤基本理化性状的变化特征。结果表明:随着措施实施年限的增加,土壤的水分环境和土壤有机碳含量发生了明显改善,对土壤结构和功能产生了影响。证明水土保持措施对侵蚀土壤的发育有一定促进作用。

Progress in the chemistry of spirodilactone and its derivations

Spirodilactones are a series of compounds with the structures of spiro-carbon and lactone which result in the special physical and chemical characters of Spirodilactones, In this paper the advance in the methods of synthesis, derivative reaction, chrial resolution, polymer synthesis of the most representative aspects for spirodi-gamma -butylactone and its derivations , were summarized described.

典型草原土壤性状变化对灌丛化的响应

以草原和稀树草原中木本植物多度的增加为特征的草地灌丛化，是全球范围普遍发生的现象，但灌丛化的生态学效应目前仍存在争议。对灌丛化草地生态系统特征与过程的研究，将有助于我们进一步了解草地生态系统的退化和恢复机理，为退化草原恢复与管理实践提供理论依据。 本研究以位于内蒙古锡林河流域, 一个经23年围封恢复、具有明显灌丛化特征的草原生态系统为研究对象，通过分析小叶锦鸡儿灌丛及其相邻草本群落下的土壤容重、机械组成、土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)和无机氮(IN)的差异，确定小叶锦鸡儿灌丛对草原土壤物理化学性状的影响。主要结果如下： （1）小叶锦鸡儿灌丛化增加了表层土壤（0-5 cm）粗粒级颗粒的比例，降低了浅层土壤（0-20 cm）的容重，较大灌丛下10-20 cm土层仍存在这种现象。这至少部分归因于灌丛对凋落物的截获积聚，以及小叶锦鸡儿的根系分泌物在质和量上较之草本植物的不同，促进了土壤团聚体的发育。 （2）小叶锦鸡儿灌丛斑块引起了典型草原生态系统土壤有机碳、全氮和无机氮的空间分布的变化。在浅层土壤中（0-20cm），由灌丛斑块内部向外部SOC、TN和IN均趋于降低。随小叶锦鸡儿灌丛大小（存在时间）的增加，0-20 cm和60-100cm土层SOC和TN均有增加趋势。 （3）除表层（0-5cm）外，小叶锦鸡儿大灌丛与邻近草地土壤C/N比值无显著差异。 总之，小叶锦鸡儿灌丛不仅改变了草原土壤的物理性状，而且提高了灌丛下土壤有机碳和氮的含量，改变了草原生态系统C、N的空间分布格局，表明草原灌丛化明显改变了草原生态系统的碳氮循环。基于草原约占陆地面积的40%以及全球草地灌丛化普遍存在的事实，这种伴随草原灌丛化发生的土壤有机碳和氮的变化可能会对全球碳氮循环和气候有显著影响。

三峡水库蓄水对消落带土壤理化性状的影响

三峡水利枢纽工程的调度运行导致水库水位的涨落，从而在三峡水库周边水陆交错带形成周期性淹没与出露于水面的一段特殊区域，被称为三峡水库消落带。三峡水库消落带生态系统的健康是库岸稳定和水库安全运行的重要保障。土壤养分是三峡库区消落带土壤生态系统的重要组成部分。三峡水库蓄水以来，土壤理化性状发生改变，水土流失日益加剧。土壤是植物的基础，因此，对三峡水库消落带土壤性状的研究对消落带植被恢复有一定的指导意义，也为研究水库消落带水土流失提供依据，为研究水库消落带土壤污染与水体污染提供基础。 本文首先通过对重庆忠县石宝寨水库消落带不同水位、不同时期的表层土壤分析，研究了消落带不同水位土壤容重、酸碱度、有机质、全氮、全磷、全钾、硝态氮、氨态氮、速效磷、速效钾的含量变化。实验结果表明：（1）消落带土壤淹水前各测定指标在不同海拔高程之间的差异均不显著（P>0.05）；（2）三峡水库淹水后消落带土壤由微碱性变为碱性，养分平均含量普遍下降，土壤养分缺乏，淹水易造成养分流失；（3）不同淹水强度下，土壤pH 值、有机质、全氮、全磷、氨态氮、速效钾平均含量差异显著（P＜0.001），经过淹水土壤有机质、全氮、速效钾含量进一步降低；（4）不同淹水时期，土壤全钾、硝态氮、氨态氮平均含量差异显著（P＜0.001），速效氮含量随季节变化较大，与土壤水分有密切关系；（5）干湿交替更容易造成氮、磷解吸释放入水体，从而增加富营养化的风险。 其次，通过对石宝寨消落带5 个时间段6个水位的表层土壤分析，研究了消落带不同时期、不同淹水强度土壤酸碱度及Cu、Zn、Pb、Cr 的含量变化。结果表明（1）淹水土壤pH 显著高于未淹水土壤，长期淹水土壤重金属含量显著高于短期淹水土壤与未淹水土壤，146m 土壤重金属含量最高；（2）经过淹水土壤，pH 先升高后下降，铜含量、锌含量都下降，铬含量先上升后下降，铅含量随着土壤暴露先稍微上升，后又下降，但在08 年9 月达到最大值；（3）各土壤重金属之间均存在显著相关关系，表明三峡消落带土壤存在重金属复合污染隐患；（ 4 ） 以三峡水库土壤背景值为评价标准， 消落带土壤污染程度具有Cu>Pb>Zn>Cr 的特征，其中，铜污染相对最为严重，消落带土壤随着淹水强度的加大与淹水时间的延长，污染程度加重，消落带综合污染指数达到1.24，属于轻度污染级。

间伐对仁用杏园土壤理化性质及生长结果的影响

为了探讨密闭仁用杏园衰败的原因,采用常规的方法研究了间伐对仁用杏园土壤养分、水分及树体生长等方面的影响。结果表明:间伐减小了土壤容重,略微增加了土壤孔隙度;间伐显著提高了0-40 cm土层土壤有机质、0-20 cm土层土壤全氮,略微提高了0-20 cm土层土壤全磷;间伐显著提高了0-80 cm土层土壤速效氮、0-40 cm土层土壤速效磷和0-60 cm土层土壤速效钾,且间伐强度越大土壤养分越高;间伐显著提高了0-500cm土层土壤水分,在干旱的春季、夏季优为显著,且间伐强度越大,土壤水分越高;间伐显著促进了仁用杏生长,提高了坐果率和杏仁产量。白于山山区仁用杏间伐后密度应为167~222株/hm2。

黄土丘陵区不同植被恢复模式对土壤酶活性的影响

为了解侵蚀环境下植被恢复对土壤酶活性的影响,以典型侵蚀环境黄土丘陵区纸坊沟流域生态恢复30a植被长期定位试验点为研究对象,选取坡耕地为参照,分析了植被恢复过程中土壤脲酶、磷酸酶、蔗糖酶、淀粉酶、纤维素酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶及理化性质的演变特征。结果表明,黄土丘陵区的坡耕地由于不合理的人为干扰,土壤理化性质和酶活性较弱,通过植被恢复可以有效的改善土壤肥力,不同恢复模式对土壤酶活性和肥力的改善作用不同,恢复30a,脲酶活性增加33%～213%,磷酸酶活性增加275%～394%,蔗糖酶活性增加70%～210%,纤维素酶活性增加24%～48%,过氧化氢酶增加32%～96%,多酚氧化酶降低23%～29%,淀粉酶变化规律不同。不同植被恢复模式其生物特性不同,对土壤酶活性影响也不同。相关性分析说明磷酸酶、蔗糖酶、纤维素酶和多酚氧化酶与其它因子相关性相对较强,可以作为评价土壤质量的生物学指标。