检索结果-内蒙古大学图书馆

林业科学 2025年第1期61卷 81-94页

作者：谭凤森李清河林木资源高效生产全国重点实验室、国家林业和草原局林木培育重点实验室、中国林业科学研究院林业研究所北京100091

【目的】探究荒漠灌木的木质部解剖结构特征、功能权衡关系以及系统发育和气象因子对解剖结构特征的影响,揭示荒漠灌木的水分适应策略,为退化荒漠生态系统的植被保护和恢复提供理论依据。【方法】以内蒙西部18种典型的荒漠灌木为研究对... 详细信息

【目的】探究荒漠灌木的木质部解剖结构特征、功能权衡关系以及系统发育和气象因子对解剖结构特征的影响,揭示荒漠灌木的水分适应策略,为退化荒漠生态系统的植被保护和恢复提供理论依据。【方法】以内蒙西部18种典型的荒漠灌木为研究对象,测定木质部各组织占比以及其他与水力相关的性状,结合来自全球的木本植物木质部解剖结构数据,分析荒漠灌木木质部典型特征;利用结构方程模型检验木质部机械安全-储存能力-水力效率间的权衡关系,结合系统发育和物种自然分布区的气候因子探讨种间变异性。【结果】1)与来自全球的木本植物平均值相比,荒漠灌木的导管组织和轴向薄壁组织占比较高、纤维组织占比较低;与来自全球的被子植物平均值相比,荒漠灌木的导管密度大、导管水力直径小,导管密度增加的比率和导管水力直径减小的比率使其最大理论导水率基本与全球平均值持平。2)18种荒漠灌木木质部解剖特征的种间差异较大,同科植物的解剖性状在主成分分析中呈现一定聚集性,除导管密度的系统发育信号显著外,其他性状的系统发育信号均不显著。3)荒漠灌木木质部的机械安全与水力效率、机械安全与储存能力之间均具有显著权衡关系,水力效率和储存能力之间无显著权衡关系。物种自然分布区的年平均气温、最湿季度平均温度、最暖季度平均温度与导管密度负相关,与导管水力直径和导管壁厚度正相关。物种自然分布区的降水量季节性变化与导管壁厚度极显著正相关;年降水量、最湿季度降水量、最暖季度降水量与解剖解剖无显著相关性。【结论】荒漠灌木木质部总体上表现出降低机械支撑、提高储存能力、保障适当的水力效率的木质部干旱适应特征。系统发育和气象因子对导管特征有显著影响,对其他解剖特征的影响较小。

关键词：导管组织纤维组织薄壁组织功能权衡气候因子系统发育

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基于系统分类学信息的鸟类音频零样本分类

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林业科学 2025年第2期61卷 12-20页

作者：谢珊珊张军国谢将剑张长春北京林业大学工学院、林业装备与自动化国家林业和草原局重点实验室、林木资源高效生产全国重点实验室北京100083

【目的】通过大量音频-文本对构建的鸟类音频预训练模型能基于物种类别辅助信息对缺乏训练样本的音频进行零样本分类,以减轻数据采集的负担,为鸟类音频零样本分类研究提供有效的理论依据,也为开放环境中的生态监测和物种分布变化分析提... 详细信息

【目的】通过大量音频-文本对构建的鸟类音频预训练模型能基于物种类别辅助信息对缺乏训练样本的音频进行零样本分类,以减轻数据采集的负担,为鸟类音频零样本分类研究提供有效的理论依据,也为开放环境中的生态监测和物种分布变化分析提供参考。【方法】利用反映鸟类系统发育关系的系统分类学信息作为声音类的物种类别辅助信息,以预训练的RoBERTa文本编码器和HTSAT音频编码器分别提取系统分类学信息的语义嵌入和鸟类音频的声学嵌入,通过对比学习方法计算语义嵌入和声学嵌入的相似度,构建鸟类对比语言-音频预训练模型(CLAP-Bird),然后基于零样本类的物种类别辅助信息和CLAP-Bird模型实现零样本分类。【结果】在一个包含725 h的大型不平衡鸟类音频数据集上训练和评估了所提出的方法,在5个不同的8~10个类别的测试集上获得的平均F1_score为0.289,与以鸟类学名、鸟类生活史和基础特性信息作为物种类别辅助信息的基线模型相比,本文提出的模型对鸟类音频零样本分类性能明显提升。【结论】鸟类的系统分类学信息作为物种类别辅助信息,提供了关于鸟类的生物学遗传信息,有助于模型更好地理解鸟类鸣声之间的关系,提升了鸟类音频零样本学习的性能。且训练集与测试集的系统分类学关系越接近,则对测试集的零样本分类性能越好。

关键词：鸟类音频分类零样本学习系统分类学信息物种类别辅助信息对比学习

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边材木质部液流-氧复合传感器设计及应用

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农业工程学报 2025年第5期41卷 79-86页

作者：周海洋马和龙孙卿峰赵燕东林剑辉郑一力北京林业大学工学院北京100083 林木资源高效生产全国重点实验室北京100083 林业装备与自动化国家林业和草原局重点实验室北京100083

树木根区土壤氧气含量是影响树木长势的重要环境因子。由于氧气空间分布复杂,直接测量具有较大的局限性。该研究基于荧光猝灭原理和热扩散液流测量原理研制了树干木质部氧含量和液流速率复合参数检测传感器,并对传感器进行了标定、温度... 详细信息

树木根区土壤氧气含量是影响树木长势的重要环境因子。由于氧气空间分布复杂,直接测量具有较大的局限性。该研究基于荧光猝灭原理和热扩散液流测量原理研制了树干木质部氧含量和液流速率复合参数检测传感器,并对传感器进行了标定、温度校正和性能测试,以水分转移为关键突破线索,探究转移路径上氧含量与根区土壤氧含量关系。标定试验表明,氧气含量低于30%时,检测相对误差低于1.4%,液流速率相对误差低于5%。户外对照试验表明,复合传感器与商业光纤氧传感器、液流速率传感器检测结果相关系数分别为0.947和0.958。复合传感器集成度高、对树木伤害小、稳定性突出的优势为同步监测树干氧含量和液流速率提供了更好地解决方案。结合复合传感器监测数据和微气象参数,应用树木宏观吸水模型和根系土壤氧扩散模型进行深入分析,推导出不同深度根部氧环境含量的分布特征,实现树木根部氧环境含量的有效监测。研究可为树木根部氧环境动态监测提供技术支持,也为优化树木生长环境、提升树木水氧管理提供科学依据。

关键词：土壤氧气传感器木质部水运输

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氮添加对杨树地上和地下生物量增加的直接和间接效应

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生态学杂志 2025年第1期44卷 56-64页

作者：闫香如李品吴贤杰孙语倩林木资源高效生产全国重点实验室森林培育与保护教育部重点实验室干旱半干旱地区森林培育及生态系统研究国家林草局重点实验室北京林业大学北京100083

氮(N)添加引起的植物生物量增加效应,是促进植物固碳潜力的重要因素之一。目前,N添加下植物、土壤和微生物之间的直接和间接相互作用对森林地上和地下生物固碳(C)功能的影响尚不清楚。本研究设置4个N水平(不加N、加50、100和200 kg·... 详细信息

氮(N)添加引起的植物生物量增加效应,是促进植物固碳潜力的重要因素之一。目前,N添加下植物、土壤和微生物之间的直接和间接相互作用对森林地上和地下生物固碳(C)功能的影响尚不清楚。本研究设置4个N水平(不加N、加50、100和200 kg·hm^(-2)·a^(-1)尿素),利用结构方程模型解析短期外源N输入下欧美杨107(Populus euramericana cv.‘74/76’)幼树叶和细根化学性状、土壤微生物群落和土壤理化因子对地上和地下生物量增加的直接和间接效应。结果表明,随着外源N输入的增加,地上生物量的增加幅度大于地下生物量,导致根冠比随之下降;N输入增加显著增加叶N浓度,降低叶C浓度,导致叶C∶N降低,而对细根化学性状的影响有限;N输入增加未对根际土壤微生物群落产生显著影响;结构方程模型显示,影响地上和地下生物量的直接和间接因子是一致的:外源N输入、叶C和叶N有直接影响,NH_(4)^(+)-N、NO_(3)^(-)-N含量和叶N通过外源N输入的促进效应产生间接影响。本研究解析了植物、土壤和微生物之间的直接或间接相互作用,为评估N添加对杨树人工林地上和地下固碳功能的影响提供科学依据。

关键词：氮添加杨树植物性状生物量结构方程模型效应

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基于对抗学习的野生动物图像域适应识别方法

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林业科学 2025年第4期61卷 1-8页

作者：赵恩庭张长春赵海涛张军国北京林业大学工学院林木资源高效生产全国重点试验室、林业装备与自动化国家林业和草原局重点实验室北京100083 陕西省动物研究所西安710032

【目的】针对不同时空场景、物种差异等引发的域偏移问题,提出一种基于对抗学习的野生动物图像域适应识别方法,提升复杂野外环境下无标签野生动物物种识别的泛化性能,为开放环境野生动物分类研究提供有效理论依据。【方法】利用野生动... 详细信息

【目的】针对不同时空场景、物种差异等引发的域偏移问题,提出一种基于对抗学习的野生动物图像域适应识别方法,提升复杂野外环境下无标签野生动物物种识别的泛化性能,为开放环境野生动物分类研究提供有效理论依据。【方法】利用野生动物图像的类别信息作为条件构建对抗学习网络模型,通过批光谱惩罚约束和mixup特征对齐方法减轻不同时空场景、物种差异下野生动物图像间的分布差异,建立基于对抗学习的野生动物图像域适应模型实现图像识别。【结果】在分别包含8和11种野生动物的域适应数据集上训练和评估本研究提出的方法,与联合对抗学习和特征对齐的野生动物识别基线方法相比,本研究提出方法的平均识别准确率分别提升3.3%、14.0%,精确率分别提升3.3%、20.6%,召回率分别提升3.5%、20.5%,F1值分别提升3.6%、5.1%,基于对抗学习的野生动物图像域适应模型对不同时空场景下野生动物的识别性能明显提升。【结论】野生动物图像的类别信息作为对抗学习网络条件,可提供野生动物图像的多模态结构信息,有助于本研究方法更好理解野生动物图像之间的关系,提升野生动物图像域适应学习性能。训练集和测试集图像特征对齐得越好,测试集的图像识别性能越好。本研究为野生动物图像跨域识别研究提供了新的思路和方法。

关键词：野生动物识别方法对抗学习特征对齐域适应

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不同温度和冷冻/冻融循环对保水剂吸持水性能的影响

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农业工程学报 2025年第4期41卷 59-69页

作者：王小展杨春艳史常青赵廷宁杨建英邓莫楠孙智龙李成北京林业大学水土保持学院北京100083 北京林业大学国家林业和草原局水土保持重点实验室北京100083 北京林业大学林业生态工程教育部工程研究中心北京100083 林木资源高效生产全国重点实验室北京100083

作为一种土壤改良材料,保水剂能够有效提高土壤的保水能力,改善干旱和恶劣环境下的植物生长环境,已广泛应用于农业和生态恢复领域。该研究聚焦于不同温度和冷冻条件下保水剂的吸持水性能变化,探究不同温度、冷冻方法、成分、粒径对保水... 详细信息

作为一种土壤改良材料,保水剂能够有效提高土壤的保水能力,改善干旱和恶劣环境下的植物生长环境,已广泛应用于农业和生态恢复领域。该研究聚焦于不同温度和冷冻条件下保水剂的吸持水性能变化,探究不同温度、冷冻方法、成分、粒径对保水剂吸持水性能的影响,通过单因素、多因素方差分析和熵权逼近理想点排序法(technique for order preference by similarity to ideal solution, TOPSIS)法,对10种保水剂的吸持水性能进行分析和研究。结果表明:1)这10种保水剂在吸水倍率方面呈现出极大的差异,为167.99~527.5 g/g,这与保水剂的主要成分密切相关,主要成分为高分子聚合物的保水剂吸水倍率较高,保水剂的主要成分对其保水性能也有显著的影响,多数复合型的保水剂在保水性能上较优;2)保水剂的吸水速率受粒径的影响较大,呈现出随粒径的增大而下降的趋势,低温会限制保水剂的吸水速率,同时,显著影响保水剂的保水性能,保水率随环境温度的上升,呈现增加趋势;3)多因素方差分析表明,保水剂的粒径对反复吸水倍率的衰减率和冷冻/冻融后的吸水倍率具有极显著影响(P <0.001),而冷冻/冻融过程同样会显著影响保水剂的吸水倍率和保水率(P <0.001)。4)通过熵权TOPSIS法分析可知,不同保水剂,在吸水、保水和耐寒性能上表现不一,以聚丙烯酸钾为主要成分的保水剂,其综合性能排序相对靠前。研究可为保水剂的应用和新型保水剂的开发提供理论依据和参考。

关键词：温度保水剂(SAP) 吸水倍率持水特性冻融循环

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雌雄异株植物髭脉槭繁殖成本变化的性别差异响应

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生态学报 2025年第5期45卷 2436-2448页

作者：王艺彤郭汉麟廖丹雷晶晶王映霓张春雨王娟北京林业大学森林资源与生态系统过程北京市重点实验室北京100083 北京林业大学林木资源高效生产全国重点实验室北京100083 国家林业和草原局产业发展规划院北京100010

繁殖成本不同,导致雌雄异株两性植物的资源分配机制不同,这种性别差异会导致其生长和繁殖过程变化,改变繁殖成本正是深入了解雌雄异株植物资源分配性别差异响应的有效途径。以吉林蛟河天然针阔混交林样地内雌雄异株植物髭脉槭为研究对象... 详细信息

繁殖成本不同,导致雌雄异株两性植物的资源分配机制不同,这种性别差异会导致其生长和繁殖过程变化,改变繁殖成本正是深入了解雌雄异株植物资源分配性别差异响应的有效途径。以吉林蛟河天然针阔混交林样地内雌雄异株植物髭脉槭为研究对象,以营养器官叶片和新生枝性状及参与繁殖过程的铜、钼、硼、铁、锰作为衡量髭脉槭的量化指标,探究不同生长阶段和不同繁殖成本变化下雌雄异株植物髭脉槭的性别差异和差异可塑性。研究样地内选取髭脉槭雌雄植株各60株,将其分为三组:所有植株不进行任何处理(CK组),所有植株在花蕾初期去除整株的所有花蕾(RB组),所有植株在开花末期去除整株的所有花朵(RF组)。在开花期和结果期分别采集不同处理组中髭脉槭的叶片和新生枝作为样本,运用双因素方差分析检验不同繁殖成本下雌雄髭脉槭差异显著性。结果表明:改变繁殖成本对比叶面积和叶片生物量影响不显著,对开花期与结果期髭脉槭的新生枝生物量及长度、叶片Cu、Mo、B、Fe、Mn含量影响均显著并产生性别差异响应。开花期,CK组雌株新生枝生物量显著低于雄株,新生枝长度显著大于雄株,RF组中雄株叶片Cu、Mo含量显著高于雌株,雌株叶片B、Fe、Mn含量显著高于雄株,对照CK组与RB组中雌雄株叶片Cu、Mo、B、Fe、Mn含量无显著差异。结果期,RB组雌株新生枝生物量显著低于雄株,RB、RF组雌株新生枝长度显著大于雄株,对照CK组中雌株叶片Cu、Mo含量显著高于雄株,雄株叶片B、Fe、Mn含量显著高于雌株,RB组与RF组中雌雄叶片Cu、Mo、B、Fe、Mn含量无显著差异。在不同的生长阶段,改变繁殖成本对髭脉槭新生枝生物量和长度以及叶片微量元素Cu、Mo、B、Fe、Mn的含量均有显著影响,且表现出性别差异。性别和繁殖行为对植物叶片和新生枝性状的调控可能是一种适应性反应,以满足不同生殖阶段的需求。这些发现支持了差异可塑性假说,即植物在面临不同环境和繁殖条件时,通过调整资源分配和元素吸收来适应和优化繁殖策略。研究结果有助于深入理解雌雄异株植物在资源分配与适应性进化中的重要机制,为相关植物繁殖策略的研究提供了新的视角。

关键词：性别差异雌雄异株繁殖成本髭脉槭

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摆竹根际可培养细菌的分离评价及合成群落促生

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微生物学报 2025年第4期65卷 1558-1570页

作者：杨芾岳晋军袁金玲孙启武刘蕾中国林业科学研究院林业研究所林木资源高效生产全国重点实验室国家林业和草原局林木培育重点实验室北京中国林业科学研究院亚热带林业研究所浙江杭州

【目的】植物根际富集有大量微生物,植物根系-根际微生物之间的相互作用显著影响了植物的生长和健康。摆竹(Indosasa acutiligulata)是重要的经济竹种。挖掘摆竹根际土壤功能细菌,明确合成群落对竹类植物生长的影响,旨在为竹类植物功能... 详细信息

【目的】植物根际富集有大量微生物,植物根系-根际微生物之间的相互作用显著影响了植物的生长和健康。摆竹(Indosasa acutiligulata)是重要的经济竹种。挖掘摆竹根际土壤功能细菌,明确合成群落对竹类植物生长的影响,旨在为竹类植物功能菌株资源的开发利用提供新的途径和思路,对精准提升森林质量、保障森林“四库”功能具有重要理论意义和实践价值。【方法】以湖南省九嶷山国家级自然保护区的摆竹根际土壤为研究对象,采用稀释培养法分离细菌,利用最大似然法基于16S rRNA基因序列构建系统发育树;依托功能筛选平板和特异性颜色变化进行功能评价,筛选出效果良好且相互不拮抗的菌株进行复合,最后通过回接试验检测合成群落对毛竹(Phyllostachys edulis)幼苗生长的影响。【结果】共分离获得70株根际细菌,隶属于4门21科35属;假单胞菌门(Pseudomonadota)为优势门,伯克霍尔德氏菌科(Burkholderiaceae)为优势菌科。对这70株细菌进行功能评价发现,30株具有产吲哚乙酸(indole-3-acetic acid,IAA)功能,16株具有产铁载体功能。在兼具2种功能的细菌中,可溶解无机磷和矿化有机磷的菌株各有4株,另有3株具有解钾功能。菌株TR5、TN6、TN26不仅兼具产IAA和产铁载体的能力,还具备无机磷溶解和有机磷矿化的能力。基于生理生化指标测定及16S rRNA基因序列比对,结果表明它们分别为吡咯素伯克霍尔德氏菌(Burkholderia pyrrocinia)、沼泽伯克霍尔德氏菌(Burkholderia paludis)和克斯腾伯斯副伯克霍尔德氏菌(Paraburkholderia kirstenboschensis)。通过回接试验发现,由菌株TR5、TN6、TN26复合形成的菌液FH能够显著促进毛竹幼苗根和叶片的伸长,以及毛竹幼苗竹鞭的生长。【结论】摆竹根际土壤中功能细菌资源丰富,本研究筛选获得了多株具有产IAA、产铁载体、溶磷和解钾功能的菌株,且回接试验表明,合成群落FH对毛竹幼苗生长具有显著的促进作用。

关键词：摆竹合成群落分离培养伯克霍尔德氏菌科功能评价

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气候变化对不同退化程度小叶杨林分生长和内在水分利用效率的调节

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植物生态学报 2025年第2期49卷 343-355页

作者：王堃莹邱贵福刘子赫孟君刘宇轩贾国栋北京林业大学水土保持学院北京100083 北京林业大学水土保持国家林业和草原局重点实验室北京100083 林木资源高效生产全国重点实验室北京100083 张家口塞北林场(市国有林场管理处) 河北张家口075000

小叶杨(Populus simonii)作为中国北方重要防护树种,其大面积衰退对生态系统健康发展及防护林持续经营产生了严重影响,探究气候变化背景下小叶杨退化原因可为人工林的管理经营提供参考。该研究调查了张北县3种不同退化程度的小叶杨人工... 详细信息

小叶杨(Populus simonii)作为中国北方重要防护树种,其大面积衰退对生态系统健康发展及防护林持续经营产生了严重影响,探究气候变化背景下小叶杨退化原因可为人工林的管理经营提供参考。该研究调查了张北县3种不同退化程度的小叶杨人工林,将其胸高断面积增量(BAI)、内在水分利用效率(iWUE)、树轮碳稳定同位素比值和气孔调节策略进行对比,从而分析了气候变化对小叶杨生长和iWUE的影响。结果显示:1)CO_(2)浓度和气温是iWUE变化的主要驱动因素,在大气CO_(2)浓度增加、气候变化和生理状况综合影响下,小叶杨的iWUE呈现明显增加趋势,不同退化程度小叶杨BAI均呈先增后减趋势。2)3种不同退化程度小叶杨林分的生长主要受气温影响,大多数情况下研究区iWUE的增加并不能促进树木生长。3)气候变化背景下,衰退树木对干旱更为敏感,干旱胁迫下,退化程度大的林分采取更为严格的气孔策略。4)CO_(2)浓度增加及气温上升的促进作用无法抵消干旱胁迫加剧对树木生理机能的不利影响,长期干旱胁迫可能导致退化树木生长进一步衰退。

关键词：气候变化干旱气孔调节树轮稳定同位素人工林

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江西省生态系统服务的权衡与协同关系时空动态及其驱动力

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生态学杂志 2025年第1期44卷 216-225页

作者：杨绍微刘建锋旷远文王奇黄睿智聂稳孙婧依赵倚霈林木资源高效生产全国重点实验室国家林业和草原局林木培育重点实验室中国林业科学研究院林业研究所北京100091 中国科学院华南植物园广州510650 中国林业科学研究院森林生态环境与自然保护研究所北京100091

研究生态系统服务权衡与协同关系的时空分布特征及其驱动机制,对生态系统管理和资源配置优化具有重要意义。本文应用InVEST模型量化了2000-2020年江西省生境质量、碳储量、产水量、氮磷输出和土壤保持等生态系统服务,采用Spearman相关... 详细信息

研究生态系统服务权衡与协同关系的时空分布特征及其驱动机制,对生态系统管理和资源配置优化具有重要意义。本文应用InVEST模型量化了2000-2020年江西省生境质量、碳储量、产水量、氮磷输出和土壤保持等生态系统服务,采用Spearman相关分析及地理回归加权方法来确定生态系统服务权衡与协同关系,并运用随机森林探究生态系统服务及其权衡/协同效应的主要影响因素。结果表明:2000-2020年江西省生境质量相对稳定,TP和TN输出量呈上升趋势,碳储量呈微弱下降趋势,产水量和土壤保持量则呈先增后减趋势;在空间上,全省生境质量、碳储量和土壤保持量均呈“中间低四周高”的地理格局,TP和TN输出量则相反;生境质量与碳储量、生境质量与土壤保持量以及碳储量与土壤保持量间呈显著性协同关系,而TN输出量与生境质量、碳储量及土壤保持量则呈显著权衡关系;GDP、降水量和坡度分别为生境质量、产水量和土壤保持量的最主要影响因素,而到河流的距离是TP和TN输出量的主要影响因素;生态系统服务间的权衡(协同)强度受降水、到河流距离、到居民点距离、海拔、温度和人口数量共同作用。

关键词：生态系统服务权衡与协同 InVEST模型影响因素

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