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本论文合成了R_1Ba_2Cu_3O_(2-x) (R = La、Nd、Sm、Eu、Gd、Dr、Ho、Er、Tm、Yb)、Y_2Ba_2Cu_3O_(2-x) (x = 0.10~1.17)和Y_1Ba_2Cu_3O_(7-x)S_x (x = 0~2),并对磁性和超导电性进行了较为系统的研究。R_1Ba_2Cu_3O_(2-x)的磁化率在T > Tc的很宽的温度范围内服从Curic-Weiss定律,求得的有效磁矩略大于理论值,差值与Y_1Ba_2Cu_3O_(2-x)中Cu~(2+)磁矩相近,说明Cu~(2+)的磁矩对体系磁性有额外贡献,这贡献随R~(3+)离子中自旋平行的电子权的增多而增大。其高温下的磁化率CT > 700K)相对Curic-Weiss定律发生较大偏离,这偏离可能的来源有三个:高温下稀土离子发生较大的能级反转效应,高温下结构相变对磁性的影响,高温下氧含量减少造成Cu~(2+)磁矩增大。R_1Ba_2Cu_3O_(2-x)磁化率在T < Tc时也服从Curic-Weiss定律,R~(3+)磁矩是定域的,表明超导与磁性相互独立。互不相关,稀土磁矩与传导电子间无相互作用。用Sr取代R_1Ba_2Cu_3O_(2-x)中的Ba,没能使体系产生磁有序的变化,但却使有效磁矩增大,并完全破坏了样品的超导电性。Sm~(3+)磁化率不服从Curic-Weiss定律,在Sm_1Ba_2Cu_3O_(2-x)中Sm~(3+)显示了典型Van VlccK离子的特性。Y_1Ba_2Cu_3O_(2-x)随氧含量减少发生超导体一半导体一绝缘体的转化,当氧含量由6.90减小至6.49时发生由正交到四方的结构相变。当(7-x) = 5.83时有较多杂质相出现,123相开始分解。样品磁化率均服从Curic-Weiss定律,并随氧含量增大磁化率-温度曲线越来越趋于平缓(直线),当(7-x) = 6.90时磁化率基本不随温度变化,这时Pauli顺磁性占主导地位,这说明氧含量增加定域磁矩减少,求得的有效磁矩Peff随氧含量增大总趋势减小。提出了电子“巡游”的观点,较好地解释了上述现象,并推测出Cu(2)的d电子是离域的,对样品磁矩没有贡献,样品Peff来源于部分Cu(1)的定域Cu~(2+)的磁矩,上述推测被EPR结果证实。正交相Y_1Ba_2Cu_3O_(2-x)的EPR谱显示了中心对称成准立方晶场中Cu~(2+)(d~9, S = 1/2, I = 3/2)的EPR物性。而四方相样品的EPR谱却出现了明显的各向异性,说明观察到的为Cu(1)的EPR信号,由Cu(1)~(2+)的写域磁矩产生。Y_1Ba_2Cu_3O_(2-x)的EPR信号束源于本体相,而非Y_2Cu_2O_5、BaCuO_2、Y_2BaCuO_5等杂质相。各样品EPR信号的自旋浓度远小于1spin/cu,并随氧含量减小而增大,当(7-x) = 6.49、6.40时自旋浓度出现陡增,这时伴随由正交到四方的转化,证明了电子“巡游”观点的正确。用硫部分取代Y_1Ba_2Cu_3O_2g中的氧,当Y_1Ba_2Cu_3O_(2-x)Sx中x = 0.11时Tc = 92.6K,比Y_1Ba_2Cu_3O_(7-x)升高2K,但由于杂质相的存在,ΔTc加宽。其他样品多为半导体和绝缘体。硫取代0,当x = 0.04,0.06,0.11和1.20时磁化率服从Curic-Weiss定律,并且x = 0.87,1.2时分别在230K、240K出现反铁磁有序。其他样品由于Cu被还原为+1价而变成抗磁性。x = 0.11 (Tc = 92.6K),EPR谱为正交场中Cu~(2+)的信号。自旋浓度与温度无关。当所有Cu均为Cu~(1+)时,测问的是-s-的EPR信号,而Cu为混合价态(+1和+2时)测问是上述两种信号的叠加。
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每种酸碱指示剂在其变色PH范围内都有一个明显的颜色变化,在其相应的PH-A曲线上总存在一段直线部分,通过选择一定PH变色范围和适当浓度的指示剂,就能使各指示剂PH-A曲线上的直线部分相互迭加成一条新的直线,从而加宽了混合指示剂的表现变色PH范围,依此原理,本论文以二种流动注射分析方法独立地完成了工艺流程中高浓定影液酸度的在线分析。并对这二种方法做了简单的对比。(一)工艺流程中高浓定影液酸度的在线分析方法研究(1)我们选择了内含0.08%溴甲酚紫,0.04%溴百里酚兰,0.02%甲酚红组成的混合指示剂的6%稀释液作为试剂,以C-41CX定影浓缩液作载流,用F2A-分光光度法完成了高浓度定影液酸度的在线测定,相对标准偏差在50.2%以内,采样频率为100次/h,分析周期很短(25秒),在5.5~8.0PH范围内,PH-A工作曲线具有很好的线性关系,相关系数0.9996,斜率即灵敏度达到:0.198A/PH。(二)工艺流程中高浓定影液酸遮掩在线分析方法研究(2)我们造反了0.005%的溴甲酚紫,0.009%的溴百里酚兰和0.025%的甲酚红作为混合酸碱指示剂,以蒸馏水作载流,通过选择最佳测定条件用流动注射-分光光度法(F2A-Spectrophotometry)在线测定了不宜用其它分析法测定的高浓溶液的酸度。该分析方法还可以推广到其它高浓溶液的酸度的在线测定。相对误差在±0.2%以内;分析周期为30秒;采样体积为60μL。在5.2~8.5PH范围内,混合指示剂的PH-A工作曲线具有良好的线性关系,相关系数达到0.9991,工作曲线斜率即是灵敏度达到0.376A/PH。
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在黑白仰鼻猴(Rhinopithecus bieti)分布区北端的南仁(99o04’E, 28o34’N), 野外工作分别于2001年4月10日 - 6月30 日(代表冬末和春季),9月14日 - 12月20日(夏秋季)进行。我们分别用粪便取样法、录像带记录和直接观察法收集了猴群生境的垂直利用、过夜处选择和社会组织数据。此外,我们于1998年8月20日到12月31日在中科院昆明动物研究所老所利用全发生取样法(All-Occurence sampling)收集了一个单雄多雌单元(One-male, multi-female unit: OMU)的性行为数据。另外,我们利用昆明动物所1994 - 2003年和昆明动物园1991 - 2003年笼养黑白仰鼻猴群的出生记录来说明出生季节和出生间隔。 黑白仰鼻猴群全年在3500 - 4300 m的林带上活动,集中利用的海拔带为3900 - 4200 m,这可能与猴群的主食(松萝)主要分布于高海拔有关。冬季, 山沟中的粪便密度高于山脊,这可能是猴群在沟中过夜的缘故。猴群喜欢在树高(27.5 ± 3.2 m)较高、胸径(57.9 ± 16.9 cm)和树冠(6.3 ± 1.4 m)大的针叶树(云冷杉)上过夜。猴群冬季喜欢在阳坡中部的针叶树上过夜,这样既安全又可以接受适量的阳光照射。这是猴群在选择最安全和最暖和过夜处的一种折衷策略。 1994年猴群OMUs大小为7.8 ± 1.7(n = 17),成年性比(M/F)是1.0: 3.8。2001年OMUs大小为10.1 ± 3.7 (n = 15),成年性比是1.0: 4.9。1994-2001年,OMUs中每个成年雌性每年的平均增长率是0.04。这种OMU-band两层社会组织与Kirkpatrick(1996)的报道一致。 雌性以匍匐地面或栖木上,同时面部和视线左右摆动,或者坐着上下移动头部的动作邀配;雄性则以伴有特别的叫声、露齿动颌表情邀配。在有射精记录的观察日中,平均每5.2次爬跨有1次射精,而单次爬跨就射精的仅占4.4%。雌性邀配了18次射精爬跨的大多数(72%),但163次非射精爬跨中她们邀配的仅为45%。雄性在射精交配中叫声多于非射精交配。该种交配模式与其它疣猴亚科动物相似,而性内交配竞争可能与这种模式的进化有关。 笼养黑白仰鼻猴群的出生日期为12 - 6月份,出生高峰期为3 - 5月份。猴群的平均出生日期为4月18日(标准差为43天),中位出生日期为4月10日。猴群的出生间隔平均为624 ± 150天(n = 15,范围:332 - 787天)。幼猴可活到1岁后的出生间隔(706 ± 71, n = 12, 498 - 787天)显著长于1岁内死亡或流产后的出生间隔(428 ± 87, n = 5, 332 - 568天)。婴猴性比(M/F)显著偏离1: 1。
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Capacitance-voltage, photoluminescence (PL), and deep level transient spectroscopy techniques were used to investigate deep electron states in n-type Al-doped ZnS1-xTex epilayers grown by molecular beam epitaxy. The integrated intensity of the PL spectra obtained from Al-doped ZnS0.977Te0.023 is lower than that of undoped ZnS0.977Te0.023, indicating that some of the Al atoms form nonradiative deep traps. Deep level transient Fourier spectroscopy (DLTFS) spectra of the Al-doped ZnS1-xTex (x=0, 0.017, 0.04, and 0.046, respectively) epilayers reveal that Al doping leads to the formation of two electron traps 0.21 and 0.39 eV below the conduction band. DLTFS results suggest that in addition to the roles of Te as a component of the alloy as well as isoelectronic centers, Te is also involved in the formation of an electron trap, whose energy level with respect to the conduction band decreases as Te composition increases. Our results show that only a small fraction of Al atoms forms nonradiative deep defects, indicating clearly that Al is indeed a very good donor impurity for ZnS1-xTex epilayers in the range of Te composition being studied in this work. (C) 1997 American Institute of Physics. [S0021-8979(97)08421-1].
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Dichlorosilane, a gas at normal temperature with a boiling point of 8.3 degrees C, is very difficult to sample and detect using conventional methods. We reduced phosphorus in dichlorosilane to PH3 by hydrogen at high temperature, then PH3 was separated from chlorosilanes by NaOH solution and from other hydrides by chromatographic absorption. Thus the problem of interference of chlorosilanes and other hydrides was overcome and PH, was measured by a double flame photometric detector at 526 nm. This method was sensitive, reliable and convenient and the sensitivity reached as low as 0.04 mu g/l.
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Boron-doped hydrogenated silicon films with different gaseous doping ratios (B_2H_6/SiH_4) were deposited in a plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD) system. The microstructure of the films was investigated by atomic force microscopy (AFM) and Raman scattering spectroscopy. The electrical properties of the films were characterized by their room temperature electrical conductivity (σ) and the activation energy (E_a). The results show that with an increasing gaseous doping ratio, the silicon films transfer from a microcrystalline to an amorphous phase, and corresponding changes in the electrical properties were observed. The thin boron-doped silicon layers were fabricated as recombination layers in tunnel junctions. The measurements of the Ⅰ-Ⅴ characteristics and the transparency spectra of the junctions indicate that the best gaseous doping ratio of the recombination layer is 0.04, and the film deposited under that condition is amorphous silicon with a small amount of crystallites embedded in it. The junction with such a recombination layer has a small resistance, a nearly ohmic contact, and a negligible optical absorption.
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提出了一种多环形腔(MRC)结构的稳定可调的单纵模(SLM)掺铒光纤激光器,多环形腔结构由双环形有源腔和两个次级无源腔组成。这种激光器是利用光纤法布里-珀罗可调滤波器(FFP-TF)以及光学光栅滤波器(OGF)两种滤波器和多环形腔结构相结合来共同选模。可实现波长调节范围为1528~1565 nm,在整个波长调节范围内边模抑制比大于44.53 dB,在1554 nm附近边模抑制比可以达到最大值51.18 dB, 输出功率为-8.84 dBm,通过应用多环型腔结构,激光器的输出很稳定,在18 min的观察时间内,中心波长的变化小于0.02 nm,输出功率的变化小于0.04 dBm,实现了稳定且可调谐的单纵模输出。
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提出了对双折射光纤Sagnac滤波器的自动补偿方案,将其粘贴在大热膨胀系数的基底材料上,使双折射光纤Sagnac滤波器自动补偿其光谱波长对温度产生的漂移.经过封装后双折射光纤Sagnac滤波器波长对温度的灵敏度降低到0.059nm/℃,是未封装前的0.04倍.这种方法简单可行,并在一定程度上解决了双折射Sagnac滤波器温度敏感的问题,使器件的实用化进程向前迈进了一步.
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讨论了外延及注入制作的薄层GaAs Hall器件如何获得高的磁线性度。GaAs Hall器件的磁线性度在高磁场下会有偏离,但可以通过外延及注入的过渡层对有源区进行补偿,在合适的有源区和过渡区的浓度和厚度分布中,可以得到在2.5T的强磁场下,±0.04%的高磁线性度。
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应用电容-电压、光致荧光和深能级瞬态谱技术研究了分子束外延生长的n型Al掺杂ZnS_(1-x)Te_x外延层深中心。Al掺杂ZnS_(0.977)Te_(0.023)的光致荧光强度明显低于不掺杂的ZnS_(0.977)Te_(0.023),这表明一部分Al原子形成非辐射深中心。Al掺杂ZnS_(1-x)Te_x(x=0,0.017,0.04和0.046)的深能级瞬态傅里叶谱表明,Al引进导带下的0.21和0.39eV电子陷阱,Te除了作为材料合金的成分和等电子中心外,还涉及到一个电子陷阱的形成,其相对导带的能级位置随Te组分增加而减小。实验结果还表明仅有少量掺杂的Al原子形成非辐射中心,这说明Al对于Te组分范围内(x≤0.046)的ZnS_(1-x)Te_x外延层的确是一种非常好的施主杂质。
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二氯硅烷的沸点只有8.3℃,常温下呈气体状态,用常规的方法取样和检测难度很大.用高温富氢还原的方法,使二氯硅烷中的磷还原为PH_3,用气相色谱法测定.并在炉口设计了锥形惰性气氛保护炉口装置,有效的防止了氢爆.保证测试安全并能连续进样、操作简便、省时.同时利用NaOH富集,解决了主体干优杂质的问题.方法灵敏、可靠、简便、灵敏度由0.1μg/1提高到0.04μg/1.
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Deep level transient spectroscopy (DLTS) technique was used to investigate deep electron states in n-type Al-doped ZnS1-xTex epilayers grown by molecular fiction epitaxy (MBE), Deep level transient Fourier spectroscopy (DLTFS) spectra of the Al-doped ZnS1-xTex (x = 0. 0.017, 0.04 and 0.046. respectively) epilayers reveal that At doping leads to the formation of two electron traps at 0.21 and 0.39 eV below the conduction hand. 1)DLTFS results suggest that in addition to the rules of Te as a component of [lie alloy as well as isoelectronic centers, Te is also involved in the formation of all electron trip, whose energy level relative to the conduction hand decreases a, Te composition increases.
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农药对产地环境,特别是对土壤的广泛污染严重威胁农产品安全和人类健康。因此,本文采用建立的除草剂和有机氯农药(OCPs)残留分析方法,开展了辽北地区土壤农药残留特征、阿特拉津和乙草胺田间消解动力学、土壤农药残留对农产品安全影响等方面研究。主要研究结果如下: 1. 分别建立了土壤、大米、蔬菜、玉米中3种除草剂和8种OCPs多残留分析方法。方法检出限介于0.04~1.30 ng•g-1之间;11种农药在0.01 (0.02)~1.0 (2.0) mg•L-1范围内线性良好,相关系数介于0.9963-0.9998之间;平均回收率介于71%-117%之间、相对标准偏差小于14.4%。 2. 阿特拉津和乙草胺在辽北农田土壤普遍残留;丁草胺、六氯苯、狄氏剂和艾氏剂在部分土壤有残留;乙草胺和丁草胺相对其它农药残留较高;阿特拉津、六氯苯、狄氏剂和艾氏剂残留量与相关报道和标准相比较低。除艾氏剂外,检出农药残留量经Box-Cox变换后,均服从正态分布。阿特拉津、乙草胺、丁草胺、六氯苯在不同土壤利用类型之间存在显著差异(P<0.05)。 3. 玉米地土壤中阿特拉津和乙草胺消解动态符合一级反应动力学模式,阿特拉津消解半衰期在12.2~59.8d之间,乙草胺在18.5~54.6d之间。喷施地阿特拉津和乙草胺消解速率约为对照地的2~5倍,且喷施量越大,消解越快。 4. 11种农药在辽北蔬菜、大米、玉米中残留较低,仅阿特拉津、六氯苯、乙草胺和丁草胺在部分农产品中有残留,其在土壤中残留通过蔬菜、大米和玉米给消费者带来的总膳食风险较低。大田试验进一步说明在试验区域喷施4倍最大推荐剂量阿特拉津或乙草胺也不会对玉米安全产生影响。
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雌激素是人体内重要的激素之一,具有广泛的生理功能。雌激素缺乏与许多疾病相关,如卵巢功能低下,更年期综合征以及骨质疏松等;雌激素过剩也将导致某些疾病,如乳腺癌、卵巢癌、子宫内膜癌等。目前,如何降低肿瘤组织中的雌激素水平而达到治疗肿瘤的目的,已经得到广泛的研究,但促雌激素生成或调节卵巢功能药物或其相关研究则很少。 本实验室前期的研究发现,瓦山安息香属植物果实中的乙醇提取物具有促雌激素生成作用,通过活性追踪和结构鉴定,确认促E2 生成的主要成分为苯并呋喃类化合物。苯并呋喃类化合物的作用与芳香酶有关,但其确切的作用机理有待证实和深入研究。 为了探讨安息香苯并呋喃类化合物的促雌激素合成的作用机理,拟采用如下的实验方案: 1、细胞学方面,对小鼠3T3-L1 前脂肪细胞、人乳腺癌细胞MCF-7、MDA-MB-231 以及人卵巢癌细胞OVCAR-3、OVCAR-4、OVCAR-5、OVCAR-8、IGROV1 等细胞株,采用RT-PCR 和ELISA 方法研究芳香酶Aro基因的表达和雌二醇E2 的生成,芳香酶抑制剂Formestane 作为阳性对照,研究时效曲线和量效曲线,确定安息香苯并呋喃类化合物SP25 的有效浓度和作用时间。 2、RNAi 方面,设计合成了针对人芳香酶Aro基因的3 对RNAi 序列,转染入细胞,芳香酶促进剂Forskolin 和地塞米松、芳香酶抑制剂Formestane 作为阳性对照,采用实时定量PCR 技术,研究RNA 干扰后,安息香苯并呋喃类化合物SP25 对人芳香酶Aro基因表达水平瓦山安息香苯并呋喃促雌激素合成的机理研究的影响。 3、雌激素受体方面,设计一段ERE 的雌激素调控元件,构建重组荧光素酶报告基因载体,瞬时转染人乳腺癌细胞株MDA-MB-231,建立针对雌激素受体的报告基因筛选模型,观察安息香苯并呋喃类化合物SP25 对雌激素受体的选择性和亲和力,从受体水平考察安息香苯并呋喃类化合物SP25 促进雌激素生成的药理学机理。 实验结果显示: 1、分化后的小鼠3T3-L1 前脂肪细胞、人乳腺癌细胞MCF-7 、MDA-MB-231 以及人卵巢癌细胞OVCAR-3、OVCAR-4、OVCAR-8 等细胞株具有芳香酶基因的表达。睾酮向雌二醇的转化能够被芳香酶抑制剂Formestane 所阻断,其中OVCAR-3 最适合进行下一步的RNAi研究。 2、RNAi 实验结果显示,设计的3 对RNAi 序列中R2 的干扰效果最强,相应的阴性对照C2 与R2 的表达量相差118 倍(24 小时)和19 倍(48 小时),显示R2/C2 这组序列可用于进一步的RNAi 试验。以R2 干扰OVCAR-3 细胞株,药物作用24、48 小时后,芳香酶抑制剂Formestane 与R2 相对表达量相比分别为0.83 倍和0.04 倍;芳香酶促进剂Forskolin 与R2 相对表达量相比分别为3.61 和1.84 倍;芳香酶促进剂地塞米松与R2 相对表达量相比分别为5.76 倍和3.49倍;苯并呋喃类化合物SP25 与R2 相对表达量相比分别为8.13 倍和4.59 倍。实验证实安息香苯并呋喃类化合物SP25 能够促进因RNAi 而发生基因沉默的人芳香酶Aro表达水平的上调。 3、雌激素受体实验结果显示,构建成功重组pERE-pGL3-promoter 荧光素酶报告基因载体和基于报告基因系统的雌激素受体激动剂或拮抗剂的细胞筛选模型。实验结果表明安息香苯并呋喃类化合物SP25 与雌激素受体ERα和ERβ亲和力选择性之比约为3:1 ,SP25通过与雌激素受体ERα结合作用其受体,刺激芳香酶的表达。 本课题通过RNA 干扰、ELISA、荧光实时定量PCR、报告基因筛选模型等技术手段,从细胞水平、蛋白酶水平和基因表达水平、雌激素受体水平等方面系统地研究了从瓦山安息香属植物果实中提取的苯并呋喃SP25 促进促雌激素生成的机理研究。试验结果显示苯并呋喃类化合物SP25 促雌激素生成的主要作用机制是直接促进芳香酶基因表达水平,以及与雌激素受体a 结合,刺激芳香酶活性。 Estrogen is an important hormone that has versatile physiologicalfunctions. Lack of estrogen will lead to many diseases such as lower ovarianfunction, climacteric syndrome and osteoporosis. Excessive estrogen alsoinduces breast carcinoma, oophoroma and endometrial carcinoma and otherdiseases. To depress the estrogen level in tumor tissue to cure carcinomawas widely studied, but there is only few studies reported on the induction ofestrogen and on the regulation of ovary function. We found that the extracts from seeds of Styrax perkinsiae couldpromote the synthesis of estrogen. The active compounds benzofurans wereidentified. Effect of benzofurans may be related to aromatase, but the mechanism was not clear. To reveal the mechanism of these benzofurans to promote estrogensynthesis, the following protocols were adopted: 1 Cytology: 3T3-L1 preadipocytes,human ovary carcinoma celllines OVCAR-3,OVCAR-4,OVCAR-5,OVCAR-8,IGROV1 andbreast carcinoma cell lines MCF-7 and MDA-MB-231 were usedto determine Aro gene expression and estrogen production withRT-PCR AND ELISA methods. Formestane, an aromataseinhibitor, was used as positive control. And dose-curve,time-curve and the effective concentration of SP25 were also studied. 2 Designed 3 pairs of RNAi for human aromatase gene, andtransfected into cell. Aromatase inducer Forskolin andDexamethasone, and aromatase inhibitor Formestane were usedas positive controls. We studied the change of Aro expressionlevel with SP25 by using real-time PCR after RNA interfering. 3 Estrogen Receptor: We constructed the recombined Luciferasereport vector and establish a screening system for estrogenagonist and antagon. With this system, we studied the affinity ofSP25 and estrogen receptor. Results: 1 Differentiated 3T3-L1 preadipocytes¡¢human ovary carcinomacell lines:OVCAR-3, OVCAR-4, OVCAR-8 and breast carcinomacell lines MCF-7, MDA-MB-231 had detected aromatase geneexpression.And OVCAR-3 is more suitable for further aromatasegene function research. 2 In RNAi assay, R2 has a strong interfering effcet in OVCAR-3 cellline, and ratio of C2 (the negative control) to R2 were 118 times(24 hours) and 19 times (48 hours). This means sucessful inRNA interfering. After R2 acted on OVCAR-3 cell line, the ratiosof formestane to R2 were 0.83 and 0.04 times, 5.76 and 3.49times (Dex), 3.61 and 1.84 times (forskolin) and 8.13 and 4.59times (sp25) after drug treated 24 or 48 hours respectively.These results indicated that SP25 can directly induce aromatasegene up-regulation. 3 We had constructed pERE-pGL3-promoter recombined vectorand the Luciferase report gene screening system. Luciferasereport gene assay showed that sp25 had a higher affinity with strogen receptor alpha than estrogen receptor beta, this indicated that SP25 can act on estrogen receptor and induce aromatase. Our results revealed that the mechanisms of benzofuran to promoteestrogen were the upregulation aromatase gene expression and promotion ofaromatase activity and have partially elective affinity with estrogen receptoralpha.
Resumo:
LUCC是全球变化研究的核心主题之一,也是社会经济可持续发展的关键问题。改革开放后四川的社会经济发展非常快,在各种因素的驱动下,土地利用/覆盖发生了深刻变化。目前四川省缺乏基于实际调查数据的、全域性的、具有连续时间序列的LUCC和驱动力分析及土地可持续利用研究成果,这对我们从全局上把握全省土地利用现状、发展变化趋势,利用土地政策参与宏观调控,实现长期可持续发展目标,建设资源节约型、环境友好型社会极为不利。本研究针对这一问题,选取全川八大土地利用类型作为研究对象,研究了全省1996年到2006年的土地利用/覆盖格局和变化情况,分析了不同尺度的驱动因素,对全省农用地和建设用地的集约利用状况、潜力进行了分析评价,并提出相应的对策措施。 1.1996年-2006年10年来整个省域的土地利用/覆盖格局变化。 (1)1996年-2006年全省的土地利用/覆盖格局 1996年,全省是一个以农用地为主的土地利用/覆盖格局,林地和牧草地属于优势覆盖类型(合占69.17%),居民点及工矿用地和交通用地合占只有3%左右。 2000年的LUCC格局较为明显的特点是耕地所占比重下降0.4个百分点,水域和未利用土地所占比重有所下降,牧草地保持不变,其余地类所占比重有所上升。 与2000年相比,2004年林草地的优势格局进一步得到强化(合占比重达到70.23%)。耕地面积占幅员面积的比重下降0.83个百分点,略有下降的有未利用土地、水域和牧草地。值得关注的是在“退耕还林还草”的大背景下,牧草地占幅员面积的比重下降0.04个百分点。 到2006年,仍为林草地为主导优势的格局,二者合占上升0.15%。在城市化快速推进的背景下,居民点及工矿用地中的城市用地和建制镇用地占比重超过15%,农村居民点占比重降至76%。交通用地中农村道路占比重降至57.8%,公路用地占比重升至37.5%。五个地貌区的土地利用/覆盖格局与全省的变化基本一致。值得关注的是盆西平原区的交通用地上升幅度和盆地丘陵区的未利用土地的开发利用力度明显大于其它地貌区。 (2)1996-2006年10年间土地利用/覆盖格局的变化 1996-2000年4年间,耕地、水域和未利用地三个地类下降,年均减少0.75、0.19和0.32个百分点。其中耕地年均减少49229.0公顷,约一半流向林地,13.77%流向园地,约20%流向建设用地。另外5个地类面积增长,增长绝对量最大的是林地,年均增长40063.7公顷,交通用地增幅最大,4年年均增长达1.95%。 2001-2004年是西部大开发逐步推进、“退耕还林还草”项目全面展开和土地整理深入实施的关键期,LUCC更为深刻。耕地、未利用地、水域和牧草地四个地类面积下降,其余地类按增长幅度依次是园地、交通用地、居民点及工矿用地和林地。耕地加速下降,年均降幅达到1.59%,其减少去向主要是林地(占66.75%)和园地(占19.84%),其增加来源主要是未利用地、园地和水域。交通用地的增幅最大,为3.96%,其增加主要来源于耕地、未利用土地和林地,分别占49.96%、16.63%和13.09%。居民点及工矿用地增长幅度为3.12%。 从1996年到2006年的10年间,耕地、未利用地、水域和牧草地下降幅度分别为10.36%、3.61%、1.34%和0.26%。园地增幅达23.61%。绝对面积增长最大的则是林地,达630733.3公顷。交通用地和居民点及工矿用地增幅也较大,分别为15.00%和9.31%。 10年间年均总变化量为310326.6公顷,2000年-2004年之间变化最大(为356865.8公顷),高于平均变化量,而1996-2000年间和2004-2006年间都小于平均变化量。 (3)10年间不同地貌区的LUCC变化 盆西平原区的特点是园地大幅上升达77%,居民点及工矿用地和交通用地也大幅上升,耕地、未利用地下降幅度大,该区耕地、水域、未利用地的减少强度和园地、居民点及工矿用地、交通用地的上升强度均居五区第一;盆地丘陵区的特点是牧草地下降幅度大,为-36.89%,交通用地、园地和林地上升幅度较大,该区耕地减少、未利用地减少、林地增加、居民点及工矿用地和交通用地增加的变化强度均居五区相应地类增减的第二位;盆周山地区的特点是耕地减少较多,交通用地和园地增长较大,该区林地变化强度居各区第一位,牧草地和水域变化强度居各区第二位,耕地、居民点及工矿用地和未利用地居各区第三位;川西南山地区的特点是园地、耕地、交通用地和居民点及工矿用地变化幅度大,另外四个地类变化较小。该区减少的牧草地占全省牧草地减少的97.91%,变化强度居各个地貌区的第一位,园地相对变化强度居五区的第二位;川西北高山高原区的特点是耕地大幅下降、园地大幅上升,交通用地升幅也较大,其余地类变化不大。值得注意的是,该区牧草地和水域面积增加,与全省该地类的变化相反。其余地类的相对变化强度均是五个地貌区中最小的。 用变化强度分值考量变化强度,盆西平原区的变化强度最大,盆地丘陵区和盆周山地区的变化强度相当,川西北高山高原区的变化强度则要小得多。 (4)1996年及2006年全省土地利用/覆盖格局的景观生态学分析 全省是以自然景观占优势(占约70%)、农业景观为补充、建设用地景观居于从属地位的土地利用景观格局。景观多样性和均匀度不高。到2006年,全省总的景观格局并无大的改变。总体情况是随着时间的推移和人类活动的加强,区内景观优势度上升、多样性和均匀度变小。但斑块数减少,斑块面积和斑块孔隙度有所增大。斑块的形状指数和分维数均有所下降,表明受人为干扰有加剧的趋势。反映景观格局结构的破碎度指数有轻微下降。景观指数的变化表明全省土地利用有缓慢集中、规模聚集的趋势。 (5)三大生态建设工程对土地利用/覆盖变化的影响 1996-2006年间LUCC与三大生态建设工程实施的耦合分析,发现退耕工程对耕地、林地、牧草地等地类覆盖变化的影响最大,天保工程次之,长防工程最小。 2.四川省LUCC驱动力分析 (1)总体分析: 从整体上分析,人为因素对区域整体LUCC的影响从1996年的63.32%增加到2006年的66.99%,变得日益强烈。同时人为因素影响强度表现出明显的区域差异,地势平缓、经济区位条件好的区域其人为影响强度明显较高。 政策体制转变下的经济高速增长、快速的城市化、工业化过程和生态建设是四川省LUCC宏观尺度的驱动因素。区域的LUCC主要受到了由内向外(从城市到乡村)和由外向内(从山顶向平地)两种作用力的共同推动。局部尺度上,如距离交通线、水利线、中心城市的远近,地形凸起、大型独立项目落址、重污染项目的阻隔等,甚至一些乡规民俗等因素也会成为LUCC的驱动影响因素。在较小的尺度上,人类个体行为选择对LUCC的影响也是存在的。 根据驱动因子的特性作者将其划分为驱变、阻变、良性、惰性因子等类型。 (2)分地貌区的驱动因子分析 各地貌区都存在城市化、工业化、生态工程实施、自然灾害等驱动因子,但主次不一。对于盆西平原和盆地丘陵区,城市化、工业化是前两位的因子,而对另外三个地貌区,生态工程实施和产业结构调整则成为第第一、二位的驱动因子。 (3)分地类的驱动因子分析(以坡耕地为例) 分坡度的耕地变化分析发现,耕地减少主要集中在2°以下的平地、15°-25°和25°以上三个坡度级,是其它坡度级耕地减幅的三倍左右。这表明耕地减少受城市化进程和“退耕还林还草”工程驱动影响尤为巨大。 3.土地利用格局优化、集约利用评价和可持续利用及对策研究 (1)土地利用格局优化的战略选择及调整预测 土地利用格局调整的战略是农业生产用地、建设用地和生态及其他用地占幅员的比重分别稳定在13%、7%和80%左右,重点是三大类别内部二级和三级地类的合理调整。 (2)全省土地集约利用评价 全省农用地利用集约度为0.46,总体上集约度不高,处于较适度利用阶段。建设用地利用集约度为0.38,处于较适度利用阶段。集约利用提升空间较大。 农用地的潜力主要在于加强土地保育、完善利用制度、提高单产。城市建设用地的包括存量潜力、强度潜力、结构潜力,空间很大。农村居民点整理潜力可以逐步挖掘。 (3)新增建设用地集约利用的统筹安排 据测算,到2020年,四川省城市建设用地需求量在463850-492360hm2之间,城镇各业新增建设用地规模为361276.79hm2,占用耕地200565.94 hm2。2004-2020年间四川省农村居民点整理潜力33.86万hm2。农村居民点建设用地需求量为70.57万公顷。 (4)土地集约利用措施与坡耕地可持续利用战略 提出了土地集约利用的措施。在对坡耕地生态系统结构与功能分析的基础上,提出坡耕地可持续利用战略与生态恢复战略,并从技术和政策层面提出了坡耕地合理利用和生态退耕的措施和建议。 LUCC is one of the key questions of global change and sustainable development of society. After the opening and reform of China, the society and economy of Sichuan Province developed very fast ,the land-use/cover changed very strong droved by many factors .But nowadays we have no constant spatial-temporal study and driving force analysis about the whole province based on investigation. And it is lack of land sustainable utilization study based on correlative study. So we choose all the land resource in Sichuan, combine RS and GIS and field investigation, and take statistic-mathematic means and system analysis, to study the LUCC patterns and different scale driving force of different physiognomy regions, land cover types and periods; to analyze the current situation and potential of land resource intensive utilization, and gave out corresponding measurements. We found that forest and grassland are the dominant cover types of Sichuan provincial land –use/cover pattern, and becoming more and more stronger from 1996 to 2006,the natural landscape is the metric and occupy 70%,the diversity and evenness index are not high; the totally change quantity from 2000 to 2004 is the biggest; cultivated land especially steep cultivated land ,garden plot, forestry land ,settlement and industry land and traffic land changed relative stronger; among five physiognomy regions ,the changing intensity of PEN XI PING YUAN QU is the biggest, CHUAN XI BEI GAO SHAN GAO QU is smallest; under the background of policy system changing, the fast developing of economy, fast urbanization and industrialization and ecology construction are the macro-scale driving force of Sichuan provincial LUCC; to compare the impacts of “TUI GENG GONG CHENG” on LUCC especially to cultivated land ,forestry land and grassland is strongest, “TIAN BAO GONG CHENG ” is stronger,“ HANG FANG GONG CHENG” is smallest; the intensive utilization level of farmland and construction land of whole province is relative moderation, there is huge potential to excavate and fulfill the increasing demand of construction land;we must take synthetic measurements to accelerate the sustainable utilization of land resource, including administrative, economical ,technological and ecological policies.