检索结果-内蒙古大学图书馆

土壤学报 2024年第1期61卷 174-186页

作者：邓源樊亚男吴秋梅胡文友俞越明王华朱春梧李汛田康黄标中国科学院土壤环境与污染修复重点实验室(南京土壤研究所) 南京210008 河海大学环境学院南京210098 土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所) 南京210008

土壤重金属污染快速诊断与评价是污染防控与风险管理的前提。以广东省典型设施蔬菜产地土壤为研究对象,采用便携式X射线荧光光谱法(portable X-ray fluorescence spectroscopy,PXRF)原位快速获取土壤重金属(镉(Cd)、铜(Cu)、铬(Cr)、铅(... 详细信息

土壤重金属污染快速诊断与评价是污染防控与风险管理的前提。以广东省典型设施蔬菜产地土壤为研究对象,采用便携式X射线荧光光谱法(portable X-ray fluorescence spectroscopy,PXRF)原位快速获取土壤重金属(镉(Cd)、铜(Cu)、铬(Cr)、铅(Pb)、锌(Zn)、砷(As)、镍(Ni)及汞(Hg))含量,在传统实验室方法验证PXRF的准确性和稳定性的基础上,对广东省设施菜地表层土壤重金属的污染状况进行快速诊断,并对土壤重金属污染风险进行评价。结果表明:(1)异位PXRF法对土壤Cd、Cu、Cr、Pb、Zn、As及Ni的测定值与传统实验室方法测定值极显著相关(P<0.01),土壤Pb和As含量的PXRF原位测定值与传统实验室方法测定值极显著相关(P<0.01);(2)土壤含水量为150 g·kg^(-1)~200 g·kg^(-1)时,Cr、Pb、Zn和As的PXRF原位测定值与实验室测定值的相关性达到了极显著水平(P<0.01);(3)土壤Cd和Cu的超标现象较为突出,其点位超标率分别为20.9%和10.0%。设施菜地土壤Cd的平均含量为0.21 mg·kg^(-1),约为露天农田土壤的1.2倍。珠江三角洲地区设施土壤中各重金属的含量整体较其他地区高;(4)土壤Cd、Cu、Cr、Pb、Zn、As、Ni及Hg的单项污染指数均小于1,由高到低依次为Cd>Cu>Pb>Zn>Cr>As>Ni>Hg,内梅罗综合污染指数的均值为0.69。就整体平均值而言,土壤重金属污染程度处于清洁水平。PXRF实现了广东省设施菜地土壤重金属污染的快速诊断,并快速识别出Cd和Cu为设施菜地污染风险较高的潜在污染元素,研究结果可为设施农业土壤重金属污染快速诊断与评价提供方法和数据支撑。

关键词：便携式X射线荧光光谱法设施农业快速检测空间分布风险评价

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土壤-植物系统中微/纳塑料的环境过程和生态效应

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化学进展 2025年第1期37卷 89-102页

作者：杨杰涂晨袁宪正骆永明土壤与农业可持续发展国家重点实验室中国科学院南京土壤研究所中国科学院大学山东省水污染控制与资源再利用重点实验室山东大学环境科学与工程学院

全球陆地生态系统普遍受到微/纳塑料的污染，这种现象引发了人们对微/纳塑料在陆地土壤-植物系统中环境过程和生态效应的深入关注。本文重点阐述了微/纳塑料在土壤-植物系统中的积累与迁移、风化与降解、添加剂释放与转化、与污染物相... 详细信息

全球陆地生态系统普遍受到微/纳塑料的污染，这种现象引发了人们对微/纳塑料在陆地土壤-植物系统中环境过程和生态效应的深入关注。本文重点阐述了微/纳塑料在土壤-植物系统中的积累与迁移、风化与降解、添加剂释放与转化、与污染物相互作用、生物膜定殖、动/植物吸收与传输等过程；系统介绍了微/纳塑料对土壤理化性质、植物、无脊椎动物、微生物群落组成及多样性、碳/氮循环的影响，以及对农产品积累与食物链传递的潜在健康风险；展望了土壤-植物系统中微/纳塑料研究领域的未来发展方向，以期为陆地生态系统微/纳塑料污染危害的深化认识及其防治策略的科学制定提供参考。

关键词：微塑料纳塑料陆地生态系统土壤-植物系统环境过程生态效应

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松嫩典型黑土区耕地黑土层厚度数字制图方法比较

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地球信息科学学报 2024年第6期26卷 1452-1468页

作者：郭俊辉刘峰徐胜祥高璐璐赵治东胡文友于东升赵玉国中国科学院南京土壤研究所土壤与农业可持续发展国家重点实验室南京210008 中国科学院大学北京100049 中国科学院南京土壤研究所土壤环境与污染修复重点实验室南京210008 安徽理工大学空间信息与测绘工程学院淮南232001

黑土层厚度与农田土壤肥力和质量密切相关,准确刻画东北松嫩典型黑土区耕地黑土层厚度的空间分布对黑土地保护和农业可持续发展具有重要意义。然而,常用的预测模型在平原漫岗地区进行数字制图具有较大的难度,如何准确预测黑土层厚度的... 详细信息

黑土层厚度与农田土壤肥力和质量密切相关,准确刻画东北松嫩典型黑土区耕地黑土层厚度的空间分布对黑土地保护和农业可持续发展具有重要意义。然而,常用的预测模型在平原漫岗地区进行数字制图具有较大的难度,如何准确预测黑土层厚度的空间分布特征是亟待解决的问题。选取东北地区松嫩典型黑土区作为研究区,以研究区内106个剖面点和45个环境因子为基础数据,通过因子重要性排序和相关性剔除法筛选变量,利用多元线性回归(Multiple Linear Regression,MLR)、随机森林(Random Forest,RF)、梯度提升树(Gradient Boosting Decsion Tree,GBDT)、极端梯度提升(Extreme Gradient Boosting,XGBoost)、随机森林回归克里格(Random Forest-Regression Kriging,RF-RK)和堆叠泛化模型(Stacking)对黑土层厚度进行空间预测制图,评估不同模型预测精度并研究影响黑土层厚度空间分布的最优协变量,并基于较优模型绘制东北黑土区耕地黑土层厚度分级图。结果表明:①Stacking组合多种模型的优点,预测性能表现最佳(R^(2)=0.47,MAE=21.02 cm,RMSE=27.12 cm),其次是RF-RK和RF;②通过变量筛选剔除低贡献度的环境变量后,不同模型的R^(2)平均提高0.11,其中MLR提升幅度最大为0.32;③不同模型预测的松嫩典型黑土区黑土层厚度空间分布趋势基本一致,60 cm以上的黑土层主要分布在研究区的东北部和东南部,而30 cm以下的黑土层主要分布在研究区的西南部。在平原漫岗地区,RF-RK和Stacking可以作为黑土层厚度预测的有效方法,总初级生产力(GPP)、坡度坡长因子(LS)和地表温度最大值合成(LSTm)是模型中最重要的解释变量,且黑土层厚度的空间分布信息能为黑土区耕地黑土保护和农业可持续发展提供数据支持。

关键词：黑土层厚度数字土壤制图变量筛选机器学习随机森林回归克里格堆叠泛化模型空间分异特征最优协变量

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我国黑土地农田土壤除草剂残留特征研究及展望

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环境科学 2023年第4期44卷 2395-2408页

作者：李睿吴秋梅赵归梅胡文友田康黄标吴祥为刘峰赵玉国赵永存中国科学院南京土壤研究所土壤环境与污染修复重点实验室南京210008 中国科学院大学北京100049 云南农业大学资源与环境学院昆明650201 安徽农业大学资源与环境学院合肥230036 中国科学院南京土壤研究所土壤与农业可持续发展国家重点实验室南京210008

粮食安全是“国之大者”.东北黑土地作为我国重要的粮仓,是保障国家粮食安全的“压舱石”.但黑土地农田除草剂的长期高强度施用,导致除草剂在土壤中积累和迁移,影响土壤质量、作物产量和品质,阻碍黑土地可持续利用和农业可持续发展.解... 详细信息

粮食安全是“国之大者”.东北黑土地作为我国重要的粮仓,是保障国家粮食安全的“压舱石”.但黑土地农田除草剂的长期高强度施用,导致除草剂在土壤中积累和迁移,影响土壤质量、作物产量和品质,阻碍黑土地可持续利用和农业可持续发展.解决黑土地农田除草剂残留问题,既要从源头管控除草剂的施用,也要掌握除草剂的残留特征、时空演变和驱动因素,才能做到科学防控、精准施策.系统总结了我国黑土地农田除草剂的施用状况和存在的问题,全面梳理了除草剂的残留现状,指出了当前在黑土地农田除草剂残留特征、空间分布和污染诊断等研究上的不足,提出了我国黑土地农田除草剂残留诊断与风险管理研究思路与重点方向,为保障我国黑土地农田土壤健康、粮食安全和生态系统安全提供科技支撑.

关键词：黑土地除草剂残留特征空间分布环境行为风险诊断

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土壤有机磷的矿化及其调控研究进展

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土壤学报 2025年第2期62卷 334-347页

作者：张万年杨子严玉鹏王小明殷辉徐仁扣谭文峰冯雄汉国家环境保护土壤健康与绿色修复重点实验室华中农业大学资源与环境学院武汉430070 江西农业大学国土资源与环境学院南昌330045 土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所) 南京211135

有机磷作为土壤磷库的重要组成部分,其矿化过程在全球磷循环中发挥着重要作用,深入理解土壤有机磷矿化过程有助于陆地生态系统中磷的高效利用与管理。土壤有机磷矿化机制主要关注由能量需求驱动的微生物对有机质氧化的生物矿化,以及植... 详细信息

有机磷作为土壤磷库的重要组成部分,其矿化过程在全球磷循环中发挥着重要作用,深入理解土壤有机磷矿化过程有助于陆地生态系统中磷的高效利用与管理。土壤有机磷矿化机制主要关注由能量需求驱动的微生物对有机质氧化的生物矿化,以及植物对磷养分需求驱动的磷酸酶介导有机磷水解的生化矿化。近年来,非生物矿化尤其是矿物表面催化水解矿化机制及其作用也越来越受到重视。土壤生态系统中的碳和氮等生源要素与土壤有机磷矿化密切相关,其中碳通过有效驱动微生物对有机磷进行矿化,而氮则通过酶代谢的方式实现,二者相互作用,深刻影响土壤有机磷矿化过程。此外,不同农艺措施(如施肥方式、耕作方式、施用生物炭等)、土壤理化性质(如pH、温度、土壤含水量、土壤通气状况等)、微生物生物量、土壤CO_(2)浓度、植被、污染物等诸多因素均会影响土壤有机磷矿化并产生相应的环境生态效应。本文综述了土壤有机磷矿化研究进展,归纳了有机磷矿化的土壤过程、影响因素和调控途径,并提出了当前存在的问题与未来展望。

关键词：土壤有机磷磷循环磷酸酶矿化过程磷生物有效性

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环境土壤学——回顾与展望

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土壤学报 2023年第5期60卷 1324-1338页

作者：吴同亮刘存周东美陈怀满王玉军土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所) 南京210008 污染控制与资源化国家重点实验室(南京大学环境学院) 南京210023 中国科学院大学北京100049

环境土壤学是一门新兴的、土壤学和环境科学交叉融合的综合性学科,其研究重点从早期服务于农业安全生产发展至现在的土壤环境与健康,本文从土壤外源物质侵袭和土壤质量演变对土壤环境影响等方面回顾了环境土壤学发展历程。土壤污染物对... 详细信息

环境土壤学是一门新兴的、土壤学和环境科学交叉融合的综合性学科,其研究重点从早期服务于农业安全生产发展至现在的土壤环境与健康,本文从土壤外源物质侵袭和土壤质量演变对土壤环境影响等方面回顾了环境土壤学发展历程。土壤污染物对土壤环境质量影响是以土壤元素背景值和环境现状调查为基础,以明确污染物形态,揭示土壤反应过程机制,评估污染效应,开展土壤环境修复工程为主线不断发展更新。土壤质量演变研究中碳、氮、硫、磷元素循环从土壤肥力和农业非点源污染的探讨拓展至土壤对全球气候变化的适应与响应;土壤退化研究则从对土壤生产力或功能丧失的研究发展至全球气候变化背景下农业发展可持续性及土壤生态功能的研究。环境土壤学在今后有四个重要发展趋势:提倡多学科交叉融合;评估全球气候变化对土壤元素循环的潜在影响;完善土壤健康评价框架中的土壤环境评价指标建立;学科发展服务于国家重大需求。

关键词：环境土壤学土壤污染土壤质量演变全球气候变化

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镉污染土壤上不同水稻品种的镉积累与减污潜力

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生态与农村环境学报 2023年第4期39卷 547-555页

作者：沈一尘涂晨邱炜朱侠范婉仪曹振宇朱晓芳骆永明中国科学院土壤环境与污染修复重点实验室/南京土壤研究所江苏南京210008 中国科学院大学北京100049 中国科学院海岸带环境过程与生态修复重点实验室/烟台海岸带研究所山东烟台264003 土壤与农业可持续发展国家重点实验室/中国科学院南京土壤研究所江苏南京210008

为了比较镉(Cd)污染土壤上不同品种水稻对Cd的积累能力,以筛选获得具有减污潜力的Cd高积累水稻品种,以6种具有不同Cd积累能力的水稻品种为研究对象,通过盆栽试验,比较了不同品种水稻分别在Cd含量为0.41 mg·kg^(-1)(轻微污染)和0.80... 详细信息

为了比较镉(Cd)污染土壤上不同品种水稻对Cd的积累能力,以筛选获得具有减污潜力的Cd高积累水稻品种,以6种具有不同Cd积累能力的水稻品种为研究对象,通过盆栽试验,比较了不同品种水稻分别在Cd含量为0.41 mg·kg^(-1)(轻微污染)和0.80 mg·kg^(-1)(轻度污染)2种土壤上的农艺性状和Cd积累特征,分析水稻地上部移除后盆栽土壤中CaCl_(2)提取态和NH_(4)OAc提取态Cd的含量变化以及不同品种水稻对Cd的减污修复潜力。结果表明,水稻品种泸优616(Lu-616)、383和扬稻6号(9311)地上部生物量较大,茎叶和糙米中Cd含量显著高于其他水稻,其地上部生物富集系数大于1,而水稻品种371和黄华占(HHZ)的Cd积累能力较弱,不同品种水稻的Cd积累能力与其Cd积累相关单核苷酸多态性(SNP)分子标记的检测结果一致。在轻微污染土壤中,水稻Lu-616和9311对Cd的吸取总量分别为40.11和22.24μg·盆^(-1);在轻度污染土壤中,水稻Lu-616、383和9311对Cd的吸取总量分别为127.46、93.76和90.58μg·盆^(-1)。水稻收获后,除HHZ外,轻度污染土壤中CaCl_(2)提取态和NH_(4)OAc提取态Cd含量均有所下降,且CaCl_(2)提取态Cd的降低率高于NH_(4)OAc提取态。水稻Lu-616、383和9311的盆栽土壤中NH_(4)OAc提取态Cd的降低率分别达14.36%、21.29%和14.47%,水稻地上部Cd的吸取量与土壤中CaCl_(2)提取态、NH_(4)OAc提取态Cd的降低量均呈正相关关系。研究结果可为Cd污染稻田土壤的减污修复提供一种植物解决方案。

关键词：镉水稻品种植物修复有效态减污潜力

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磷酸盐氧同位素技术在土壤磷循环中的应用

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土壤学报 2022年第5期59卷 1204-1214页

作者：赵甜甜田康胡文友黄标赵永存中国科学院土壤环境与污染修复重点实验室(南京土壤研究所) 南京210008 中国科学院大学北京100049 土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所) 南京210008

磷是土壤生态系统中的重要组成元素,开展土壤磷循环研究对提高磷肥利用效率和降低磷的生态环境风险具有重要意义。磷酸盐氧同位素技术已经被证明是一种示踪环境中磷生物地球化学行为的有效方法。本文系统综述了磷酸盐氧同位素技术的研... 详细信息

磷是土壤生态系统中的重要组成元素,开展土壤磷循环研究对提高磷肥利用效率和降低磷的生态环境风险具有重要意义。磷酸盐氧同位素技术已经被证明是一种示踪环境中磷生物地球化学行为的有效方法。本文系统综述了磷酸盐氧同位素技术的研究进展和未来发展方向。详细介绍了磷酸盐氧同位素的技术原理、样品处理和测定方法;阐述了无机磷和有机磷的氧同位素特征及时空分布特征;从评估土壤磷微生物利用状况和示踪土壤磷循环两个方面探讨了磷酸盐氧同位素技术在土壤磷循环研究中的应用前景,分析了磷来源、环境条件、生物活动和样品前处理过程对土壤磷酸盐氧同位素特征的影响,最后展望了该技术未来的研究方向。以期为磷酸盐氧同位素技术在土壤学和环境科学领域的发展和应用提供新的视角和科学指导。

关键词：磷酸盐氧同位素土壤磷循环磷素形态影响因素

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便携式X射线荧光光谱法原位测定梯度薄膜扩散技术提取的土壤有效态铜

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环境化学 2024年第12期43卷 4204-4215页

作者：郭琳钰洪志能徐海蓉施杨潇潇闫静申佳崔佳崎胡文友徐仁扣土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所) 南京210008 中国科学院大学北京100049 土壤环境与污染修复重点实验室(中国科学院南京土壤研究所) 南京210008 南京林业大学生物与环境学院南京210037 上海大学环境与化学工程学院上海200444

土壤铜(Cu)污染日益严重,铜的毒性主要取决于其生物有效性,迫切需要开展有效态铜的现场快速测定.本研究将便携式X射线荧光光谱法(pXRF)与梯度薄膜扩散技术(DGT)联用,首先用DGT方法提取土壤有效态Cu(Ⅱ),然后直接利用pXRF测定风干DGT固... 详细信息

土壤铜(Cu)污染日益严重,铜的毒性主要取决于其生物有效性,迫切需要开展有效态铜的现场快速测定.本研究将便携式X射线荧光光谱法(pXRF)与梯度薄膜扩散技术(DGT)联用,首先用DGT方法提取土壤有效态Cu(Ⅱ),然后直接利用pXRF测定风干DGT固定膜中的Cu(Ⅱ),并与实验室传统洗脱法-原子吸收分光光度法(AAS)测定结果进行比较,以评估测定结果的可靠性.首先在标准溶液体系建立pXRF信号值与DGT提取的有效态Cu(Ⅱ)累积量之间的线性关系;进而在Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)多金属离子共存体系进行测定,以考察共存阳离子对测定的干扰情况.最后将DGT-pXRF联用技术应用于两种不同浓度Cu(Ⅱ)染毒老化的模拟污染土壤中测定有效态Cu(Ⅱ).结果表明,DGT提取的有效态Cu(Ⅱ)的pXRF直接测定结果与实验室传统洗脱法测定结果相关性好,相关系数达0.9963;pXRF可准确测定低至1.14μmol·L^(−1)(0.0724 mg·L^(−1))的DGT提取有效态Cu(Ⅱ)含量;共存于体系中的Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)不干扰DGT提取的有效态Cu(Ⅱ)的pXRF测定;pXRF与DGT联用技术应用于污染土壤时,pXRF直接测定获取的DGT固定膜中有效态铜浓度与洗脱法测定获取的有效态Cu(Ⅱ)结果一致.总之,应用pXRF直接测定DGT固定膜提取的土壤有效态铜的方法满足准确度和精确度的要求,pXRF与DGT联用可实现DGT提取的土壤有效态Cu(Ⅱ)的现场快速测定.该方法的应用与推广可极大节省实验室分析的时间、人力、物力等成本,并为野外现场直接测定有效态重金属提供了新的技术方向.

关键词：便携式 X 射线荧光光谱法污染土壤有效态铜 DGT 现场测定.

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中国不同生态区关键气候变量的时空分异与演变趋势

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应用生态学报 2025年第1期36卷 249-258页

作者：钟湧高磊彭新华张帅普甘磊广西岩溶地区水污染控制与用水安全保障协同创新中心广西桂林541006 中国科学院南京土壤研究所土壤与农业可持续发展国家重点实验室南京211135 广西环境污染控制理论与技术重点实验室广西桂林541006 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所北京100081

在全球变化加剧背景下,气候的演变趋势备受关注,但关键气候变量在我国不同生态区的时间演变趋势缺乏深入分析。本研究基于1961—2021年中国大陆1525个站点的气象资料,利用Theil-Sen斜率法、Mann-Kendall趋势检验法和空间分析等方法,明... 详细信息

在全球变化加剧背景下,气候的演变趋势备受关注,但关键气候变量在我国不同生态区的时间演变趋势缺乏深入分析。本研究基于1961—2021年中国大陆1525个站点的气象资料,利用Theil-Sen斜率法、Mann-Kendall趋势检验法和空间分析等方法,明确了中国4个生态区(东北部湿润半湿润生态大区Ⅰ、南部湿润生态大区Ⅱ、北部干旱半干旱生态大区Ⅲ和青藏高原生态大区Ⅳ)的关键气候变量的时空特征及演变趋势。结果表明:气候变量在4个分区的空间异质性强于其时间上的异质性,前者多表现为中等变异,后者主要表现为弱变异;除相对湿度外,其余气候变量(降水量、空气温度、饱和水汽压差、地表净辐射和潜在蒸散发)的年内变化均表现为单峰曲线,峰值一般出现在5—8月,7月出现峰值的概率最高;1961—2021年,气候变量的时间演变趋势在不同区域之间差异显著,降水量在4个区均呈增加趋势,仅Ⅳ区显著增加(0.62 mm·a^(-1)),空气温度在4个区均显著升高,年升温0.02(Ⅱ区)~0.03℃(Ⅰ、Ⅲ和Ⅳ区),相对湿度显著下降0.03%·a^(-1)(Ⅰ和Ⅳ区)~0.05%·a^(-1)(Ⅲ区),饱和水汽压差显著增加0.5(Ⅰ区)~0.8 Pa·a^(-1)(Ⅲ区),地表净辐射显著下降2.1(Ⅳ区)~4.4 MJ·m^(-2)·a^(-1)(Ⅰ区),潜在蒸散发在Ⅰ区显著下降0.99 mm·a^(-1),Ⅳ区显著增加0.40 mm·a^(-1)。基于空气温度和相对湿度,我国气候呈现暖干化趋势,而从空气温度和降水量的变化看,我国气候整体呈现暖湿化趋势,特别是Ⅳ区。

关键词：气候变化气象因子时空分异趋势分析生态类型区

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