沙地小叶杨和柠条细根分布与土壤水分消耗的关系

以生长在陕北水蚀风蚀交错带沙地上的人工小叶杨(Populus simonii)和柠条(Caragana korshinkii)为研究对象,采用剖面法调查2个树种的细根分布特征,通过2年土壤水分定位观测研究,初步分析沙地小叶杨和柠条细根分布与土壤水分消耗的关系。结果表明:1)沙地小叶杨和柠条随土层深度增加,细根表面积密度逐渐减小,0~100cm土层分别集中了整个剖面细根总量的63%和95%;2)小叶杨和柠条林地剖面土壤水分与细根垂直分布密切相关,小叶杨和柠条林地土壤水分特征类似,可分为3个层次:0~50 cm土层为速变层,50~200 cm土层为缓变层,200cm以下土层为缓慢衰减层;3)2年观测期内,小叶杨和柠条林地总蒸散量接近,与同期降水量基本持平,而裸沙地土壤储水量增加;4)小叶杨和柠条细根趋于浅表化的分布特征是对沙地浅层土壤经常获得雨水补给适应的结果。研究结果可为水蚀风蚀交错带沙区防护林建设提供理论依据。

双结晶性PEG-PCL两嵌段共聚物的合成，结晶行为和形态

聚乙二醇－聚ε-己内酯两嵌段共聚物（PEG-PCL）由于其在生物医用材料中的潜在应用而受到广泛的关注。然而，研究表明这类嵌段共聚物的许多性质，如药物渗透性，降解性能和机械性质等，都要受到它们的结晶行为与聚集态结构的显著影响。而在本课题开始之前，还没有关于PEG-PCL的结晶行为与形态的系统研究报道。因此，本文希望通过对PEG-PCL两嵌段共聚物结晶行为与形态的研究，能为这类生物降解高分子材料的工业应用提供一定的科学依据。本文使用辛酸亚锡为催化剂，甲氧基聚乙二醇（mPEG）为大分子引发剂，合成了一系列分子量分布比较窄，PCL质量百分含量为0.16-0.93的PEG-PCL两嵌段共聚物。两嵌段共聚物中的PEG段分子量固定为5000，共聚物的组成通过改变PCL链段的长度来调节。本文使用DSC，WAXD，常温或变温FTIR详细研究了PEG-PCL的结晶和熔融行为，使用偏光显微镜（POM）观察了PEG-PCL的结晶形态及结晶生长行为，利用SAXS研究了PEG-PCL的微观形态，得出了如下结果：（1）WAXD与FTIR的结果表明，两嵌段共聚物中的PEG与PCL形成微相分离的结晶微区，不存在两者的共晶或混晶。PCL含量为0.23-0.87的两嵌段共聚物中都能观察到的PEG与PCL的结晶。变温FTIR结果显示，当PCL含量低于或等于0.36，两嵌段共聚物中的PEG先从熔体中结晶；反之，当PCL含量等于或大于0.43，则熔体中PCL结晶先出现。（2）DSC结果表明，随着PEG-PCL中PCL段长度的增加，PCL段的结晶和熔融温度显著增加；相反，PEG段的结晶和熔融温度则显著降低。当PCL的质量分数由0增加至0.93，PEG的结晶度从79%降低至0，然而PCL的结晶度却不是单调变化，而是出现一个最大值。（3）在POM下观察PEG-PCL的36 oC等温熔体结晶过程，当PCL质量分数不超过0.36时，在偏光显微镜下只能观察到PEG球晶；而当PCL质量分数大于或等于0.56时，只能观察到PCL球晶；PCL含量为0.43和0.50的两种两嵌段共聚物中观察到了一种独特的同心球晶，同心球晶的中心部分形态类似于PCL球晶，而外部则类似于PEG球晶。PEG球晶与PCL球晶生长速率受PCL含量的影响显著：当PCL质量分数从0增加至0.50，PEG球晶的生长速率大大降低；然而，PCL球晶的生长速率却不是单调变化，而是在PCL质量分数为0.62时达到最大值。（4）SAXS结果表明，结晶后的PEG-PCL的微区结构是由交替的PEG与PCL的层状微区组成。共聚物的长周期在PCL质量分数为0.50时达到最大值。当PCL质量分数由0增加至0.50时，由于PCL层厚度的显著增加，共聚物的长周期显著增加；而当PCL含量由0.50继续增加至0.87，由于PEG层厚度的急剧降低，又使得共聚物的长周期迅速降低。（5）首次利用POM和微区红外光谱详细研究了PEG-PCL50/50(w/w)同心球晶的形成过程，发现同心球晶的形成是由于一种独特的结晶动力学造成的。另外，即使同心球晶的中心和外部的形态差别巨大，但是红外显微镜结果显示，两部分的组成却是相同的。

固体氧化物电解质的合成及电学性质的研究

世界能源短缺和环境污染问题日趋严重，因此需要发展能源转换效率高、对环境污染低并便于应用的绿色能源技术。固态氧化物燃料电池（SOFC，Solid Oxide Fuel Cell）因其效率高、对环境友好等优点被认为是二十一世纪最有前景的能源技术。SOFC的关键是固体电解质的研究。目前广泛使用的固体电解质8YSZ（8mol%Y2O3稳定化的ZrO2）仅在1000oC以上有高的电导率。所以，探索新的、在中温区具有高离子电导率的电解质材料具有重要的意义。另外，也可以采用新的方法改善固体氧化物电解质的导电性，比如掺杂、将材料纳米化等。 在本论文中，通过共沉淀法合成了La2Mo2O9化合物，并与溶胶凝胶法合成的样品进行比较，在同样的烧结条件下，共沉淀法合成的La2Mo2O9化合物具有更高的致密度，而且由于很少引入杂质，电导率得到明显提高，在800oC时达到0.15 S.cm-1。利用同样的方法通过对La2Mo2O9进行微量磷的掺杂，降低了材料在高温时的相转变温度，基本实现了低温电导率的提高。另外，我们还对La2Mo2O9化合物进行了高压烧结研究。实验表明，La2Mo2O9纳米粉末经过700oC高压烧结后得到了致密样品，样品保持了纳米尺度，相对密度达到99％。样品由原先单斜相的La2Mo2O9变为镧钼化合物的混合物，当其在常压下800oC退火后样品又回复到单一的La2Mo2O9相，此时样品粒径大约为50nm，通过这种方法，纳米La2Mo2O9陶瓷被制得。 通过在不同温度高压烧结的方法得到了致密的8YSZ材料。样品的相结构对电导率有很大的影响，在1450oC高压烧结10min得到了立方相与少量四方相的样品，由于具有很高的致密度，得到了相对高的低温电导率。而在1000oC高压烧结10min后的样品，其相结构转变为四方相和单斜相，电导率也相应降低。高压烧结后的样品在1650oC常压退火后，样品又回复到立方相，其电导率又相应提高。 磷灰石结构化合物由于烧结温度很高，也可以通过高压烧结的方法在低温下得到致密烧结体。本论文中，采用高压烧结的方法得到了致密的纳米La9.33Si6O26块体材料，并与常压烧结的样品进行比较，其电导率得到了提高。但是和文献报道值比较，其电导率还是相对较低。这主要是由于样品中含有少量La2SiO5杂相。提高样品的纯度将更有利于电导率的提高。 作为固体电解质的氧化铋基材料极大地吸引了人们的兴趣。本文通过溶胶凝胶法合成了Bi2Ga4O9化合物，首次研究了它的电学性质和化学稳定性。电导率随氧分压的减小而减小，表明化合物中p型电子导电的存在。在500oC时，化合物的离子迁移数小于0.50，化合物是混合导体。

直接型生物燃料电池酶催化剂的研究

生物燃料电池作为一种真正意义上的理想绿色环保电源，由于可作为小功率长寿命的体内植入电源，已成为人们研究的热点课题之一。目前对生物燃料电池的研究主要集中在间接型生物燃料电池，已取得一定进展。但是间接型生物燃料电池具有电子传递链长、效率低等弱点，而直接型生物燃料电池有望克服以上缺点，成为更具研究潜力的新一代生物燃料电池。本文从探索简单、有效的酶固定方法入手，制备炭载辣根过氧化物酶（HRP）、漆酶（Lac）、酪氨酸酶（Tyr）作直接型生物燃料电池的阴极催化剂和炭载葡萄糖氧化酶（GoD）作阳极催化剂。用多种谱学方法表征了炭载酶催化剂的结构特征和用电化学方法研究了炭载酶的直接电化学及电催化性能。得到的主要结果和结论如下：1．以比活性高、稳定、结构清楚、有纯的商品化试剂且价廉的HRP为模型分子来探索用平衡吸附法将HRP固定到活性炭表面，用Nofion膜加固并修饰到玻碳（GC）电极上，以期制备得到炭载HRP修饰的Gc电极（HRP-C／GC）。实验结果表明，炭载HRP能进行准可逆的直接电化学反应，式电位（0）在50-700mv／s的范围内几乎不随扫速变化，平均值为C0．362±0．001）v，表观速率常数（ks）为（3．4±0．69）s-1HRP-C/GC电极对HZoZ还原有很好和稳定的电催化活性，表明固定在活性炭上的HRP能保持其生物活性，而且能稳定数月时间。因此，固定在活性炭上的HRP有可能用作直接型生物燃料电池的阴极催化剂。由上述结果可见，用平衡吸附法把HRP固载到活性炭上，并用Nofion膜加固的酶电极的制备方法具有简单且有效的特点，有可能作为直接型生物燃料电池酶催化剂的制备方法。2．用平衡吸附法将Lac和Tyr分别固定到活性炭上，发现炭载Lac和Tyr都能进行准可逆的直接电化学反应，其0，在10-150mv／s的范围内几乎不随扫速而变化，分别为-0．166和-0．139v。另外，还发现炭载Lac和Tyr对02的还原有明显的电催化作用，表明炭载Lac和Tyr仍能保持它们的生物活性，因而能作直接型生物燃料电池的阴极催化剂。3．用平衡吸附法将葡萄糖氧化酶（GOD）固定到活性炭表面，发现炭载GOD能进行准可逆的直接电化学反应，其0，在10-200mv／s的范围内几乎不随扫速而变化，平均值为C0．467±0．002）v；ks值为（1．18±0．59）5-1；且其直接电化学反应是2e＋ZH＋的过程。另外，还发现炭载GOD对p-D（＋）葡萄糖的氧化有明显的电催化作用，表明炭载GOD没有发生变性，仍保持其生物活性，所以能用作直接型生物燃料电池的阳极催化剂。

高灵敏显色反应的研究

本论文“高灵敏显色反应的研究”包括五部分：（一）文献综述，对分光光度法测定钨、钼方面的文献作了较为全面的评述，并同其它仪器方法进行了比较。（二）钨的高灵敏显色反应的研究和（三）、钼的高灵敏显色反应的研究：提出了灵敏，简便，快速，稳定的测定钨和钼的方法。在动物胶存在下，在盐酸介质中以氯化亚锡作还原剂，使硫氰酸钨（V）或钼（V）与罗丹明B形成离子缔合物，在水相中直接比色测定钨或钼。本法测钨的表现摩尔吸光系数达9.2*10~5升·摩尔~(-1)·厘米~(1)。0.3-2.0微克钨／50毫升符合部伯－比耳定律。测钼的表现摩尔吸光系数达7.5*10~5升·摩尔~(-1)·厘米~(1)，0.2-2.0微克钼／50毫升符合部伯－比耳定律。本法是目前分光光度法测钨和钼的高灵敏方法之一，用于测定天然水中的痕量钨和钼以及高温合金钢中的钨，获得满意结果。（四）罗丹明B聚合状态及解聚的研究。研究了罗丹明B在不同介质中的聚合状态及解聚效应。结果表明，在电解质溶液中，会促使染料发生聚合；在有机溶剂和一表面活性剂中会促使染料解聚。同时，对染料的聚合及解聚的作用机理进行了初探。（五）离子缔合物增敏剂的研究－动物胶对Mo(V)-SCN~--RhB(I)三元络合物的增敏作用。以Mo(V)-SCN~--RhB(I)三元络合物为例研究了表面活性剂对体系的作用；用平衡移动法初步确定了络合物的组成（Mo:SCN~-:RhB)比为1:10:7；证实了罗丹明B－硫氰酸盐缔合物对形成硫氰酸铜（V）－罗丹明B缔合物的作用。间接证明了这种高配位缔合物是在形成[MoO(SCN)_5]·[RhB]_2缔合物分子时，又吸附了一定量的[RhB]·[SCN]缔合物分子形成的。并讨论了动物胶的增敏作用。另外，通过对碱性染料－金属硫氰酸离子缔合物体系在水相中稳定性的比较，认为这类体系的稳定性主要是由其本身的结构特性所决定的，而表面活性剂只起延长体系稳定时间的作用。

聚芳醚酮微孔滤膜的研制

微孔滤膜是近十多年来才迅速发展起来的一种快速、简便、有效的分析分离方法，能够分析分离亚微米级的细菌、微生物及颗粒，与其他经典的分析分离方法相比，具有省能、工程合理化、经济效益高、防止污染等优点。它主要应用在生物化学、医药工业、食品工业、环境保护、石油化工、半导体工业、航天工业等各领域，成为这些领域中提高产品质量和产量的必不可少的手段之一。在微孔滤膜发展史上，始终围绕着两个主要课体：一是膜材料的开发，三是新的制膜方法的探索，对于一些条件较苛刻的应用方面。如要求膜耐热、耐化学溶剂等，就必须从开发新的膜材料入手。长春应用化学研究所于1985年合成了一种新型含酞侧基聚芳醚酮，可溶在少数极性有机溶剂中，使其可能成为一种膜材料，由于材料本身的化学结构特殊，它具有很好的耐热性（Tg为228℃）和耐化学稳定性。本论文研究了新型耐高温材料PEK－C的成膜方法，摸索出四种以PEK－C为膜材质的制备微孔滤膜的方法，讨论了各种方法的配方及制膜条件，并对其膜应用性能进行了测试，得到了平均孔径在0.02-0.55μm范围、机械强度为3.0-9.0MPa的微孔滤膜。测试表明，该膜可耐热120℃以上，可在强酸、强碱、醇、醚及烷烃等化学试剂中使用。主要工作如下：1.水浴法制备微孔滤膜（1）三元体系水浴法：以DMF为溶剂、PEG－400为添加剂讨论了不同聚合物含量、添加剂含量、蒸发时间、膜厚、凝固浴温度等因素对膜性能的影响，还研究了聚合物、溶剂、添加剂三元体系中，溶剂的种类和添加剂种类对膜性能的影响。得到了平均孔径为0.02-0.15μm的不对称膜，它具有分级海棉状孔。（2）四元体系水浴法 在上述三元体系中加入第二添加剂表面活性剂，研究了上面各种影响因素，得到了水通量较三元体系水浴法更大的不对称膜。它是平均孔径为0.05-0.25μm的指状孔膜。2.水蒸汽法制备微孔滤膜：在聚合物、溶剂、第一、第二添加剂组成的四元体系中，以水蒸汽为沉淀剂制备了近似于对称的高水通量微孔滤膜，讨论了影响膜结构和膜性能的各种因素，得到了平均孔径为0.20-0.50μm的海棉状孔膜。3.自然蒸发凝冻法制备微孔滤膜：以聚合物、溶剂、PEG－400、表面活性剂组成的配方，控制一定的环境条件，使其在空气中发生相转化，讨论了各种影响因素，制备出平均孔径为0.25-0.55μm的海棉状孔对称膜，其水通量和强度较高。4.烧结法制备微孔滤膜：改变聚合物、氯化钠组成的二元体系配方、颗粒粒度、压机的压力和烧结时间等各种因素，讨论了这些因素对膜性能的影响。制备了孔径很大，孔径分布较宽的微孔滤膜。5.微孔滤膜性能测试 对以上几种方法得到的微滤膜，进行了耐热性，耐化学稳定性和机械性能测试。综上所述，首次制备了性能优良的聚芳醚酮微孔滤膜。与国内外同类膜相比，它有突出的耐热性和耐溶剂性，水通量高，可用在各种苛刻条件下的过滤，具有很大的工业应用前景。为高性能树腊聚芳醚酮在微孔滤膜方面的开发应用提供了可能。

姚虻成功从宿主获得血餐的分子机制初探

在长期的吸血进化过程中，吸血节肢动物在唾液腺中形成了一系列有助于适应吸 血生存的活性物质，这些物质包括血管舒张分子、血小板聚集抑制分子、抗凝血分子 和其它相互作用的分子。此外，为了得到洁净的血液和防止在吸血过程中被病原微生 物感染，吸血节肢动物在其唾液腺中形成了许多防御物质以保护自身和宿主，这些物 质包括抗菌肽和蛋白酶抑制剂等。因此，研究吸血节肢动物的唾液腺重要活性物质和 转录体组学有助于弄清其吸血机制。 姚虻（Tabancus yao Macquart）是我国特有的牛虻，其雌性在产卵前需要吸食大 型哺乳动物的血液以促使卵的发育。我们希望通过对姚虻唾液腺重要活性物质和转录 体组学的研究揭示姚虻成功从宿主获得血餐的分子机制，找到具有药用前景的活性物 质和为控制该虫及其传播的疾病的提供理论基础。 首先，我们对其唾液腺匀浆物活性进行了系统分析，发现姚虻唾液腺匀浆物具有 如下活性：有抗金黄色葡萄球菌活性，并且对大肠杆菌、白色念球菌和枯草杆菌都有 效；能够抑制ADP 诱导的洗涤和富血浆血小板的聚集；能够凝集兔红细胞、能够抑制 丝氨酸蛋白酶对小肽底物的水解、具有对纤维蛋白原的水解活性（金属蛋白酶）、具 有过敏原活性、能够促进肥大细胞脱粒和组氨释放；反复检测而没有发现的活性如下： 磷脂酶A2(PLA2)活性、溶血活性、血浆凝固活性、体外抗补体、血管生长促进与抑制 活性、对小鼠脾细胞因子分泌的促进和抑制活性、抗肿瘤细胞HepG2 的生长活性。 以来源姚虻唾液腺的mRNA为材料，我们成功构建了丰度为1ｘ106的姚虻唾液腺 cDNA文库。通过对400个随机克隆的测序，我们得到了编码23种保守蛋白，44种分泌 蛋白和5种功能未知的蛋白。44种分泌蛋白中比较重要的分别是：20种抗原5相关蛋白、 2种α淀粉酶、2种麦芽糖酶、2种attactins抗菌蛋白以及血管舒张肽、过氧化物酶、 抗菌肽、透明质酸酶、mucin样蛋白和脯氨酸丰富蛋白。另外，一些不知道功能的分 泌肽也被发现,这其中包括四个与Hybomitra bimaculata的分泌肽相似性达47-82%的 多肽，这些信息有助于我们发现牛虻唾液腺活性物质和加快从知道部分氨基酸序列的 蛋白的鉴定速度，加快对姚虻从宿主获得血餐的分子机制的诠释速度。 通过分子筛、高压液相色谱等程序，我们从姚虻唾液腺中得到了一个由55 个氨 基酸组成，分子量为6 kDa，含有3 对二硫键的Kunitz 型丝氨基酸蛋白酶抑制剂TYTI。 该抑制剂与Anemonia sulcata 的蛋白酶抑制剂AsKC3 和SA5II 的成熟肽部分的同源 性达66%；并且该抑制剂，对热相对稳定；对凝乳酶、弹性蛋白酶、凝血酶、胰酶等 都有抑制作用，对胰酶的抑制常数为2.586ｘ10-4M 。 通过分子筛、高压液相色谱等程序，我们从姚虻唾液腺中得到了一分子量为7 kDa，由65 个氨基酸组成且含有3 对二硫键的防御素Taymin，它与长角血蜱的防御素的相 似性达43%，但它的第二个半胱氨酸比长角血蜱的半胱氨酸靠前一个氨基酸。该抗菌 肽对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌和白色念球菌的最小抑菌浓度分别是: 160、80、140 和120μg/mL。 通过与分离丝氨酸蛋白酶抑制剂相同的生化分离手段,从姚虻唾液腺中得到一种 红细胞凝集素样活性物质TYML1，其能凝集原始和经胰酶、链霉蛋白酶和弹性蛋白酶 处理的A、B、O 和AB 血型的人、兔、绵羊、大鼠、小鼠、鹌鹑的红细胞, 对链霉蛋 白酶处理的鹌鹑红细胞的凝集效价比正常下降了8 倍；对热、酸、碱处理和蛋白酶降 解稳定；具有Ca2+依赖性，活性能为半乳糖胺和胎球蛋白所完全抑制。 通过分子筛、阴离子交换、高压液相色谱等程序，我们从姚虻唾液腺中分离得到 了一分子量为26 kDa,由234 个氨基酸组成，含有10 个半胱氨酸的血小板聚集抑制剂 Macquaritin-2,它与报道的所有血小板聚集抑制剂均不具有同源性，但是与双翅目昆 虫唾液腺过敏原却有一定的同源性(25%-33%),对其血小板聚集抑制活性研究发现:其 能抑制胰酶、花生四烯酸、Stejnulxin、TMVA、ADP、U46619 等激动剂诱导的血小板 聚集；血小板膜结合试验表明:其能与血小板细胞膜结合,故该血小板聚集抑制剂可能 通过作用血小板上的受体来阻止激动剂诱导血小板聚集。 通过分子筛、阳离子交换、高压液相色谱等程序，我们从姚虻唾液腺中分离得到 分子量为24-30 kDa 的两个血小板聚集抑制剂Macquaritin-3 和Macquaritin-1，它 们的N 端16 个氨基酸分别是V N Y C R L P C R G C D Y H V 和 V A V D Y L G L P G R G Y H V。通过PCR, Macquaritin-3 的核苷酸序列被得到，其推导蛋白的成熟区 和信号肽分别含有232 和23 个氨基酸。利用根据Macquaritin-1 的N 端氨基酸设计 的简并引物扩到含有V A V D Y L G L P 序列的两组核苷酸序列。它们与报道的所有 血小板聚集抑制剂均不具有同源性，但是其与双翅目昆虫的唾液腺抗原5 相关蛋白却 有一定的同源性。将所有血小板抑制剂及其相关序列和通过cDNA 文库筛选得到的抗 原5 相关序列进行分析,发现它们有很高的相似性,这种相似性介于33.3%-93.0%间, 且大部分高于50%。另外，两个血小板聚集抑制剂和一个可能的血小板抑制剂分别处 于这些抗原5 相关蛋白进化树的三个簇中。因此，我们推测这些过抗原5 相关蛋白可 能都具有血小板抑制剂活性。

正常受试者单侧咀嚼运动中的(牙合)接触模式

目的:分析单侧咀嚼运动中工作侧、非工作侧(牙合)接触面积的变化规律.方法:18例口颌系统功能正常的受试者用右侧咀嚼3 g口香糖.采用虚拟颅颌运动仿真系统模拟咀嚼运动,分析咀嚼循环闭口阶段4个时刻的(牙合)接触面积,即:(牙合)接触初、1/3时刻、2/3时刻、下颌位于牙尖交错位.结果:在工作侧,(牙合)接触总面积从(9.3±0.4)mm2增至(39.2±1.2)mm2,第一磨牙的(牙合)接触面积从(3.7±0.2)mm2增至(14.8±0.7)mm2,第二磨牙的(牙合)接触面积从(3.5±0.2)mm2增至(13.9±0.4)mm2.在非工作侧,(牙合)接触总面积从(2.3±0.5)mm2增至(40.3±1.2)mm2,第一磨牙的(牙合)接触面积从(0.5±0.2)mm2增至(13.6±0.5)mm2,第二磨牙的(牙合)接触面积从(1.2±0.3)mm2增至(12.1±0.5)mm2.此外,在(牙合)接触初,18例受试者中有12例出现了非工作侧(牙合)接触;至2/3时刻,所有受试者均出现了非工作侧(牙合)接触.结论:提供了一种新的(牙合)接触评价方法,可用于分析下颌功能运动中的(牙合)接触;揭示了单侧咀嚼运动闭口阶段的(牙合)接触模式,同时发现咀嚼运动中普遍存在非工作侧(牙合)接触.

长白山阔叶红松林生态系统碳密度对采伐干扰的响应研究

本研究以长白山地区原始和次生的阔叶红松林为对象，在2007和2008年共建立了8种类型10块1 ha样地。通过野外调查和取样分析，得到各样地森林生态系统的植物、枯死物和土壤碳密度值，并结合采伐样地经营历史情况（采伐时间和强度），得到长白山地区原始阔叶红松林生态系统碳密度参考值和次生阔叶红松林生态系统碳密度对采伐强度和植被恢复时间的响应特征。在此基础上，通过建立阔叶红松林乔木碳密度与生态系统碳密度的回归关系，并结合露水河林业局3个时期（1987、1995和2003年）的小班数据和原始林碳密度参考值，估算露水河林业局林业用地3个时期和潜在的碳储量。主要研究结果如下： （1）原始阔叶红松林生态系统碳密度参考值：植被、枯死物、土壤和生态系统碳密度值分别为149.18±54.57、20.93±14.33、156.39±14.99、326.50±34.52 t•ha-1。其中下木层、乔木层碳密度分别是1.55±0.74，147.63±54.39 t•ha-1；粗木质残体和枯枝落叶碳密度分别是15.64±13.66、5.29±1.72 t•ha-1；0-50 cm的各层土壤碳密度分别为62.14±6.31、46.17±10.25、27.82±6.20、12.57±4.67、7.69±2.20 t•ha-1。 （2）原始阔叶红松林生态系统碳密度对采伐干扰的响应特征为：采伐干扰均会减少生态系统碳密度；其中植被碳库对采伐干扰最为敏感且碳密度值均减少，采伐强度直接决定植被碳密度的减少程度和恢复时间；枯死物碳库对采伐干扰最不敏感且碳密度值是先增加后减少，采伐强度和植被恢复时建群树种决定枯死物碳密度的变化程度；土壤碳库对高强度采伐干扰敏感，采伐强度决定土壤碳密度是否发生变化。 （3）估算露水河林业局林业用地在1987、1995、2003年和潜在的森林生态系统碳储量分别为29.58×106 t、27.55×106 t、30.46×106 t和38.75×106 t。

辽西半干旱地区春小麦农田水分循环特征的研究

本文研究分析了辽西半干旱地区春小麦农田水分循环的主要特点，表现在以下几个方面：冬灌对春小麦生长发育和高产具有重要意义，是必不可少的措施，春小麦在拔节抽穗期和灌浆期耗水量最大，在花期日耗水量最大，且耗水量与潜在蒸散量平衡；与气象因子相比较土壤湿度对春小麦耗水量具有决定性影响：在供水条件较好的情况下，春小麦吸收消耗的水分主要来自0-50厘米土层，小麦产量也与0-50厘米土层的耗水量成高度正相关关系，下层水分对增产的有效性相对较低，研究表明300-310毫米可作为该地区春小麦需水耗水量的参考值。研究结果还表明：合理灌水能大大提高水分利用率和产量，三次灌水的处理获得了最高产量569.5斤/亩，和最大的用水生产效率1.83/毫米。

柞蚕林生态系统生物生产力与养分循环模式研究

本文研究了辽东山区不同经营强度下柞蚕林生态系统物质转运和养分循环。在同一个轮伐期内，柞蚕林叶生物量、年净生产量随剪伐年令的增加而增大，直到剪伐后5年呈下降趋势。植被总生物量介于22.23-24.56t·ha~(-1)。其中乔木层、灌木层、草本层各为17.84、2.82、3.17t·ha~(-1)。林地枯枝落叶层总量为3.56-4.37t·ha~(-1)。年净生产量介于8.51-8.92t·ha~(-1)·yr~(-1)。其中乔木层占53.7%、灌木层占16.3%、草本层占29.9%。当食叶强度为0、50%和75%时，年干物质归还总量分别为3.57-3.96、3.38-3.725和3.284-3.609t·ha~(-1)·yr~(-1)。干物质净输出各为0、93.34-117.59和140.02-176.36kg·ha~(-1)·yr~(-1)。干物质积累和分配的分隔模型阐明了系统中干物质现存量和流动量。柞蚕林植被养分积累总量为255.69-292.15kg·ha~(-1)。在乔木层中，叶 > 根桩、树干 > 侧根、多年生枝 > 当年枝、细根。柞叶在衰老过程中，养分浓度急剧下降（40.62-77.78%）。在不同食叶强度下，分别计算了营养元素的回运量、归还量、输出量和存留量、植被养分年吸收总量以及调整前后乔木层各器官的年净吸收量。养分循环的分隔模型阐明了不同经营条件下柞林-柞蚕系统养分的分配和流动特征。

微重力下热薄材料燃烧特性的窄通道实验研究

利用高度分别为10 mm, 12 mm和14 mm的水平窄通道对微重力环境下热薄材料表面的火焰传播、材料的可燃极限进行了地面实验模拟研究. 在环境氧气浓度为18%和21%, 气流速度为0-50 cm/s条件下, 窄通道模拟实验结果与已有微重力实验结果的对比分析表明:气流速度小于15-20 cm/s时, 高度为12 mm和14 mm的窄通道能较好模拟微重力条件下材料表面的火焰传播, 气流速度大于15-20cm/s时, 高度为10 mm的通道能较好模拟;高度为12 mm和14 mm的窄通道能够模拟热薄材料的可燃极限曲线, 而高度为10 mm的通道模拟的可燃极限曲线则出现一定偏差. 分析认为, 窄通道能够有效地限制浮力对流, 进而提供模拟微重力条件下材料燃烧特性的实验环境, 通道内的剩余浮力对流和通道壁面热损失可能是造成材料燃烧特性定量差别的主要原因.

青杨组(Populus Section Tacamahaca Spach)不同种对非生物胁迫的响应差异

土壤是人类赖以生存的自然环境和农业生产的重要资源，目前土壤受到干旱和盐胁迫的危害越来越严重。杨树具有适应性强、生长快和丰产等特性，本论文以青杨组杨树为模式植物，研究杨树对土壤干旱和盐胁迫的生态生理及蛋白质组学反应，研究成果可为我国干旱半干旱地区营造人工林、防止沙漠化提供理论依据，也为恢复与重建盐污染地区退化生态系统提供科学指导。主要研究结果如下： 1 青杨不同种对逐步干旱胁迫的响应差异 将来自喜马拉雅山东缘高海拔的康定杨和低海拔的青杨枝条扦插在温室中，用来检测它们对逐步干旱胁迫的响应。研究结果表明来自不同海拔的杨树对逐步干旱胁迫的适应性反应是不一样的。株高、叶片发育、叶片相对含水量、丙二醛、过氧化氢等指标的显著性变化在青杨中比在康定杨中来得早些，而且随着干旱胁迫程度的增加，这些参数的变化越来越明显，尤其是当青杨受到严重干旱胁迫的时候；而可溶性蛋白、可溶性糖、游离脯氨酸、抗氧化酶活力变化在康定杨中来得早一些。与青杨相比，在干旱胁迫下，康定杨仍能保持较好的植株生长和叶片发育；康定杨也能在逐步干旱条件下积累更多的可溶性蛋白、可溶性糖、游离脯氨酸及抗氧化酶活力，但是在丙二醛和过氧化氢含量方面增加的更少些。而且，我们的研究结果表明高海拔的康定杨有更强的耐干旱能力，杨树对干旱胁迫的适应能力与干旱发生的速度、强度、持续时间及两种杨树的海拔有关。 2 干旱胁迫下青杨不同种的蛋白质组学分析 来自青杨和康定杨雌株的枝条扦插在温室中，用来研究它们对干旱胁迫的蛋白质组学反应。采用TCA-丙酮/酚提取法提取总蛋白，并进行双向电泳分析。在每个处理的重复图像中都能检测到1,000 个以上的蛋白点。在青杨中有58 个蛋白在干旱处理后发生显著变化，其中22 个蛋白通过肽指纹图谱成功鉴定。康定杨中有69 个蛋白的表达量发生了显著变化，其中有25 个蛋白通过肽指纹图谱成功鉴定。这些被鉴定的蛋白主要参与了光合作用、氧化还原平衡、信号传导、能量代谢、蛋白质合成等过程。尽管被鉴定的蛋白只占叶片总蛋白的很少一部分，但这些被鉴定的干旱响应蛋白可能对维持植株内部平衡方面有重要作用。 3 青杨的盐胁迫响应 青杨植株分别用 0、50 和100 mM NaCl 溶液进行处理。叶片相对含水量、叶绿素a、b 含量、CO2 同化速率和气孔导度的降低表明叶绿体受到了盐胁迫的影响。过氧化氢、丙二醛含量及电导率的升高表明细胞受到了伤害。可溶性糖、游离脯氨酸含量及抗氧化酶含量的上升增加了植株耐盐胁迫的能力。在每个处理的重复图像中都能检测到1,000 个以上的蛋白点。其中有38 个盐响应蛋白被成功鉴定，有16 个蛋白(点4、10、11、14、15、21、24、26、27、28、33、34、35、36、37 和38)出现在盐胁迫的植株中；3 个蛋白(点10、11 和35)只出现在重度盐胁迫处理中；而1 个蛋白(点1)只出现在对照处理中。2 个蛋白(点1 和2)表达量下降，其余蛋白点表达量都增加。被鉴定的蛋白一部分参与了生理生化反应，而另一部分则在信号传导、蛋白质合成等方面有重要作用。盐胁迫下的生理生化变化及蛋白质组学的联合研究有利于青杨对盐胁迫的适应性分析。 Soil is the indispensable environment for human survival and important resource for agriculture development. Nowadays soil is threatened by drought stress and salt stress. Poplars (Populus spp.) possess some characters such as strong acclimilation, fast growth and great production of biomass. In this study, different species of Populus section Tacamahaca spach were used as model plants to investigate the ecophysiological and proteomic responses to drought stress and salt stress. Our results can provide theoretical evidence for the afforestation and prevention of desertification in the arid and semi-arid areas, and also can supply scientific direction for the reconstruction and rehalibitation of ecosystems contaminated by salinity. The results are as follows: 1 Adaptive responses to progressive drought stress in two contrasting poplar species originating from different altitudes Cuttings of Populus kangdingensis C. Wang et Tung and Populus cathayana Rehd., originating from high and low altitudes in the eastern Himalaya, respectively, were examined during one growing season in a greenhouse to determine the effects of progressive drought stress. The results manifested that the adaptive responses to progressive drought stress were different in these two species from different altitudes. Significant changes in height increment, leaf development, relative water content (RWC), malondialdehyde (MDA) and hydrogen peroxide (H2O2) appeared earlier in P. cathayana than in P. kangdingensis, whereas changes in soluble protein, soluble sugar, free proline and antioxidant enzymes appeared earlier in P. kangdingensis. In addition, changes in these parameters became more and more significant when the drought stress progressed, especially under severe drought stress in P. cathayana. Compared with P. cathayana, P. kangdingensis was able to maintain a superior height increase and leaf development under drought stress. Also, P. kangdingensis possessed greater increments in soluble protein, soluble sugar, free proline and antioxidant enzymes, but lower increments in MDA and H2O2 than did P. cathayana when the cuttings were exposed to progressive drought stress. Our results suggest that P. kangdingensis originating from the high altitude has a better drought tolerance than does P. cathayana originating from the low altitude. Furthermore, this study manifested that acclimation to drought stress are related the rapidity, severity, duration of the drought event and the altitude of two contrasting species. 2 Proteomic responses to drought stress in two contrasting poplar species originating from different altitudes The cuttings from a female clone of P. kangdingensis and P. cathayana were used to determine proteomic response to drought stress, respectively. Total proteins of the leaves were extracted by a combination of TCA-acetone and phenol, and separated by two-dimensional gel electrophoresis. More than 1,000 protein spots were reproducibly detected on each gel. 58 differentially expressed spots were detected under drought stress in P. cathayana and 22 drought-responsive proteins were identified by peptide mass fingerprint. 69 differentially expressed spots were detected under drought stress in P. kangdingensiss and 25 drought-responsive proteins were identified by peptide mass fingerprint. The identified proteins are involved in several processes, i.e., signal transduction, protein processing, redox homeostasis, CO2 fixation and energy metabolism. Although the proteins identified in this investigation represent only a very small part of the poplar leaf proteins, some of the novel drought-responsive proteins identified here may be involved in the establishment of homeostasis in response to drought stress in the woody plants. 3 Responses to salt stress in P. cathayana Cuttings from a female clone of P. cathayana were treated by Hoagland’s solution: 0, 50, 100 mM NaCl, respectively. Salinity significantly decreased the relative water content of leaves, the contents of chlorophyll a and chlorophyll b, CO2 assimilation rate (A) and stomatal conductance (gs) in both salt stress treatments，which suggested the chloroplast was affected by salt stress. The observed increases of H2O2 and malondialdehyde contents and electrolyte leakage suggested that salinity caused cellular damage, whereas the increases in compatible solutes and in the activities of antioxidant enzymes enhanced the salt tolerance. More than 1,000 protein spots were reproducibly detected on each gel, and 38 salt-responsive proteins were successfully identified by peptide mass fingerprint (PMF). 16 spots (spot 4, 10, 11, 14, 15, 21, 24, 26, 27, 28, 33, 34, 35, 36, 37 and 38) absent in the control sample were induced by the salt treatment, and three spots (spot 10，11 and 35) were present only in the severely salt-stressed treatment. The %vol of the differentially expressed proteins generally increased with progressing salt stress, except for the decreased %vol of two proteins (spot 1 and 2) under salt stress and the presence of spot 1 only in the control sample. Some of the novel salt-responsive proteins identified here may be involved in physiological, biochemical response to salt stress in P. cathayana, the other identified proteins play a role in numerous cellular functions, including signal transduction and protein processing. An integrated physiological, biochemical and proteomic approach was used here to systematically investigate salt acclimation in poplar.

若尔盖湿地3种两栖类的种间竞争及畜牧业对其食性的影响

从空间、时间、食物3个方面研究了若尔盖湿地3种两栖类的种间竞争，运用生态位理论探讨了3种两栖类利用环境资源的能力以及它们之间的共存模式，研究了3种两栖类年周期食性，并考察了畜牧业对3种两栖类食性及食物竞争格局的影响；此外，还通过实验室研究对2种两栖类幼体的种间竞争策略进行了考察。主要结果如下： 1、两栖类的空间资源利用状况：在3种两栖类成体生态位宽度的比较中，岷山蟾蜍（Bufo minshanicus）成体在牧场性质(0.41)、牛粪数量(0.42)、植被盖度(0.20)、地表温度(0.50)、地表湿度(0.51) 5个维度上的生态位宽度最窄；而倭蛙（Nanorana pleskei）成体在牛粪数量(0.81)、植被高度(0.63)、植被盖度(0.47)、小水体距离(0.68) 4个维度上的生态位宽度最宽。在3种两栖类亚成体生态位宽度的比较中，岷山蟾蜍亚成体在牧场性质(0.66)、牛粪数量(0.58)、植被高度(0.64)、小水体距离(0.51)、地表湿度(0.79) 5个维度的上生态位宽度最宽；倭蛙亚成体在牧场性质(0.39)、牛粪数量(0.30)、地表温度(0.18)、地表湿度(0.33) 4个维度上的生态位宽度最窄。高原林蛙（Rana kukunoris）在地表温度（成体：0.62；亚成体：0.56）、地表湿度（成体：0.84；亚成体：0.60）两个维度上具有较大的生态位宽度值，而在小水体距离维度上（成体：0.27；亚成体：0.14）的生态位宽度值则很小。比较3种无尾两栖类在不同生长阶段（成体、亚成体）的生态位宽度，发现高原林蛙和倭蛙的亚成体对栖息环境的要求更高。3种两栖类空间资源利用的相似程度很高，高原林蛙与倭蛙之间的生态重叠度(0.87)较之它与岷山蟾蜍(0.81)的生态位重叠度更大。 2、两栖类的日活动节律：高原林蛙成体、亚成体、岷山蟾蜍亚成体活动的最低气温为0℃、2℃、8℃；岷山蟾蜍和高原林蛙亚成体出现的数量与气温成极显著的正相关（r=0.797, p<0.001；r=0.794, p<0.001），高原林蛙成体出现的数量与气温有一定相关性（r=0.456, p<0.05）；晴天时两栖类的活动性明显高于阴天（p<0.001）；多云转晴天气，高原林蛙和岷山蟾蜍亚成体出现两次日活动高峰，分别为中午12:30左右和下午15:30～16:30之间；多云天气，高原林蛙和岷山蟾蜍亚成体出现两次日活动高峰，分别为9:30～10:30之间和15:30～16:30之间。 3、两栖类的食物资源利用状况：春、秋两季，高原林蛙最主要的食物是蜉金龟科(Aphodiidae)昆虫，相对重要性指数(IRI)最高（春季：35.28%，秋季：28.57%），其次为昆虫的幼虫，以及双翅目的毛蚊科(Bibionidae)、蝇科(Muscidae)、丽蝇科(Calliphoridae)昆虫，秋季，蝗虫是高原林蛙食物组成中的重要部分；岷山蟾蜍最主要的食物是蚂蚁(IRI，春季：85.54%，秋季：49.70%)，其次为蜉金龟科、象甲科(Curculionidae)、步甲科(Carabidae)、粪金龟科(Geotrupidae) 等鞘翅目昆虫；倭蛙春季的最主要食物也是蜉金龟科昆虫(IRI，春季：13.41%)，其次为蚂蚁、毛蚊科昆虫、昆虫的幼虫以及狼蛛科(Lycosidae)。3种两栖类中，倭蛙的食性生态位宽度相对较宽（0.43），而岷山蟾蜍（0.09）和高原林蛙（0.22）的生态位宽度较窄，与春季相比，两栖类在秋季的食谱更宽。以利用食物种类为标准，春季高原林蛙与倭蛙的生态位重叠度(0.40)比它与岷山蟾蜍的生态位重叠度（0.33）更大。 4、畜牧业对两栖类食性及食物竞争格局的影响：以藏牦牛粪为食物或寄居场所的昆虫，如蜉金龟科、粪金龟科、毛蚊科、蝇科、丽蝇科昆虫和某些昆虫幼虫，是3种两栖类食物谱中最主要的组成部分，蜉金龟科昆虫在高原林蛙食谱中的比例更高，高原林蛙可能从畜牧业发展中获得更多的好处，使之在食物竞争方面处于优势地位。与无放牧样地相比，在有放牧样地的中，两栖类食谱中的蜉金龟科昆虫数量更多(有放牧：31.94%；无放牧：21.32%)、出现频率更高(有放牧：76.38%；无放牧：44%)。然而在不同样地上（有放牧/无放牧），两栖类的食物组成无显著性差异(P=0.188)，两栖类的数量(P=0.075)、肥满度(P=0.537)均没有显著差别。 5、两栖类幼体的竞争策略：实验室条件下，通过活动性水平，变态时的体重、增长率和完成变态所需时间考察自然条件下常同水塘分布的中华蟾蜍（Bufo gargarizans）和高原林蛙蝌蚪的竞争策略。结果表明：中华蟾蜍蝌蚪在不同食物资源条件下，所选择的生存策略可能不同，即食物资源充足时，增加活动性获取更多食物，食物资源有限时，降低活动性且提前完成变态；与中华蟾蜍蝌蚪相比，在食物资源有限时高原林蛙蝌蚪获取食物能力可能更强。 This paper presented the study of competition of three amphibians (Rana kukunoris, Nanorana pleskei, Bufo minshanicus) based on spatial, temporal and dietary scales in Zoige wetland. We measured coexistence patterns of three amphibians and analyzed their ability of exploiting resource. Effects of grazing on the diet composition and diet competition of amphibians were analyzed by their diet composition during spring and autumn. Furthermore, we examined the competitive ability of larval common frogs (Rana kukunoris)and common toads(Bufo gargarizans) in a laboratory experiment, and analyzed their competitive strategies respectively. The results were as follows: 1 .The status of using spatial resource Niche breadths of B. minshanicus adults on 5 dimensional axes including character of pasture(0.41), number of yaks dung(0.42), vegetation coverage(0.20), temperature (0.50)and humidity(0.51) of ground surface were narrower than adults of R. kukunoris and N. pleskei. Niche breadths of B. minshanicus subadults were broader than R.kukunoris subadults and N.pleskei subadults on 5 dimensional axes including character of pasture (0.66), number of yaks dung (0.58), vegetation height (0.64), distance to small waterbodies (0.51), humidity of ground surface (0.79). Niche breadths of N. pleskei subadults were the narrowest in three anurans subadults on 4 dimensional axes including character of pasture (0.39), number of yaks dung (0.30), temperature (0.18) and humidity (0.33) of ground surface, niche breadths of N. pleskei adults were the broadest in three anurans adults on 4 dimensional axes including number of yaks dung (0.81), vegetation height (0.63) and coverage(0.47), distance to small waterbodies(0.68).Comparatively, niche breadths of R. kukunoris were broader on the two microclimate factors including temperature(adults：0.62；subadults：0.56) and humidity (adults：0.84；subadults：0.60)of ground surface, but was narrow on distance to small waterbodies(adults：0.27；subadults：0.14). Strategies for using habitat resource of adults and subadults of the three species anuran were different. Generally, subadults of R. kukunoris and N. pleskei needs better habitat condition. It was quite similar that three anurans exploited spatial resource, Niche overlap between R. kukunoris and N. pleskei (0.87) was greater than that between R. kukunoris and B.minshanicus(0.81). 2.Daily activity rhythm R. kukunoris audlts were active when air temperatures were as low as 0℃, R. kukunoris subadults were active at 2℃, B.minshanicus subaudlts were active at 8℃. Positive correlation was found between activities of amphibians and air temperature, Subadults of R.kukunoris, (r=0.797, p<0.001), Subadults,of,B.minshanicus, (r=0.794, p<0.001), andbadults,of,R.kukunoris(r=0.456, p<0.05).Amphibians were more active during sunny days than cloudy days. In cloudy turning into sunny, R. kukunoris and B.minshanicus subadults had two active peak: at noon about 12:30 and 15:30～16:30 pm; in cloudy, R. kukunoris and B.minshanicus subadult had two active peak too : 9:30～10:30am,15:30～16:30pm. 3.Diet analysis Aphodiidae was the most commonly consumed food item by R. kukunoris based on index of relative importance (IRI) during spring (35.28%) and autumn (28.57%) in Zogie wetland. Besides Aphodiidae, larval insect, dipterans such as Bibionidae, Muscidae, Calliphoridae also were important food item for R. kukunoris, in autumn, locust was one of important food item for R. kukunoris. The most important food item for B.minshanicus during spring (IRI:85.54%) and autumn (IRI:49.70%) was ants, following, was coleopterans, such as Aphodiidae, dung beetle. Aphodiidae (IRI:13.41%) were the most important consumed food item by N. pleskei during spring too, following, was ants and Bibionidae. Dietary breadth of N. pleskei (0.43) were greater than R. kukunoris (0.22) and B. minshanicus (0.09). As a whole, Dietary breadth of amphibians during aurumn were greater than spring. Based on prey item, dietary overlap between R. kukunoris and N. pleskei (0.40) was greater than that between R. kukunoris and B.minshanicus (0.33) during spring. 4.Effects of grazing on the diet composition and diet competition of amphibians Amphibians are an important part of the pasture ecosystems as prey and predator. In Zogie wetland, major diet of amphibians was closely associated with dung of yaks, for example, Aphodiidae, Bibionidae, Muscidae, dung beetle. Dung of yaks was major diet and habitat of these insects. Proportion of Aphodiidae was higher in diet composition of R. kukunoris than N. pleskei and B.minshanicus, with development of pasturage, R. kukunoris may have a diet competitive advantage over N. pleskei and B.minshanicus. Number of Aphodiidae in diet composition of amphibians was higher in samples with grazing (31.94%) than in those without grazing (21.32%). Occurrence Frequency of Aphodiidae in diet composition of amphibians was higher in samples with grazing (76.38%) than in those without grazing (44%). However, There was not significantly different on diet composition (P=0.188), and number (P=0.075) and the relative fatness (P=0.537) of amphibians between grazing samples and without grazing. 5.Competitive strategies of amphibian larvae I examined the competitive ability of larval toads (Bufo gargarizans) and frogs (Rana kukunoris) which co-occur in the nature pond by activity level, the growth rate and mass at metamorphosis and larval period in a laboratory experiment. The results suggest: In laborary, B.gargarizans adapted himself to different food level by changing activity. At high food level, B. gargarizans increased activity to gain more diet. At low food level, B. gargarizans decreased activity and achieved early metamorphosis. When food resource was limit, R. kukunoris could gain more food than B. gargarizans.