ZnO基稀磁半导体的制备与性质研究

本论文利用溶胶一凝胶法和水热法制备了不同离子（Eu~3＋，Sm~3＋，Mn~2＋，Fe~3＋，Co~2＋，Ni~2＋）作为磁性杂质的ZnO基稀磁半导体，并系统地研究了材料的薄膜、粉末和纳米结构的结晶特性、结构形态和光、电、磁性质。溶胶一凝胶法制备的薄膜的晶体为c轴取向生长的六方纤维锌矿结构。薄膜的取向生长受烧结气氛、烧结温度和掺杂离子浓度的影响，其中烧结气氛是影响薄膜取向生长的最直接、最显著因素。随着烧结气氛中氧含量的减小，薄膜的沿c轴生长的趋势加强。此外，烧结温度的提高也增强薄膜沿c轴生长的趋势，但掺杂离子浓度的增加却抑制薄膜的c轴取向生长特性。通过薄膜表面形态的研究发现，在空气中烧结的薄膜由立方晶粒构成，而在真空中烧结的样品则由不规则的片状晶粒组成。组成薄膜的多晶颗粒粒径小于10Onm，15层薄膜的膜厚为357-366nm。掺杂离子在薄膜中均匀分布，成膜过程不改变掺杂离子（Eu3+，Sm3＋，Mn2+，Fe3＋，Co2＋，Ni2＋）和基质离子（Zn2+和O2-）的价态。 不同Eu3+掺杂浓度的ZnO薄膜样品的吸收光谱的吸收边出现在363nm和368nm之间，对应半导体材料的禁带宽度Eg=3.42～3.40ev。由于Eu3＋改变了薄膜的表面性质，Zn1-xEux（0.005≤x≤0.15）薄膜在可见光区出现了一系列干涉带。Zn1-xTMxO薄膜的吸收光谱的吸收边位置出现在356nm-369nm，对应半导体的禁带宽度为3.34-3.46eV，在可见光区发现了Co2＋的电子的d-d跃迁引起的吸收带。随着掺杂浓度的增加，薄膜的透光率逐渐减小。Zn1-xCoxO薄膜在近紫外与可见光区的透光率都在60％以上，Zn1-xEuxO薄膜的透光率则高达90％。在Zn1-xEuxO薄膜的激发发射光谱中，以613nm作为监控波长，激发光谱除了检测到Eu3＋的7F→5D能级的吸收跃迁外，还检测到最大值位于378nm附近的ZnO的吸收带。以394nm为激发波长，发射光谱检测到Eu3+的5D0→7FJ（J＝1，2，3，4）跃迁。以zno的带隙能量378nm作为激发波长进行激发，检测到Eu3+的5D0→7F2跃迁，说明基质zno和E矿十之间存在能量交换。薄膜磁性测试在4-400K温度范围内进行，发现在此温度范围内Zn0.9Eu0.1O薄膜表现居里一外斯顺磁性；在低温区，存在磁性增强现象。zno．gCoo．IO薄膜在23oK以下表现为铁磁性，200K的M-H曲线显示薄膜的剩磁（Br）约为0．21em侧g，矫顽力（Hc）约为327Oe。但Zn0.9Mn0.1O，Zn0.9Ni0.1O，Zn0.9Co0.1O薄膜的磁性测试则显示在80K以上三种薄膜均表现为顺磁性。Zn0.9Eu0.1O薄膜的电阻呈现典型的半导体性质，在ZT的磁场下，薄膜在110K获得最大14.53％的磁阻率。Zn1-xTMxO薄膜的电阻也表现典型的半导体特性，实验研究了薄膜在不同掺杂离子浓度、外加磁场以及温度条件下的磁阻性质。粉末样品中磁性离子的掺杂浓度均小于薄膜样品。Co，Fe，Ni，Mn掺杂的Zn1-xTMxO粉末在80以上均为顺磁性。在Co2＋掺杂的粉末样品中没有发现类似于薄膜样品的铁磁性，说明DMS的磁性与制备条件关系密切。实验证明了利用sol-gel方法，Zno：TM稀磁半导体能够有效地组装在MCM-41和AAO的孔道内。ZnO:TM材料组装进在MCM-41孔道后，不改变孔道的六方结构但使孔径变小。随着组装次数的增加，MCM-41的孔径和孔容累进减小。组装在AAo模板孔道内的材料呈单分散纳米颗粒状态，颗粒粒径小于loonm。组装材料的磁性测试显示：组装在MCM-41内的Zn0.9Co0.1O材料在80K-30OK呈现超顺磁性。而Mn，Fe，Ni掺杂的Zno在此温度范围内表现顺磁性。组装在AAO内的ZnO:TM(TM=Mn，Fe，Co，Ni）材料在SOK-30OK温度范围内都呈现顺磁性。在水热法合成ZnO:A（A＝Bu，Sm，co）纳米粒子的过程中，发现反应温度、压力、时间和溶液浓度等因素只影响Znl．xCoxO纳米粒子的的产量，而溶液的酸度却影响产物的形貌。控制溶液的酸度，可以控制产物的形貌从粒状向棒状转变。当溶液的PH＝5时，在甲醇：水体系中可以水热合成规则的棒状ZnO：RE（RE=Eu，Sm）纳米晶。所得到的Zn0.98Co0.02O纳米晶在80K呈超顺磁行为，而ZnO：RE（RE＝Eu，Sm）纳米晶在80K则表现较弱的顺磁性。 实验通过控制水热条件，制备了一种新型结构的柠檬酸锌晶体。由于利用了水热反应的非平衡合成条件，所得到的晶体的层状结构不同于目前已知的所有柠檬酸配合物的离散型分子结构。单晶衍射结果表明：化合物是一个由八面体和一个非对称单元交替相连构成的二维层状结构。

四氟乙烯等离子体聚合反应的基础研究

[I] 等离子体聚四氟乙烯的ESCA表征 本研究采用外部电容耦合式聚合装置，频率为13.56MHz，合成了等离子体聚四氟乙烯（PPTFE）。应用ESCA表征了辉光压和非辉光压产物的结构，同时应用CNDO进到了理论计算。结果表明，在辉光压上非辉光压中制得的PPTFE结构差别很大。非辉光内淀积物结构亦现差异。辉光压内的PPTFE是高度支化交联的，在本实验的典型反应条件下，PPTFE的F/C比为1.42，Gs区五个峰确定归属后，各主要对应基团的相对组成约为：CF_3－21%、CF_2－32%、CF－22%、－C from | to | of — 20%，其余为少量的CFH、CH_2（II）、CH_2（I）。在非辉光压内可得到近於线线型的PPTFE，其F/C为2.08，端基CF_3约占15%，CF_2占78%，代表支化交联的基团CF、－C from | to | of －皆为零，另外应用X射线衍射法证实，在非辉光压中形成的PPTFE具有类似于聚四氟乙烯的（PTFE）结晶，这一实验结果至今未见文献报导。深入分析这一结果，并运用ESR、MS、~(19)F－NMR等表征手段，进一步提出四氟乙烯等离子体聚合反应机理。这方面在[II]中论述。本工作提出五类十三种模型化合物，并运用Siegbahn的电荷电位模型同时结合使用CNDO/2电子计算机程序；还运用Pauling价键模型，分别应用这两种理论方法，计算了PPTFE中ClS结合能位移（ΔEi），所得结果相近，从而为ClS区五个峰的归属提供理论依据。五个峰归属为：(1) 284.7(ev) － CH_2(I)，(2) 287.0(ev) － －C from | to | of －、CH_2(II)，(3) 289.0(ev) －CF、CFH，(4) 291.5(ev) － CF_2，(5) 293.6(ev) － CF_3。通过对模型化合物中ClS的ΔEi计算结果，推导出F作为α、β、γ位碳上的取代基对α位碳上IS电子结合能位移影响所产生的效应值，并初步总结出表达这种效应的经验式：ΔEi ＝ aα ＋ bβ ＋ cγ式中α、β、γ分别为2.23 ± 0.08(ev)、0.27 ± 0.02(ev)、0.20 ± 0.02(ev)，a、b、c为取代基F的个数。实验结果还证明，淀积位置、功率、压力、等离子气体如Ar、He、N_2等反应条件对PPTFE膜结构有影响，并应用能量梯度解释这种影响；另外发现，同功率、同压力但不同淀积位置上以及同淀积位置但不同功率或不同压力时的PPTFE膜结构所受能量梯度的影响。本工作根据等离子体聚四氟工烯结构的表征结果，并结合ESR、MS等有关分析数据，提出了PPTFE的结构模型。[II] 等郭子体聚四氟乙烯的反应机理 鉴于等离子体聚合反应的复杂性，目前对等离子体聚合反应机理争论较大，其焦点是：反应的活性中心是离子还是自由基；反应地点是在气相还是在反应体系的固体表面。本工作通过对等离子体聚四氟乙烯气相产物的研究证实：等离子体聚合反就是通过自由基历程，引发和初级链增长主要在气相，脱F和支化交联反应在表面上进行。聚合反应装置同[I]中所述，聚合条件是功率60瓦，压力1 * 10~(-1)乇。通过液氟冷阱收集气相生成物，然后制备成有机溶液和本体溶液。气相生成物的ESR分析结果表明，PPTFE膜中存在自由基浓度约在10~(18)自旋数／克，峰形为一条反对称吸收线，宽为175G，g值是2.005。气相生成物的丙酮、苯、环已烷、已烷等有机溶液的ESR谱相同，皆为20条精细结构分裂谱线。另外，通过一系列实验，检测了桔黄色本体溶液的ESR谱，终于得到具有160条超精细结构的分裂谱线，自由基浓度高达10~(20)自旋数／克。初步认为是几种自由基的混合物，固谱图十分复杂，目前解谱尚有困难，需进一步研究。等高子体气相生成物中有大量自由基并且得到其精细和超精细分裂谱线，这一实验结果至今未见文献报导。这个结果进一步证实了聚合反应的活性中心主要是自由基。考察了PPTFE膜的自由基在90 ℃时随时间变化的ESR谱，发现一开始衰减很快；研究了PPTFE膜的自由基在不同气氛下常温衰减情况，结果指出：辉光压和非辉光压的PPTFE膜中自由基在空气中衰减快，辉光压的PPTFE膜中自由基在真空中及单体气氛中衰减缓慢。气相生成物的有机溶液在90 ℃时随时间变化的ESR谱表明，各峰衰减速率不同，证实并非一种自由基，溶液的自由基能与吡啶反应生成棕红色物质，可能是吡啶盐。本实验用GC－MS联用对气相冷凝物本体溶液进行了分析，比文献上只用MS与聚合反应体系联用分析气相混合物的方法，对分析反应机理提供更为有说服力的实验结果。结果表明，四氟乙烯等离子体聚合的气相生成物是直链的全氟烷烃（分子中碳原子数为C_3－C_8），还有含碳原子数为C_4、C_5、C_6、C_8全氟环烷烃，也可能是括分子链两端是自由基的直链全氟烷烃，还有二氟卡宾。从TFE等离子体聚合的气相中产生齐聚物及其结构特征，可以推断气相中发生了链引发反应和初级增长反应，引发反应的历程首先是TFE单体分子中π键断裂，其次是C~σ-C的σ键均裂，然后通过自由基的复合或诱导反应进行链的初级增长反应。还进行了气相生成物有机溶液的~(19)F－NMR分析，其结果初步看来与GC－MS的结果相一致。还探索了不同条件下在非辉光压内得到的PPTFE膜，进一步表明，在顺着气流方向的淀积位置上的膜结构是接近线型的。这个结果与用质谱、核磁的表征结果相符：从不用方面证实了上述反应历程。此外，通过对PPTFE及PTFE在Ar等离子体系中的刻蚀实验，表明了聚合膜上发生六量脱F反应。由这个结果并结合PPTFE膜及气相产物的结构表征，可以推测到PPTFE膜的支化，交联是通过表面反应进行的。综合四氟乙烯等离子体聚合反应机理的讨论，本论文建议了TFE的等离子体聚合反应历程模型。

工艺流程中高浓定影液酸度的流线分析方法研究

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。

基于Vif-APOBEC3G相互作用的抗HIV-1药物研究

载脂蛋白B mRNA编辑酶催化多肽样蛋白3G(apolipoprotein B mRNA-editing enzyme catalyticpolypeptidelike3G,APOBEC3G或A3G)是人体天然抗病毒分子,可以使病毒逆转录形成的cDNA的胞嘧啶(C)脱氨为尿嘧啶(U),产生鸟嘌呤(G)→腺嘌呤(A)超突变,导致病毒转录产物突变,从而达到抑制病毒复制的作用。HIV-1的辅助蛋白Vif,可与APOBEC3G相互作用并导致其被降解,使得这一天然抗病毒机制失效,进而增强了HIV的感染力。Vif与APOBEC3G这种相互作用为抗HIV药物提供了新靶点。针对Vif-APOBEC3G相互作用的抗HIV抑制剂已经成为研究热点。本文综述了Vif和APOBEC3G的结构、二者的相互作用,以及基于这一相互作用的抗HIV-1抑制剂研究进展。

Cyclotron resonance and quantum Hall effect studies of the two-dimensional electron gas confined at the GaN/AlGaN interface

We report on high magnetic fields (up to 40 T) cyclotron resonance, quantum Hall effect and Shubnikov-de-Hass measurements in high frequency transistors based on Si-doped GaN-AlGaN heterojunctions. A simple way of precise modelling of the cyclotron absorption in these heterojunctions is presented, We clearly establish two-dimensional electrons to be the dominant conducting carriers and determine precisely their in-plane effective mass to be 0.230 +/- 0.005 of the free electron effective mass. The increase of the effective mass with an increase of two-dimensional carrier density is observed and explained by the nonparabolicity effect. (C) 1997 American Institute of Physics.

紫外写入技术制备光波导器件研究

研究了采用PECVD方法生长的Si基SiO2波导材料的光敏特性．经过高压载氢处理，利用KrF准分子激光脉冲（工作波长为248nm）在波导材料中诱导出的折射率变化量达到0．005，相对值约增加0．34％．详细研究了紫外光诱导出的折射率变化沿样品深度方向的分布情况．最后，采用紫外写入法在PECVD方法生长的Si基SiO2波导芯层中制备出了单模波导和Y分束器样品，并观测到了通光现象，实测结果与模拟结果一致．

ZnS中Te等电子中心的时间分辨光谱研究

用时间分辨光谱研究了很大的Te组分范围内的ZnS1-xTex(x=0.005-0.85)合金的发光动力学特性,结果表明:不同形态的Te等电子中心具有不同的辐射复合寿命,从几个ns到几十个ns的范围内变化,当x=0.15左右时,寿命达到最大值(约40 ns).其物理机理源于不同的Te等电子中心具有不同的局域化特性.当Te组分较小时,等电子中心从Te1逐渐演变到Te2,Te3或Te4时,相应发光寿命增加,表现出不断增强的激子发光局域化特性;而当Te组分较大时,Te原子团变得较大,其局域势与基体原子势的相互作用增强,等电子中心的局域化特性减弱,而基体价带扩展态特征变得明显起来,相应发光寿命逐渐减小.还研究了激子束缚能随Te组分的变化以及发光强度随温度的变化关系,所得结果进一步支持了时间分辨光谱研究所得到的结论.

Architecture research and hardware implementation on simplified neural computing system for face identification

This paper describes a special-purpose neural computing system for face identification. The system architecture and hardware implementation are introduced in detail. An algorithm based on biomimetic pattern recognition has been embedded. For the total 1200 tests for face identification, the false rejection rate is 3.7% and the false acceptance rate is 0.7%.

中国急流牙甲族的系统学研究

急流牙甲族Sperchopsini属于鞘翅目Coleoptera牙甲科Hydrophilidae的水牙甲亚科Hydrophilinae，共包括五属，即水龟虫属 Hydrocassis、革牙甲属 Ametor、Sperchopsis、Anticura、Cylomissus，世界共计有25种，我国分布有2属18个种。 本文回顾了水甲虫、牙甲科以及急流牙甲族的研究简史；综述了水甲虫在分类学、保护生物学、形态学、遗传学、分子生物学等方面研究进展，总结了水甲虫与生态因子的关系以及水甲虫作为生态系统健康指示物的可行性。还简要介绍了昆虫分子系统学，以及细胞色素氧化酶亚基I（COI）和rDNA内部转录间隔区（ITS）在昆虫学研究中的应用。 通过对收集到的700余号急流牙甲族的标本观察和分类研究，发现了一新种（内蒙水龟甲Hydrocassis mongolica sp.nov.）。并且对已知全部种类重新作了描述，特别是长茎革牙甲 Ametor elongatus雄性外生殖器部分，首次对7个种类（长茎革牙甲 Ametor elongatus、粗革牙甲 Ametor scabrosus、帝水龟甲 Hydrocassis imperialis、伪舟水龟甲Hydrocassis pesudoscapha、条纹水龟甲Hydrocassis scapulata、舟水龟甲 Hydrocassi scapha、四川水龟甲Hydrocassis sichuana）的雌性个体进行了描述。编制了急流牙甲族的分属、分种检索表。 采用支序分类学的方法对中国急流牙甲族种类的系统发育关系进行探讨。结果显示革牙甲属内的A. latus、A. rudesculptus、A. rugosus 及A. scabrosus 构成单系（不包括A. elongates），支持皱革牙甲A. rugosus和A. latus属于革牙甲属。水龟虫属内H. anhuiensis、H. baoshanensis、H. lacustris、H. pseudoscapha、H. scaphoides、H. scapulata、H. sichuana、H. taiwana、H. uncinata、H. schillhammeri构成一个单系。水龟虫属包括两大类群，一类群包括H. anhuiensis、H. lacustris、H. scapulata、H. sichuana 、H. taiwana，另一类群包括H. baoshanensis、H. scaphoides、 H. schillhammeri 、H. uncinata。两类群的不同之处在于后一类群的阳基侧突上有一齿状凸起。 测序了H. scapulata、H. sichuana和H. mongolica雌雄各一个个体的COI和ITS2序列。全部的COI基因序列为828bp，编码275个氨基酸。H. scapulata的ITS2序列有446bp，H. sichuana的有456bp，H. mongolica的有455bp。用MEGA 3.1计算比对距离（pairwise distances）和构建邻近系统树。结果显示对于COI，种内的比对距离分别是0(H. scapulata)、0.008(H. mongolica)、0.004(H. sichuana)，种间的比对距离在0.024-0.045之间。对于ITS2，种内的比对距离分别为0.005(H. scapulata)、0(H. mongolica)、0.007(H. sichuana)，种间的比对距离在0.028-0.047之间。H. sichuana和新种间的比对距离在0.024-0.037(COI)和0.044(ITS2)。比对距离揭示出种内低于0.008，种间在0.024-1.078之间。因而，它们之间应该是种间关系而不是种内的关系。COI数据集和ITS2数据集所构建的系统树存在一定的差异，前者显示四川水龟甲和条纹水龟甲是姐妹种，后者显示新种和条纹水龟甲是姐妹种。总之，在内蒙古自治区发现的为一新的物种。

城市土-水界面污染流条件下典型污染物生态毒理效应及其机理

人工合成麝香作为一种新型污染物，其生态行为及生态效应已经越来越受到关注。城市土-水界面污染流是除农业面源污染以外第二大面源污染，其成分复杂，采用常规的理化监测方法很难对其生态安全性加以评价。本研究在水生生态毒理实验基础之上，利用城市标识污染物-重金属镉(Cd)、铅（Pb）、佳乐麝香（HHCB）和城市土壤模拟城市土-水界面污染流，并以斑马鱼、草鱼为对象，以超氧化物岐化酶（SOD），过氧化物酶（POD），过氧化氢酶（CAT），丙二醛（MDA），可溶性蛋白（SP）为生物标志物，对其急性和亚急性生态毒理过程进行模拟研究，并通过对联合毒性实验的开展，系统研究了Cd、Pb和HHCB的单一与联合毒性效应、机理和过程。主要结论如下： HHCB和Cd均为中等毒性污染物，Cd和HHCB对斑马鱼的96h-LC50值分别为30.33和4.45 mg/L；在HHCB和Cd的等毒性复合急性实验中，联合作用类型随暴露时间的延长从联合变为拮抗，HHCB是复合污染中的主要污染物。 对水体中总浓度0.95-15.16 mg/L 的Cd和0.14-2.22mg/L的HHCB7天急性毒性机理实验显示，暴露于单一Cd污染斑马鱼体内抗氧化酶活性升高，暴露4天后，其体内MDA含量升高；而在HHCB胁迫2-4天后抗氧化酶活性和MDA含量均降低；联合作用中Cd在暴露的前1-4天对抗氧化酶的变化起主要作用，而之后HHCB开始起主导作用；斑马鱼急性胁迫下，抗氧化系统的诱导是斑马鱼对Cd胁迫的最初反应之一，而对于受HHCB胁迫的斑马鱼，蛋白含量的降低相对于抗氧化系统来说是斑马鱼受到损害的更重要原因。 对水体中总浓度0.005-0.05mg/L的Cd、0.5-4mg/L的Pb和0.01-0.2mg/L的HHCB对草鱼不同器官的14天亚急性毒性机理研究显示：肝脏受污染物的毒性作用最为显著，体内生物标志物也最为敏感；在Cd和Pb胁迫下，肝脏和肾脏内抗氧化酶随浓度的升高被显著抑制，而HHCB对各器官SOD和CAT活性产生诱导作用； MDA在重金属胁迫下其含量变化均不明显，SP含量轻微降低，而在HHCB胁迫下却分别呈现显著的升高和降低的趋势，所以MDA和SP含量可以作为检测HHCB的生物标志物；复合作用下HHCB的加入能使草鱼各器官中抗氧化酶的活性有所升高， MDA含量显著大幅度升高，SP含量显著大幅度降低，HHCB和Cd表现出很强的协同作用，而且HHCB在复合污染中起主导作用。

若尔盖高原花湖湖滨湿地甲烷排放研究

若尔盖高原湿地位于青藏高原东北部地区，平均海拔3,400-3,600m，是长江和黄河的自然分水区，区内发育了大面积的草本沼泽以及高寒沼泽化草甸、高寒湖泊。由于它所处的位置海拔高、气候波动较大，并处于我国三大自然区的交错过渡带，因而被认为是我国最为典型的脆弱湿地生态系统之一。由于地处偏远、自然环境条件恶劣等多方面的原因，针对若尔盖湿地的科学研究资料一直以来还非常缺乏。本文对国内外近年来在湿地生态系统甲烷排放过程、研究方法，以及关于湿地生态系统甲烷排放的影响因素进行了综述，并采用静态箱－气相色谱法，从湿地环境格局、湿地甲烷排放等方面，对若尔盖高原典型高寒湖泊湖滨不同类型湿地甲烷排放特征进行了研究，并进一步探讨了影响若尔盖高原高寒湖泊湖滨带甲烷排放的因素。得到如下结果：1．若尔盖高原花湖湖滨湿地在植物生长季（6 至8 月），甲烷排放平均速率为0.315 mg·m-2·h-1；不同月份间甲烷排放速率存在差异，分别为：-0.054、0.471、0.493 mg·m-2·h-1。不同类型湿地甲烷排放速率亦表现出差异，两栖蓼（Polygonum amphibium）湿地、滩涂和藏嵩草（Kobresia tibetica）草甸甲烷排放速率分别为：0.464、0.477、0.005mg·m-2·h-1。2．若尔盖高原花湖湖滨湿地甲烷排放速率与土壤10cm 温度显著相关。土壤温度是影响若尔盖高原花湖湖滨不同类型湿地甲烷排放的重要因素之一。随着土壤温度的升高，土壤微生物活性增强，使土壤中的氧消耗加快，氧化还原电位下降，有利于产甲烷菌的生长，从而增加土壤的甲烷产生量。3．地表水位与若尔盖高原花湖湖滨湿地甲烷排放速率相关性不显著。地表水覆盖，使得湿地土壤缺氧状况得到加强，增强了土壤中产甲烷菌的活性，促进甲烷形成，再通过植物、气泡或扩散的形式释放出土壤。但水层的加深，也使土壤中已产生的甲烷在通过气泡或扩散形式穿越水层时，被氧化的量增加，从而减少了甲烷向大气中的排放。4．植被高度以及植被地上生物量与若尔盖高原花湖湖滨带甲烷排放速率的相关性不显著。植物主要通过凋落物以及根系分泌物的输入为产甲烷菌提供基质，并作为土壤与大气之间的甲烷气体交换的传输途径；与其他环境因素共同影响湿地生态系统甲烷排放。The Zoige wetland on the eastern fringe of Qinghai-Tibetan Plateau, with averagealtitude between 3,400 and 3,600m, is the watershed of Yangtze River and YellowRiver. There are large area of peatland, subalpine meadow and lakes in this region.Due to its high elevation, transitional topology and high fluctuation of climate, theZoige wetlands represent one of the most fragile wetland ecosystems in China. And asa result of remote location and harsh environment conditions, the researches on theZoige wetland are relatively rare, especially the researches on the methane emissionfrom littoral zone of alpine lakes. Variations of methane emission rates as measuredby the method of static chamber – gas chromatography (GC) were detected fromlittoral zone of alpine lake on the Zoige Plateau. Relationships between methaneemission rates and environmental factors were analyzed. It is concluded that:1．The average methane emission rate in the littoral zone of Huahu Lake, ZoigePlateau is 0.315 mg·m-2·h-1, with evident spatial and temporal variations. The littoralzone has different methane effluxes with -0.054, 0.471, and 0.493 mg·CH4·m-2·h-1in June, July and August respectively. Different types of wetland have differentmethane emission rates, with value of 0.464, 0.477, and 0.005 mg·CH4·m-2·h-1 forPolygonum amphibium wetland ( PA ), Shoal ( S ) and Kobresi tibetica meadow ( KT ), respectively.2． The soil temperature at 10cm is significantly correlated with the methane effluxesin littoral zone of Huahu Lake, Zoige Plateau, and which is one of the most important factors influencing the methane emission from this region. The activities of soilmicroorganisms rise under higher soil temperature and increases oxygen consumptionand decreases Eh, which is in favor of the methanogensis, and enhances theproduction of methane in soil.3． The correlation between the standing water and methane effluxes from littoralzone of Huahu Lake is not significant. Because of the standing water, the anaerobicconditions of wetland soil have been enhanced, and are favor to the decomposition oforganic matter. And the anaerobic conditions strengthen the methanogensis’ activities,thus the methane production, which release to the atmosphere by diffusion, ebullitionand aerenchymal plants. With the water level’s increase, more methane produced insoil which is transferred by ebullitions or diffusion are oxidated, thus reduce themethane release to the atmosphere.4． The height and aboveground biomass of vegetation are not significant related tothe methane effluxes from littoral zone of Huahu Lake, Zoige Plateau. The vegetationprovides substrates for methanogensis by litter and root exudates; act as thetransportation way of methane between soil and atmosphere; influence the methaneemission of wetland ecosystems with other environment factors.

The geometry of the NO2- anion: ab initio calculations and Franck-Condon analysis

Geometry optimization and harmonic vibrational frequency calculations have been performed on the (X) over bar (2)A(1) state of NO2 and (X) over bar (1)A(1) state of NO2-. Franck-Condon analyses and spectral simulations were carried out on the NO2((X) over bar (2)A(1))-NO2-((X) over bar (1)A(1)) photo detachment process. In addition, the equilibrium geometry parameters, r(NO)= 1.248 +/- 0.005 Angstrom and angle(ONO) 116.8 +/- 0.5degrees, of the (X) over bar (1)A(1) state of NO2-, are derived by employing an iterative Franck-Condon analysis procedure in the spectral simulation. Our conclusions regarding the anion geometry suggest a reinterpretation of the results of Woo et al. (C) 2004 Published by Elsevier B.V.

长期高浓度CO_2处理对长白赤松土壤硝化酶、反硝化酶和固氮酶活性的影响(英文)

在吉林省长白山地区模拟检测了大气CO2浓度升高对土壤氮循环关键过程的影响。试验采用完全随机区组设计的开顶箱系统模拟环境CO2和高浓度CO2,起始于1999年春。选取长白山特有树种长白松(Pinus sylvestris var.sylvestri-formu),种子播种于1999年5月份,萌芽后开始CO2熏蒸处理。CO2熏蒸处理始于每年4月末止于10月末。分别在2006年6月、8月和2007年6月采集土壤样品,并检测土壤硝化酶(NEA)、反硝化酶(DEA)和固氮酶活性。结果表明,高浓度C02使土壤硝化酶(NEA)活性显著提高,提高幅度2006年6月为30.3%,2006年8月为30.9%,2007年6月为11.3%;土壤反硝化酶活性(DEA)在2006年6月份(P<0.012)和2006年8月份(P<0.005)被C02浓度升高显著抑制;在整个研究过程中没有发现C02浓度升高对固氮酶活性产生显著影响。因此,本研究认为C02浓度升高显著影响了土壤硝化酶(NEA)和反硝化酶活性(DEA)。图3表1参44。

潮棕壤免耕农田土壤酶活性的动态变化

研究了潮棕壤免耕和常规耕作农田土壤蔗糖酶、脲酶和酸性磷酸酶活性在玉米不同生育时期和不同土层深度的动态变化.结果表明,免耕可显著提高表层(0~10cm)土壤酶活性,其蔗糖酶活性在玉米拔节期、大喇叭口期和成熟期显著高于常规耕作,脲酶活性在拔节期和孕穗期显著高于常规耕作,酸性磷酸酶活性在孕穗期和成熟期显著高于常规耕作(P<0·05);在10~20cm土层,免耕土壤蔗糖酶活性在苗期、拔节期和大喇叭口期与常规耕作差异显著,脲酶活性除孕穗期外均显著高于常规耕作(P<0·05);在20~30cm土层,免耕土壤蔗糖酶活性在玉米各生育期均显著低于常规耕作,土壤脲酶活性在苗期、酸性磷酸酶活性在成熟期与常规耕作差异显著(P<0·05).随土层深度的增加,免耕农田土壤酶活性总体呈下降趋势;常规耕作农田土壤蔗糖酶和酸性磷酸酶活性总体呈上升趋势,而脲酶活性呈下降趋势.

杉木与阔叶树叶凋落物混合分解对土壤活性有机质的影响

通过室内培养,研究了杉木叶凋落物及与桤木、刺楸和火力楠混合叶凋落物对土壤活性有机质的影响.结果表明:添加叶凋落物显著地增加了土壤微生物碳、氮及土壤呼吸强度和可溶性有机碳含量.其中,添加杉-阔混合叶凋落物对土壤活性有机质的增加效应大于纯杉木叶凋落物.在培养后期(第135天),添加纯杉木叶凋落物和杉-阔混合叶凋落物处理土壤微生物碳含量分别比对照土壤高49%和63%,微生物氮高35%和75%,土壤呼吸强度高65%和100%,可溶性有机碳含量高66%和108%.添加叶凋落物对土壤微生物熵和微生物C/N的影响不显著(P>0·05).