Electronic states in InAs quantum spheres and ellipsoids

The eight-band effective-mass Hamiltonian of the free-standing narrow-gap InAs quantum ellipsoids is developed, and the electron and hole electronic structures as well as optical properties are calculated by using the model. The energies, wave functions and transition probabilities of quantum spheres as functions of the radius of quantum sphere R is presented. It is found that the energy levels do not vary as 1/R-2, which is caused by the coupling between the conduction and valence bands, and by the constant terms correspond to the spin-orbit splitting energy. The blueshifts of hole states depend strongly on the coupling from electron states, so that the order of hole states changes as has been predicted in experiment. The exciton binding energies are calculated, the calculated excitonic gaps as functions of the ground exciton transition energy are in good agreement with the photoluminescence measured spectra in details. Finally, the hole energy levels and the linear polarization factors in InAs quantum ellipsoids as functions of the aspect ratio are presented. The state 1S(Z up arrow)((1/2)) becomes the hole ground state when e is larger than 2.4. The saturation value of the linear polarization factors of the InAs long ellipsoids of diameter 2.0 nm is 0.86, in agreement with the experimental results.

Electronic structure of quantum spheres with wurtzite structure

The hole effective-mass Hamiltonian for the semiconductors with wurtzite structure is given. The effective-mass parameters are determined by fitting the valence-band structure near the top with that calculated by the empirical pseudopotential method: The energies and corresponding wave functions are calculated with the obtained effective-mass Hamiltonian for the CdSe quantum spheres, and the energies as functions of sphere radius R are given for the zero spin-orbital coupling (SOC) and finite SOC cases. The energies do not vary as 1/R-2 as the general cases, which is caused by the crystal-field splitting energy and the linear terms in the Hamiltonian. It is found that the ground state is not the optically active S state for the R smaller than 30 Angstrom, in agreement with the experimental results and the "dark exciton'' theory. [S0163-1829(99)01040-1].

园二色谱电化学及其在结构生物电化学研究中的应用

将生物电化学与目前生物学的主流学科一结构生物学相结合，形成了结构生物电化学，以研究生物大分子在电化学过程中的结构变化规律及其对其电化学活性，生物活性和生理功能的影响．将园二色谱与电化学技术相结合称为园二色谱电化学，是结构生物电化学研究中的重要工具之一，它不仅为结构生物学研究提供了新的途径，而且为生物电化学开辟了新的研究领域．本论文在结构生物电化学的这一新概念基础上，建立了园二色谱电化学方法研究结构生物电化学的实验方法，数据处理和理论分析方法，并开展了多种生物大分子的结构-电化学研究．主要完成的工作如下：在基础理论与方法方面：1．建立和完善不可逆体系中薄层光谱电化学数据处理的双对数方法，用于区别简单电化学过程的E，EC和髓机理，电非活性产物吸附的自封闭，自阻碍和自加速机理；与非线性回归相结合，从有限实验数据中最多可获得7个电化学过程的热力学和动力学参数；并应用于中性和碱性条件下去甲肾上腺素，乙醇溶液中维生素D2前体，碱性溶液中酪氨酸，中性溶液中抗坏血酸的电化学反应机理的CD谱电化学研究；2．建立了奇异值分解最小二乘方法，用于解析动态光谱数据，不仅能给出组份数，各组份的光谱，而且同时给出各组份分数的分布，并应用于去甲肾上腺素在电化学氧化还原过程中的CD谱的解析和机理研究；3．提出了微区近似概念，与显示差分方法相结合，建立了微区近似显示差分的数值模拟方法．应用于薄层电化学池中三维的铂网电极体系的电化学和光谱电化学行为的模拟，获得与实验值一致的结果，并对薄层厚度，网眼尺度对薄层行为的影响进行了模拟研究；4．以分子力学与半经验分子轨道方法相结合，研究吲哚酚衍生物的分子结构参数与其式电位之间的定量关系，预测衍生物的式电位，推测电化学反应的气态分子结构机理；在结构生物电化学研究方面：5．在结构生物电化学这一新概念基础上，建立了以CD谱电化学研究结构生物电化学的实验方法，与基础理论研究的结果相结合，进行生物大分子结构．电化学研究：6．在牛血清白蛋白的结构．电化学研究中发现：(1)正电场诱导SA二级结构变化，存在三种构象转化：α螺旋→反平行β折叠；β转角→平行β折叠；平行β折叠→反平行β折叠；(2)负电场诱导BSA二级结构的变化存在β折叠→α螺旋的构象转化；(3)负电场和BSA的电化学还原诱导BSA中双硫键构象的左手旋→右手旋转化；证明了天然BSA中17个双硫键近似有1／2为左手旋；(4)研究了BSA中双硫键的电化学还原为EC机理和参数；7．在DNA的结构-电化学研究中发现：(1)负电场诱导DNA的B_(10.4)→Z_(l0.2)结构变化；(2)DNA电化学还原诱导B_(10.2)→B_(lO.4)和B_(10.2)→C 结构变化; (3)B_(10.4), B_(10.2)和C型DNA可能是由B_(10.4)，右手-A和左手-A型DNA的不同组份的共存而形成的；(4)获得DNA电化学还原过程的参数；8．在血红蛋白的结构一电化学研究中发现：(1)电化学还原诱导血红蛋白的T→R构型转化，手性转化的伞翻转效应；(2)电场诱导血红蛋白的两种0c螺旋二级结构间的转化，属于电场诱导血红蛋白的部分变性；(3)获得血红蛋白电化学还原的包括R→T转换的EC机理和参数；9．在细胞色素c的结构-电化学研究中发现：(1)细胞色素c的二级和三级结构受电场和酪氨酸残基及血红素中Fe的电化学还原的影响，其中酪氨酸残基还原的影响较大；(2)细胞色素c的电化学还原没有发生构型转化现象；(3)细胞色素c参与二级结构变化的构象有α螺旋，平行β折叠，反平行β折叠和无规卷曲；各组份随电位的变化复杂；(4)获得细胞色素c电化学还原的机理和参数；10．肌红蛋白的结构-电化学研究中发现：(1)电化学还原诱导了肌红蛋白的T→R构型转化伴随着cD谱的峰位移，但没有象血红蛋白那样明显伞翻转效应，表明伞翻转效应是多个亚基共同作用的结果；(2)获得肌红蛋白电化学还原的EC机理，并伴随产物吸附的自阻碍过程及其参数．

联萘基手性联吡啶的合成及其应用

本论文以手性联萘酚为手性源，合成一系列联蔡基手性联毗陡及其衍生物，歼探讨了部分手性配体在不对称催化氢转移等反应中的应用。同时，通过部分配体与金属离子配位合成了旋光纯手性金属配合物，并对其溶液性质进行了深入研究。主要工作和结论如下：利用Krohnke方法，从（R）-6-乙酞基-2，2'-二甲氧基-1，1'-联萘简洁地合成了6-[6-((R)-2,2'-二甲氧基-1，1'-联萘基）]-2，2'-联吡啶及其衍生物（R)-1a-e。在相似条件下，合成了6，6'-二［6-（2，2'-联吡啶基）］-1，1'-联萘衍生物（R）-27-b。利用Suztlki偶联反应，对化合物（R）-1e进一步进行修饰得到了高产率的6-芳基-6'-[6-((R)-2,2'-二甲氧基-1,1'-联萘基）〕-2，2'-联吡啶(R)-1f-i。通过（R）3-（4，4，5：5-四甲基-1，3，2-二唑硼烷基）2，2'-乙氧基-1,1'-联萘与6-溴-2，2'-联吡啶及其衍生物的Suzuki偶联合成了四种手性6-［3-（（R）-2，2'-乙氧基-1，1'-联萘基）］-2，2'-联吡啶衍生物（R）-3a-d。将（R）-27b与AgSO3CF3进行配位合成Ag（I）配位聚合物35。固态下，35具有M构型的无限单股螺旋结构，且每个Ag（I）中心的手性受到配体，扫联蔡基的控制，其构型为Λ。在用MS、CD、UV及NMR对配合物35的溶液性质进行深入研究时发现，在溶液中配合物35离解为剂聚体，同时齐聚体之间存在快速平衡，且平衡随浓度、温度等条件的不同而发生改变，配体的平衡构象也相应被调整。另外，合成了Ag（I）与(R)-1d的单核配合物34，其洛液表现出与配台物35相似的性质。探讨了1a-i在苯乙酮氢转移还原、苯乙烯环丙烷化等不对称催化反应中的应用。在这些反应中，大部分配体表现出很好的反应活性，但立体选择性比较差。以(S)3，3'-二（4，4，5．5-四甲基-1，3，2-唑硼烷基于-2，2'-二（甲氧亚甲氧基）-1,1'-联萘为原料与2-溴吡啶及其衍生物先进行Stlzuki偶联，再经水解反应较高产率地合成了C2-对称性新型（S）-3，3'-二吡啶丛联茶酚衍生物（S）-38a-d。

关于半导体电极上极化成份的分解和电极反应动力学参数的确定

电极动力学在金属电极上已经发展得比较成熟，对半导体来说，由于电极反应的复杂性，还有不少问题比较模糊。其中之一是怎样根据表观的极化测量求得反映界面电荷转移的动力学参数。目前有关这方面的工作不多，还没有见到具体对极化成份进行分解以求解半导体电极反应的动力学系统的报导。本工作从一定的电极物理模型出发，在电化学测量的基础上结合电子计算技术，对这方面问题的研究提出了测量计算方法。本文提出的半导体电极的物理模型如图A所示。I，I_J, I_S, I_D, I_H均取阴极性电流方向为正，η则按电极电势的方向取阳极过电热为正，阴极过电势为负。模型中的J反映空间电荷层的Schottky结特性，其数学描述可概括（对n-型半导体）为：I_J = I_0[exp(-n_s/a)-1] I_0： 结的反向饱和电流。（a:k_T）/q或（RT）/F D反映界面电荷转移反应的特性，其数学描述适用Butler-Volmer方程：I_D = i~0[exp(-(1-β)n η_H)/a) - exp(βη-η_H/a)] i~0:交换电流。β：阳极传递系数 C_s，C_H分别表示空间电荷层和Helmholtz层的电容。R_B和R_l分别为半导体体内和溶液电阻。由于J，D二者特性不同，可以通过极化测量利用电子计算机加以鉴别。实验上针对电路主要是串联结构的特点，采用恒电流极化，利用恒电流恒电位仪实现一系列的电流阶跃（I_(K-1) I_K K = 1, 2, 3 ……）记录相应的电位随时间变化的响应曲线如图B所示。根据曲线各段的特点，利用电子计算机曲线拟合，分别求解有关参数。（1）在t = 0时，找出一系列不同I下的φ（I_K, t = 0）值，根据φ（I_K, t = 0) = φ(I = 0)-I_KR拟合求解φ（I = 0）， R。（2）找出一系列不同I下的稳态极化数据φ（I_K,t →∞），推导出电位随电流变化关系式，拟合求解I_0, j~0, β。（3）利用暂态过程的φ（I_K, t = 0) ～ t曲线，拟合求解每阶电位变化区间的C_s，C_H。由于在我们的电极模型中，D采取的是完整的Butler-Volmer表达式，没有作任何简化或近似，因而在数据处理和计算时，涉及隐式超越代数方程和隐式超越微分方程，无法通过一般解析法求解。为此我们把牛顿迭代法和Runge-Kutta法引入相应的曲线拟合计算程序中。这样做虽然计算上比较复杂困难，但方法的通用性更广泛。无论Helmholtz层处于线性极化，弱极化，或强极化区部同样适用。我们用BASIC语言编写了梯度法，线性化法联合使用的曲线拟合源程序及牛顿迭代法和Runge-Kutta法于程序。利用上述研究方法，对不同掺杂浓度的n-型GaAs电极在S~(2-)/S_x~(2-)体系中的电化学行为进行了研究。求解的电荷转移反应的动力学参数I_0, i~0, β分别在7.27 * 10~(-8) - 4.66 * 10~(-1) A/cm~2, 2.08 * 10~(-6)-4.62 * 10~(-6)A/cm~2, 0.70 - 0.78的范围之内。并于Pt电极连同一体系中的i~0，β进行了比较。i_（半导体）~0 < i_（导体）~0。但β在二种材料上差别不大。将半导体电极极化分解为空间电荷层极化和Helmholtz层极化两部分。测量了空间电荷层电学及Helmholtz层电容与电极电位的关系。从实际测量中证明，本文提出的电极模型比较恰当的反映了半导体电极的特性，本工作的测量和拟合计算方法对研究半导体电极行为是一种可行的方法。

光敏聚酰亚胺的合成与性能表征

本论文综述了光敏聚酰亚胺（PSPI）二十几年来的研究、发展和应用。描述了用液—液和液—固界面合成方法替代一釜三步的溶液缩合方法合成分子量较高的聚酰亚胺（PI）的酯型光敏性前体。由这两种方法合成的多种不同主链结构的PI酯型前体中，以联苯四酸二酐和间苯二胺残基为主链结构的光敏性前体具有较好的紫外透过性，在这种前体的溶液中添加适量的米氏酮和三溴甲基苯基砜等敏化剂，形成光刻胶液，由此形成的感光性膜的感光速度能达到5－10mJ/cm~2的一流水平；其在普通曝光设备下的光刻分辩能力为1－2μ,用x-ray曝光时，能达到0.2μm.本论文工作也描述了水系显影的PSPI光刻胶和新的离子型PSPI光刻胱的合成和光刻工艺。这两种光刻胶的光刻反差值（r）都在2以上，有较好的光刻辨率，但感光速度都不如酯型PSPI。本文最后探讨了酯型PSPI杂化的可行性，在酯型PSPI胶液中添加金属钛有机复合物，由这种含钛的PSPI胶液形成的感光膜，其感光速度不如相应的酯型PSPI感光膜，且显影比较困难。转化膜中的TiO_2含量达10％以上，粒径绝大多数在80nm以下。

向日葵幼苗对镉胁迫的响应及镉积累过程调控

通过溶液培养方法，研究了不同浓度镉（Cd）处理对向日葵幼苗生长和生理特性的影响、不同生长代谢水平对向日葵Cd积累的影响、硫（S）对向日葵幼苗Cd积累的调控，并对相关代谢产物进行了分析。结果表明： 1）随着Cd处理浓度的增加，向日葵幼苗对Cd的吸收显著增加；根中积累的Cd明显高于叶和茎，各浓度处理根部的Cd含量分别为叶和茎的37.8 - 63.0倍和29.4 - 41.0倍。Cd胁迫显著抑制向日葵幼苗生长和叶绿素合成，当Cd浓度达1.0 mg•L-1 时，整株植物生物量和总叶绿素含量分别为对照的55.9%和52.6%。Cd胁迫下向日葵幼苗中游离脯氨酸和丙二醛含量显著增加，1.0 mg•L-1 Cd浓度时，根中含量分别为对照的4.0、5.8倍。向日葵幼苗可溶性蛋白含量和过氧化物酶活性变化与Cd胁迫浓度呈明显的倒U字型关系，可溶性蛋白含量在0.05 mg•L-1 Cd浓度时达到最大值，叶、茎、根中的过氧化物酶活性分别在0.1、0.1和0.05 mg•L-1 Cd浓度时达到最大值。 2）向日葵幼叶中的Cd含量远远高于成熟叶片，最高可达成熟叶片Cd含量的5.8倍；幼苗地上部Cd积累与生长量呈线性正相关（R2=0.9858），证明Cd积累主要发生在植物的生长发育阶段，停止生长的组织或器官积累镉的速率显著降低（甚至停止）。 3）营养液缺S处理显著降低向日葵幼苗对Cd的积累，叶、茎、根Cd含量分别减少对照的30.5%、53.6%、31.4%，说明S是影响向日葵Cd积累的关键因素，而且不同器官对缺S的敏感程度不同，表现为：茎>根>叶。叶面喷施雾化谷胱甘肽（GSH）使向日葵地上部分Cd含量显著增加，为对照的1.4倍；但单独喷施半胱氨酸（Cys）或GSH的前体氨基酸（Cys、谷氨酸、甘氨酸）并没有增加向日葵Cd积累，说明GSH合成与向日葵的Cd积累密切相关。 4）通过对植物相关代谢产物分析发现，有机酸和非蛋白巯基（NPT）在向日葵幼苗中的含量分布不同，其中草酸和植物螯合肽（PC）分别占到总有机酸和NPT的90%、85%以上。有机酸和PC合成的前体物质（Cys、γ-谷氨酰半胱氨酸、GSH）含量的高低对向日葵幼苗Cd积累没有影响；但幼苗叶和茎中的PC含量和Cd积累呈线性正相关（R叶2=0.958，R茎2=0.9994），而且各器官PC含量为：根≥茎、叶，说明PC是向日葵Cd积累的关键物质。

杉木人工林退化土壤生态恢复-－恢复过程及调控机理研究

杉木人工林在我国亚热带集体林区有着广泛的分布区域和悠久的栽培历史，在我国林业经济和人民生活当中一度扮演着很重要的角色。然而杉木人工林立地严重退化大大制约了杉木这一优良用材树种资源的进一步开发利用,杉木人工用材林的进一步发展面临着退化土壤生态恢复的严峻挑战,而且由于目前我国天然林保护工程的启动也期待着人工林持续健康发展。显然杉木林退化土壤的生态恢复是关系到我国林业发展和生态建设的重大课题。本研究是在中国科学院重点项目（KZ962-J1-202）和特别支持项目KZ95T-04共同资助下完成的,主要通过对土壤有机质积累、腐殖质组成改变、C和N矿化等过程的分析,研究了杉木林退化土壤的生态恢复过程及其调控机理。1.通过考查杉阔混交和阔叶树轮栽途径对杉木人工林退化土壤生态恢复的影响,结果发现随着土壤生态质量的恢复土壤有机质不断积累,土壤有机质积累过程是杉木森退化土壤生态恢复的主要生态过程之一;两种途径相比,阔叶树轮栽途径积累有机质速率明显高于阔叶树混交。通过杉阔混交和阔叶树轮栽途径,土壤积累的有机质质量也不断改善。连栽失败杉木纯林中下木草本层的充分发育,使土壤表层有机质的数量和组成明显提高。杉木林退化土壤中积累的有毒酚类有机物质占土壤有机质总量比例也随着恢复过程而下降。2.杉阔混交途径各林分生长季节土壤平均CO_2释放速率变化在238-426mgCO_2·m~2·hr~(-1),而杉木阔叶树轮栽途径各林分生长季节土壤平均CO_2释放速率变化在570-601mgCO_2·m~2·hr~(-1)之间,普遍高于杉阔混交林,甚至高于常绿阔叶林（503mgCO_2·m~2·hr~(-1)）。杉阔混交和杉阔轮栽促进了土壤净N矿化过程,但N矿化作用改善远远滞后于CO_2释放过程。在杉阔混交恢复途径中,以演替先期的非豆科固N树种桤木与杉木混交对C矿化过程、特别是净N矿化作用的恢复速率最快。而在阔叶树轮栽途径中,以木荷轮栽杉木林退化土壤对C、N矿化过程的恢复速率最快。杉木林退化土壤恢复过程中脲酶和蔗糖酶活性增强与有机质积累有密切关系,特别是脲酶,而酸性磷酸酶与有机质相关不明显,三种酶当中,蔗糖酶活性随着有机质的积累有一定程度提高,但仍明显低于常绿阔叶林,看来蔗糖酶活性还受其它因素约束。土壤在C、N矿化作用的增强与蔗糖酶和脲酶活性强弱成正相关。3.通过杉阔混交和阔叶树轮栽途径,杉木人工林退化土壤全N及有效P含量随着土壤中有机质积累不断增加;有机质积累与土壤N含量成密切正相关关系（R~2 = 0.81）;杉阔混交和阔叶树轮栽对土壤NH_4~+-N含量影响不明显,而土壤NO_3~--N含量在16年生杉楠混交林中有明显增加,与常绿阔叶林相近,但木荷纯林和火力楠纯林土壤NO_3~--N含量较高,明显高于杉木连栽失败纯林,且与常绿阔叶林土壤无明显差异。阔叶树轮栽纯林土壤中NH_4~+-N含量较低而NO_3~--N含量较高与阔叶林土壤硝化作用较强有关；非豆科固N树种桤木与杉木混交对森分土壤全N水平的恢复效应明显，但对NH_4~+-N和NO_3~--N没有显著影响。4.通过杉阔混交和阔叶树轮栽途径,杉木人工林退化土壤中微团聚体组成发生改变,但变化最明显的是0.25-2mm粒径含量的增加;阔叶树轮栽途径各林分土壤0.25-2mm粒径含量普遍高于杉阔混交林分土壤。在阔叶树轮途径中,木荷纯森和火力楠纯林土壤0.25-2mm粒径含量明显高于杉木连栽失败纯林,甚至高于常绿阔叶林;0.25-2mm粒径团聚体含量提高与有机质积累有密切关系,与活性有机质含量相关更为密切,0.25-2mm粒径含量与腐殖组成中胡敏酸和富里酸C含量之和相关（R~2 = 0.75）,表明土壤中团粒结构的形成过程中腐殖质起主要作用;粘粒含量与0.25-2mm粒径含量成反比。5.根据恢复生态学原理,杉木林退化土壤生态恢复的目标应确定为常绿阔叶林土壤,恢复途径也主要采用引入地带性森林生态系统的功能组份,增加有机质积累改善有机质组成和质量,然后通过人为积极调控土壤生物组成和生化活性、调控有机质积累和矿化过程,以改善土壤供肥及蓄肥功能;杉木林退化土壤中积累的有毒酚类化感物质,也可能通过土壤有机质输入/输出及土壤微生物活性的调控得到有效缓解。

水土保持林土壤改良效应及其效益评价

土壤侵蚀是土地退化的一种重要表现形式，是当今世界重大环境问题之一。水土保持林正是针对这一环境问题而采取的一项生态林业工程措施，对于防止土壤侵蚀，控制水土流失具有极其重要的作用。论文以大量的文献为基础，对土壤侵蚀的定义、成因、规律和研究进展，以及水土保持林的功能进行了分析研究，发现有关土壤侵蚀规律和水土保持林水文效应方面的研究较多，可是关于土壤侵蚀内在机制和水土保持林土壤改良效应方面的研究较少。而事实上，水土保持林防止土壤侵蚀和改善区域水文状况的作用，与其改良土壤的作用有着密切的关系。水土保持林对生态环境的改善，正是以改良土壤的作用为前提的基础的。通常认为，森林改良土壤就是改善土壤的理化性状，提高土壤的肥力水平。论文通过对国内外有关文献的分析和朝阳地区的区域性考察，首次提出水土保持林作为保持水土、防止土壤侵蚀的特有林种，它的土壤改良效应不仅体现在土壤肥力水平的提高，更重要地表现为土壤抗蚀性能和抗冲性能的增强。这恰恰体现了水土保持林保持水土、防止土壤侵蚀的功能所在。因此对水土保持林土壤改良效应内容的拓展，有利于进一步认识土壤改良效应与水土保持林功能之间的关系，为高效、多功能水土保持林体系的建设提供了理论依据。水土保持林土壤改良效应是通过林冠截留、枯枝落叶层的作用以及根系的活动来实现的。论文通过对不同类型水土保持林林冠层的厚度和面积、枯枝落叶层的现存量和分解状况、以及根系分布特点的分析，阐明针阔叶混交林与针叶纯林相比，其水土保持性能更有利于土壤改良。随着林龄的增长，林分的水土保持性能增强，土壤改良效果更好。论文还着重对水土保持林土壤改良效应进行了研究，明确指出水土保持林土壤改效应包括土壤肥力提高、土壤抗蚀性能增强和土壤抗冲性能增强三个方面的内容。并根据其各自的性质和特点，分别选择土壤酶活性、土壤有机质含量、有机－无机复合体和微团聚体等作为土壤肥力的评价指标：水稳性团聚体含量及其平均重量直径、团聚度、分散率等作为土壤抗蚀性能的指标：土壤硬度、渗透系数等作为土壤抗冲性能的指标。用这些指标对不同类型水土保持林土壤肥力、土壤抗蚀性能和抗冲性能进行评价，得出的结论是一致的，即：针阔叶混交林土壤肥力、土壤抗蚀性能和抗冲性能均高于针叶纯林：同一树种林龄越大的林分，土壤肥力越高，土壤抗蚀、抗冲性能越强。例如，以土壤中脲酶、磷酸酶和蔗糖酶活性对土壤肥力进行评价时得出：与纯林相比，混交林土壤中脲酶活性提高了6.4 ～ 142.36%，磷酸酶活性提高了20.55 ～ 99.04%，蔗糖酶活性提高了4.23 ～ 198.96%。以水稳性团聚体含量对土壤抗蚀性能进行评价时，混交林土壤中水稳性团粒含量比纯林增加了1.71 ～ 38.53%，48年生和28年生油松林比15年生油松林增加了89.94 ～ 149.27%，等等。因此论文指出，与针叶纯林相比，针阔叶混交林改良土壤的效果更好。林龄越大的林分，土壤改良效果越佳。森林效益评价是目前林业研究的热点，也是难点。论文在掌握足够文献的基础上，对水土保持林综合效益评价做了较为系统、全面的分析和论述，提出了一套比较完整的效益评价方法和步骤。水土保持林土壤改良效益是其综合效益的一个非常重要的方面，也是水土保持林最直接、最基本的一项效益。论文在水土保持林土壤改良效应研究的基础上，明确提出了效益评价的方法和思路，这在目前还是不多见的。在所取和参与专家意见的基础上，筛选出了水土保持林土壤改良效益的评价指标，建立了由指标维、时间维和地类维构成的三维效益评价指标体系，确定了由总目标层、准则层和指标层构成的指标维的结构图，指出总目标层为水土保持林土壤改良效益评价综合指标：准则层包括土壤肥力、土壤抗蚀性能和土壤抗冲性能；指标层有土壤酶活性、土壤有机质含量、水稳性团粒平均重理直径、分散率、团聚度、土壤硬度、土壤渗透系数和pH值等。进而用层次分析法确定了指标体系中各项指标的权重，用于的评价计算。论文按照效益结构图中的层次，分步求算得到了水土保持林土壤改良效益评价综合指数。并尝试用消除立地因子影响的方法，对效益评价综合指数进行了校正。文中还分别以林地枯落物生物量(x_1)、林分平均胸径（地径）生长量(x_2)、林分平均树高生长量(x_3)以及平均胸径（地径）平方和树高乘积(x_4)为自变量，以效益评价综合指数为因变量进行模拟运算，得到了水土保持林土壤改良效益的评价模型，模拟结果较好的模型有：y = 0.7 + 0.2208x_1 - 0.0053x_1~2 R~2 = 0.5396 y = 0.5815x_2~(0.4885) R~2 = 0.4827 y = 0.8529 + 0.1869x_3 - 0.004x_3~2 R~2 = 0.3391 y = 2.7695x_4~(0.1533) R~2 = 0.4410生产实践中，可根据实际情况选择适当的模型加以应用。论文根据计算得到的效益评价综合指数的相对值，将朝阳地区水土保持林土壤改良效益划分为四个等级，即相对值>3为好；2.5 ～ 3为较好；2 ～ 2.5为中等；<2为较差。最后，还通过实例说明了效益评估模型和评价标准在当地生产实践中的应用。

黑土稻田CH_4与N_2O排放及减排措施研究

目前国内稻田生物源温室气体CH_4和N_2O排放的研究主要集中在潮土、红壤与水稻土上，黑土上尚未得到CH_4与N_2O排放的相关数据。本文采用封闭式箱法对黑土稻田CH_4和N_2O排放通量进行了观测，为准确估算不同土壤类型稻田生物源温室气体排放量提供了科学依据。研究发现水稻生长季CH_4排放量低于全国其它地区稻田。CH_4和N_2O排放之间存在互为消长关系(r=-0.409, p<0.05）。本试验对不同水分和肥料管理条件下稻田CH_4和N_2O通量进行测定，结果表明，间歇灌溉条件下与长期淹灌相比，CH_4排放平均通量明显减少而N_2O略有增加，其相对综合温室效应减少，水稻产量未受影响，间歇灌溉可用作减少温室气体排放的措施。土壤排放的CH_4和N_2O是微生物的代谢产物，通过对CH_4和N_2O产生相关的微生物菌群（产甲烷菌、甲烷氧化菌、硝化菌、反硝化菌）数量的测定，深入研究它们之间的关系，可以更好的从本质上认识CH_4和N_2O产生及其排放特性。研究结果为，产甲烷菌数与CH_4排放呈显著性正相关(R~2=0.77，P<0. 05),甲烷氧化菌起减少CH_4排放的作用，硝化菌数和反硝化菌数与NZO排放有密切联系。

禄春安息香种子和攀援孔药花全草的化学成分研究

本文对禄春安息香（Styrax macranthus）种子和攀援孔药花（Porandra scandens）全草的化学成分进行了研究，共获得30个化合物，其中2个为新化合物。 从禄春安息香种子95%乙醇提取物中分离并鉴定了12个化合物，其中2个新化合物鉴定为3-[7-methoxy-2-(3,4-methylenedioxy phenyl) benzofuran-5-yl] propyl 3-[7-methoxy-2-(3,4-methylenedioxyphenyl)benzofuran-5-yl] propanoate (1) 和去甲氧基-egonol-龙胆双糖甙 (2)；已知化合物分别为2-(3,4-二氧亚甲基苯基)-5-甲酰基-7-甲氧基-苯并呋喃 (3)、egonol (4)、去甲氧基-egonol (5)、去甲基-egonol (6)、egonol-葡萄糖甙 (7)、egonol-龙胆双糖甙 (8)、egonol-龙胆三糖甙 (9)、豆甾醇 (10)、二十四烷酸 1-甘油酯 (11) 和胡萝卜甙 (12)。生物活性测试发现，化合物2具有促进雌激素E2合成的作用。 从攀援孔药花全草95%乙醇提取物中分离并鉴定了19个化合物：(2S,3S,4R)-2-[(2R)-2-羟基-二十一烷酰基氨基]-二十一烷-1,3,4-三醇 (13)、(2S,3S,4R)–2–二十四烷酰基氨基-十八烷-1,3,4-三醇 (14)、胡萝卜甙 (12)、β-谷甾醇 (15)、(20S,22E,24R)-5α,8α-表二氧-麦角甾-6,22-二烯-3β-醇 (16)、6β-羟基-豆甾-4-烯-3-酮 (17)、十六烷酸 1-甘油酯 (18)、桦木酸 (19)、大黄素 (20)、二十二烷酸 1-甘油酯 (21)、对羟基苯甲醛 (22)、十七烷酸 1-甘油酯 (23)、金色酰胺醇乙酸酯(24)、十九烷酸 1-甘油酯 (25)、棕榈酸 (26)、(E)-p-香豆酸 (27)、(22E,24S)-24-麦角甾醇-7,22-二烯-3β,5α,6β-三醇 (28)、2-去氧-β-蜕皮激素 (29)和auranamide (30)。 综述了近十年来发现的2－芳基苯并呋喃类新木脂素的结构特征、来源、生物活性和化学全合成。 Phytochemical investigation on the seeds of Styrax macranthus and the whole plants of Porandra scandens led to the isolation of thirty compounds, two of which were new ones. Two new 2-aryl benzofuran derivatives, 3-[7-methoxy-2-(3,4-methylenedioxy phenyl) benzofuran-5-yl]propyl 3-[7-methoxy-2-(3,4-methylenedioxyphenyl)benzo furan-5-yl]propanoate (1) and demethoxy egonol gentiobioside (2), were isolated from the 95% aqueous ethanolic extract of the seeds of Styrax macranthus, together with 7-methoxy-2-(3,4-methylenedioxyphenyl) benzofuran-5-carbaldehyde (3), egonol (4), demethoxy egonol (5), demethyl egonol (6), egonol glucoside (7), egonol gentiobioside (8), egonol gentiotrioside (9), stigmasterol (10), 2,3-dihydroxypropyl tetracosoate (11), and daucosterol (12). In vitro test, compound 2 promote the synthesis of estrogen E2. Nineteen compounds were isolated from the 95% aqueous ethanolic extract of the whole plant of Porandra scandens for the first time. Their structures were identified as (2S,3S,4R)-2-[(2R)-2-hydroxy-heneicosanoylamino]-1,3,4- heneicosanetriol (13), (2S,3S,4R)-2-tetracosanoylamino-1,3,4-octadecanetriol (14), daucosterol (15), β-sitosterol (12), (20S,22E,24R)-5α,8α-epidioxy-ergosta-6,22-diene- 3β-ol (16), 6β-hydroxylstigmast-4-en-3-one (17), 1-glycerol-1-hexadecoate (18), betulinic acid (19), emodin (20), 1-glycerol-1-docosoate (21), p-hydroxybenzaldehyde (22), 1-glycerol-1-heptadecoate (23), aurantiamide acetate (24), 1-glycerol-1- nonadecoate (25), palmatic acid (26), (E)-p-coumaric acid (27), (22E,24S)- 24-metbylcbolesta-7,22-diene-3β,5α,6β-triol (28), 2-deoxycrustecdysone (29), and auranamide (30). The characteristic, natural resource, bioactivity, and the total synthesis of 2-aryl benzofurans were reviewed.

17F和18Ne与质子弹性散射研究

论文讲述了采用逆运动学方法用放射性核束~(17)F和~(18)Ne与质子弹性散射的实验准备、设汁方法、实验情况、实验数据处理过程、理论分析处理和得到的结果。弹性散射测量核敞射的角分布，对位置探测器有很高的要求。在实验的准备阶段，为了对放射性核束的准确定位，研制了位置分辨为lITlm的高位团置分辨的PPAC。山于质予的穿透能力很强，在半导体硅探测器中的能损很小，实验前，刘。测量反冲质子的探测器PSSD在低能量沉积下的工作情况进行了测试，满足质f位置和I能量测量的要求。实验采用初级束流强度约为80nA能量为45Mev／A的~(20)Ne轰击lmm厚的~9Be，反应产物经过500μm厚的Wedge~(27)Al，通过次级束流线的筛选，得到~(17)F和~(18)Ne和少量的~(16)O束流，其能量分别为17.7Mev／A、16.1Mev／A和14.3Mev／A。然后轰击60μm厚的(CH_2)_n靶。用次级束流线装置的两个焦点处的塑料闪烁体测量放射性核束的时间Tl和T2，根据飞行时间差在相同的磁场条件下来鉴别粒子和得到放射性核束的能量。用靶前的两个PPAC和靶后的一个PPAC来确定放射性核束的入射方向、反应点和出射方向，反冲质子的位置由分布于各实验室系角区的五个PSSD来测定。实验数据处理时，根据放射性核束经过基本相同的飞行路径和磁场条件，用T1和T2测到的飞行时间差来确定放射性核束的能量。将入射到PPAC上的弹核粒子位置，经对宏观几何位置矫正后，来确定弹核粒子的入射方向、反应点位置和出射方向。将PSSD测量到的位置谱经与沉积能量相关的修正因子对位置修正后，确定反冲核在PSSD上的几何位置点，跟PPAC测量确定的靶上的反应点位置结合，确定反冲核的出射方向。测量得到的位置经过空间关系换算，由测量到的弹核入射方向、反应点位置和反冲核出射方向，得到弹性散射的实验室系散射角。累计所有测到的事件得到初始的反冲核实验测量角分布。采用逐个事件的方法，用一事先产生的一系列点组成的数据库模拟探测器边界，事件的几何探测效率进行归一化，得到实际的实验室系散射角分布。用弹核出射角度随反冲核的出射角度的运动学关系鉴别来自靶中的H和C的散射事件。将实验室系角分布转换到质心系下后，再根据弹核粒子数、单位面积靶核数和测量到的事件数，得到实验测量的质的弹性散射微分截面。实验得到的微分截面数据采用零程相互作用的扭曲波玻恩近似理论计算程序DWUCK4序进行光学势拟合计算，选用较准确描述奇异核性质的CH89参数化的光学势为初始的光学势参数，对光学势参数的组成成分进行敏感性分析后，确定参数搜索的顺序，用跟各参数相关联的自动参数搜索程序ABOD进行分析处理。进行光学模型的理论拟合计算时，将计算结果和实验值进行比较，拟合实验数据，求得光学势参数。参数拟合佳度用残差平方和检验(χ~2检验)。得到~(17)F和~(18)Ne与质子弹性散射的光学势参数。根据得到的光学势参数进行折叠模型分析。得到了，1)~(17)F和~(18)Ne实势相互作用均方根半径分别为，_(rF)~(1/2) = 3．239(fm)，_(r_Ne)~(1/2) = 3.317 (fm)。跟相对论平均场计算结果比较分析表明，~(17)F的核物质半径为2.95±0.03fm，~(18)Ne的核物质半径为3.07±0.03fm,~(17)F和~(18)Ne表面的密度要比相对论平均场理论预言的值要大。2)~(17)F和~(18)Ne的自旋轨道耦合相互作用主要作用于核表面区域，这是因为位于核外层的价质子的影响。

Prediction of soil organic carbon partition coefficients by soil column liquid chromatography

To avoid the limitation of the widely used prediction methods of soil organic carbon partition coefficients (K-OC) from hydrophobic parameters, e.g., the n-octanol/water partition coefficients (K-OW) and the reversed phase high performance liquid chromatographic (RP-HPLC) retention factors, the soil column liquid chromatographic (SCLC) method was developed for K-OC prediction. The real soils were used as the packing materials of RP-HPLC columns, and the correlations between the retention factors of organic compounds on soil columns (k(soil)) and K-OC measured by batch equilibrium method were studied. Good correlations were achieved between k(soil) and K-OC for three types of soils with different properties. All the square of the correlation coefficients (R-2) of the linear regression between log k(soi) and log K-OC were higher than 0.89 with standard deviations of less than 0.21. In addition, the prediction of K-OC from K-OW and the RP-HPLC retention factors on cyanopropyl (CN) stationary phase (k(CN)) was comparatively evaluated for the three types of soils. The results show that the prediction of K-OC from k(CN) and K-OW is only applicable to some specific types of soils. The results obtained in the present study proved that the SCLC method is appropriate for the K-OC prediction for different types of soils, however the applicability of using hydrophobic parameters to predict K-OC largely depends on the properties of soil concerned. (C) 2004 Elsevier B.V. All rights reserved.

Comparison of steroid substrates and inhibitors of P-glycoprotein by 3D-QSAR analysis

Steroid derivatives show a complex interaction with P-glycoprotein (Pgp). To determine the essential structural requirements of a series of structurally related and functionally diverse steroids for Pgp-mediated transport or inhibition, a three-dimensional quantitative structure activity relationship study was performed by comparative similarity index analysis modeling. Twelve models have been explored to well correlate the physiochemical features with their biological functions with Pgp on basis of substrate and inhibitor datasets, in which the best predictive model for substrate gave cross-validated q(2) = 0.720, non-cross-validated r(2) = 0.998, standard error of estimate SEE = 0.012, F = 257.955, and the best predictive model for inhibitor gave q(2) = 0.536, r(2) = 0.950, SEE = 1.761 and F = 45.800. The predictive ability of all models was validated by a set of compounds that were not included in the training set. The physiochemical similarities and differences of steroids as Pgp substrate and inhibitor, respectively, were analyzed to be helpful in developing new steroid-like compounds. (C) 2004 Elsevier B.V. All rights reserved.

Investigation of thermodynamic properties of Co2O3 powder

The isobaric molar heat capacities of powder of Co2O3 were determined by an adiabatic calorimeter in the temperature range from 78 to 350 K. No phase transition takes place in this temperature range. The relationship of C-p,C-m with thermodynamic temperature T was established as C-p,C-m = -5 x 10(-6)T(3) + 0.0026T(2) + 0.0325T + 4.2592 (J K-1 mol(-1)), fitting coefficient R-2 = 0.9996. According to this relationship and the relationships between thermodynamic functions, the thermodynamic functions of powder of C2O3 were derived with 298.15 K as reference temperature. Thermal decomposition of Co2O3 powder was studied through thermogravimetry (TG). The possible mechanism of the thermal decomposition reaction was suggested according to the TG result. (C) 2003 Elsevier Science B.V. All rights reserved.