检索结果-内蒙古大学图书馆

植物生态学报 2024年第7期48卷 903-914页

作者：张富崇于明含张建玲王平丁国栋何莹莹孙慧媛北京林业大学水土保持学院北京100083 山西吉县森林生态系统国家野外科学观测研究站山西临汾042200 宁夏盐池毛乌素沙地生态系统国家定位观测研究站宁夏盐池751500 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

探究不同降水情景下荒漠植物茎干解剖学结构的适应性调节,可以更好地理解未来降水格局变化下荒漠植物水和碳运输间的协调机制。该研究以毛乌素沙地黑沙蒿(Artemisia ordosica)种群为对象,通过野外人工控制降水的方法,模拟半干旱气候区... 详细信息

探究不同降水情景下荒漠植物茎干解剖学结构的适应性调节,可以更好地理解未来降水格局变化下荒漠植物水和碳运输间的协调机制。该研究以毛乌素沙地黑沙蒿(Artemisia ordosica)种群为对象,通过野外人工控制降水的方法,模拟半干旱气候区降水变化趋势,设置3个降水量水平(减水30%、自然降水、增水30%)以及2个降水间隔水平(降水间隔5 d、降水间隔15d)开展双因素完全随机实验,测定了黑沙蒿茎木质部与韧皮部解剖结构在不同降水情境下的轴向与径向变异。结果表明:1)在降水改变的情况下,黑沙蒿并未产生更抗栓塞的轴向木质部结构及传导效率更高的轴向韧皮部结构来适应环境;2)降水变化通过改变40–60 cm土层含水率对黑沙蒿的木质部、韧皮部径向解剖性状产生影响。在低水分生境下,黑沙蒿减小导管直径和增大导管壁厚度以保证水分运输的安全性,并且通过增大韧皮部筛管面积来维持韧皮部导度保证碳的有效运输,以此保证黑沙蒿进行正常的生理活动;3)黑沙蒿木质部导管和韧皮部筛管具有等标度的轴向缩放规律,二者协同关联共同维持水力功能,且这种相关关系不受降水变化的影响。该研究表明,黑沙蒿通过改变径向茎干结构而不是轴向结构来适应降水的改变。

关键词：降水变化黑沙蒿木质部韧皮部异速生长

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京津风沙源治理工程区土地利用/覆盖变化对生态系统水源涵养服务的影响

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北京林业大学学报 2023年第4期45卷 88-100页

作者：武海岩赵媛媛杜林芳迟文峰丁国栋高广磊北京林业大学水土保持学院水土保持国家林业局重点实验室北京100083 北京林业大学水土保持学院宁夏盐池毛乌素沙地生态系统国家定位观测研究站北京100083 北京节能环保中心北京101160 内蒙古财经大学资源与环境经济学院内蒙古呼和浩特010070

【目的】水源涵养服务是与人类关系最为密切的生态系统服务之一,也是评估区域生态环境效益的重要指标。本研究以水源涵养量为指标,探究京津风沙源治理工程实施的生态效益。【方法】采用区域土地利用/覆盖和气象数据,量化了2000−2018年... 详细信息

【目的】水源涵养服务是与人类关系最为密切的生态系统服务之一,也是评估区域生态环境效益的重要指标。本研究以水源涵养量为指标,探究京津风沙源治理工程实施的生态效益。【方法】采用区域土地利用/覆盖和气象数据,量化了2000−2018年土地利用/覆盖变化和同期水源涵养量动态,进而评估了土地利用/覆盖变化对水源涵养服务的影响。【结果】(1)京津风沙源治理工程区自西北向东南依次以草地、耕地、林地覆盖为主,水源涵养量自西北向东南递增;(2)2000−2018年,林地总体增加了14.22%,区域水源涵养量总体也呈现增加趋势,晋北山地丘陵区、燕山丘陵山地水源保护区、科尔沁沙地、鄂尔多斯高原和大兴安岭南部区等增幅相对较大;(3)区域生态系统水源涵养服务随不同时期、亚区分布和地类转换而存在差异,林地水源涵养服务量最高,且在各亚区均占主导地位;(4)2000−2010年,全区内草地向林地转移对水源涵养量增加的贡献最大,达49.32×10^(8) m^(3),大面积草地转为林地使大兴安岭南部区水源涵养量增加最为显著,达16.11×10^(8) m^(3);(5)2010−2018年,全区内仍是草地向林地转移对水源涵养量增加的贡献最大,达3.87×10^(8) m^(3),荒地开垦、造林、种草对涵养水源的贡献集中作用于鄂尔多斯高原南部区,增加了1.31×10^(8) m^(3),退耕还林和草地向林地转移对燕山丘陵山地水源保护区贡献最大,达1.84×10^(8) m^(3)。【结论】京津风沙源治理工程实施以来,退耕还林、荒地造林、草地治理等措施使研究区水源涵养服务有效提高,引起水源涵养量增加的土地利用/覆盖转移类型主要为未利用土地向林、草地转移和草、耕地向林地转移,地类转移对水源涵养量增加贡献最大的区域主要为大兴安岭南部区、燕山丘陵山地水源保护区和晋北山地丘陵区等东南部区域。区域土地利用/覆盖格局有待进一步优化,下一阶段的工程实施应当根据各区生态特点分区施策,因地制宜,对耕地水源涵养服务能力较弱区域实施退耕还林还草工程,对有必要保留的耕地改进水土保持耕作栽培措施,未利用土地面积较大区域根据水资源承载能力科学实施封沙育林育草或进行人工造林,并加强管护,使研究区高生态效益区持续稳步发展,低生态效益区重点治理,高效发展。

关键词：京津风沙源土地利用/覆盖水源涵养退耕还林时空格局

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北方农牧交错带不同人工植被类型土壤碳氮磷及其化学计量特征——以武川县为例

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土壤 2024年第4期56卷 873-878页

作者：吴叶礼闵雪赛硕杨之恒邹旭张英丁国栋北京林业大学水土保持学院北京100083 北京林业大学林业生态工程教育部工程研究中心北京100083 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 北京林丰源生态环境规划设计院有限公司北京100083

本研究以农牧交错带4种典型人工植被(樟子松、油松、杨树、柠条锦鸡儿)为研究对象,以天然草地为对照,探讨农牧交错带典型人工植被群落0~100 cm土层范围内土壤C、N、P含量及其化学计量比特征。结果表明:(1)草地、柠条、杨树、樟子松和油... 详细信息

本研究以农牧交错带4种典型人工植被(樟子松、油松、杨树、柠条锦鸡儿)为研究对象,以天然草地为对照,探讨农牧交错带典型人工植被群落0~100 cm土层范围内土壤C、N、P含量及其化学计量比特征。结果表明:(1)草地、柠条、杨树、樟子松和油松的表层(0~20 cm)土壤有机碳(SOC)含量分别为7.72、7.16、4.16、15.59和15.84 g/kg,全氮(TN)含量分别为1.12、0.58、1.27、1.23和0.87 g/kg,全磷(TP)含量分别为0.24、0.20、0.31、0.14和0.25 g/kg,均低于我国表层土壤SOC、TN和TP平均水平,土壤肥力较低。(2)除杨树林外,各人工植被类型下土壤SOC含量均大于草地,表现为油松>樟子松>柠条>草地>杨树。杨树林的土壤TN和TP含量在各个土层深度均最高;油松在0~20 cm土层中的土壤TN含量大于草地;樟子松的土壤TN含量在50~100 cm土层中大于草地,柠条最低且始终低于草地。除杨树林外,其余人工植被的土壤TP含量均低于草地,油松林最低。各个土层中,不同人工植被的土壤C︰N和C︰P均大于草地,总体上均表现为油松>樟子松>柠条>杨树>草地;在0~20 cm土层中,只有杨树林地的N︰P大于草地,而在20~100cm中各植被的土壤N︰P比草地高。(3)本研究中的土壤C与N、P的相关性不显著,而土壤N与P呈极显著的正相关;SOC对C︰N和C︰P的相关系数绝对值最大,表明土壤C︰N和C︰P主要受SOC调控;而N︰P只与TN呈显著正相关,表明N︰P主要受TN调控。

关键词：农牧交错带人工植被化学计量 N限制

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基于Sentinel-2A的融合多植被指数估算小流域生物多样性

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生态学杂志 2025年第4期44卷 1297-1305页

作者：程家琪张建军张燕妮张晓杰张学霞北京林业大学水土保持学院北京100083 山西吉县森林生态系统国家野外科学观测研究站山西临汾041000 水土保持国家林业和草原局重点实验室北京100083

生物多样性的及时、快速监测对于森林经营管理和多样性保育具有重要意义。传统的样地调查无法满足景观尺度和区域尺度上对生物多样性监测与评价的数据需求。本研究采用2022年27景Sentinel-2A影像数据,利用12种植被指数构建了小流域尺度... 详细信息

生物多样性的及时、快速监测对于森林经营管理和多样性保育具有重要意义。传统的样地调查无法满足景观尺度和区域尺度上对生物多样性监测与评价的数据需求。本研究采用2022年27景Sentinel-2A影像数据,利用12种植被指数构建了小流域尺度的生物多样性估算模型,探究了山西吉县蔡家川流域生物多样性的空间分布格局。结果表明:刺槐林分密度不是控制林内生物多样性的唯一因素;Simpson指数(D)、Shannon指数(H)、Pielou指数(J)与红外植被指数百分比(IPVI)和红边叶绿素植被指数(CIre)呈极显著相关性(P<0.01);生物多样性遥感模型中D、H、J的估算值与实测值的均方误差(MSE)分别为0.021、0.192、0.016,表明融合多植被指数构建的估算模型可用于研究地区生物多样性的估算与监测,且海拔较高的阴坡生物多样性水平估算最佳。

关键词：生物多样性植被指数遥感监测 Sentinel-2A影像

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2003~2022年衢州市人类活动净氮输入(NANI)的时空动态变化

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中国环境科学 2025年第4期45卷 2075-2085页

作者：杨雨航韩玉国张小林段维利北京林业大学水土保持学院北京100083 山西省吉县森林生态系统国家野外科学观测研究站山西临汾042200 水土保持国家林业和草原局重点实验室北京100083 衢州市乌溪江饮用水源保护管理中心浙江衢州324003

为推进衢州市氮污染的治理,基于人类活动净氮输入模型(NANI)估算了衢州市2003~2022年净氮输入量,分析了NANI时空特征、组分变化原因及影响因素.结果表明:衢州市NANI 20a平均值为12925kg/(km^(2)·a),时间变化呈现出先增加后降低的趋... 详细信息

为推进衢州市氮污染的治理,基于人类活动净氮输入模型(NANI)估算了衢州市2003~2022年净氮输入量,分析了NANI时空特征、组分变化原因及影响因素.结果表明:衢州市NANI 20a平均值为12925kg/(km^(2)·a),时间变化呈现出先增加后降低的趋势,2011年达到峰值15698kg/(km^(2)·a).各子单元空间表现出一定差异性,空间分布呈现出东高西低的分布,与土地利用状况分布接近.NANI的各组分占比表现为氮肥施用约占27%~41%,食物/饲料净氮输入约占22%~42%,大气氮沉降约占21%~33%,固氮约占7%~11%.NANI的变化在2003~2008年主要受氮肥施用的影响,在2009~2014年主要受食物饲料净氮输入的影响,近年则主要受大气氮沉降影响.减少NANI的主要策略有全面推广新能源汽车的应用;降低农田氮肥施用量逐步调整至农业发达国家平均采用的施肥标准;以满足衢州市本地人口对畜禽产品的基本需求为限,合理调控畜禽养殖规模.实施这些措施后,预计NANI可分别降低约833,893,896kg/(km^(2)·a),总量降低约2622kg/(km^(2)·a),达到世界上较低水平.

关键词：人类活动净氮输入(NANI) 衢江流域氮沉降削减策略

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晋西黄土区林分密度对油松人工林生物量及土壤理化性质的影响

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浙江农林大学学报 2024年第6期41卷 1211-1221页

作者：贾亚倢杨建英张建军胡亚伟张犇赵炯昌李阳唐鹏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 北京林业大学教育部林业生态工程研究中心北京100083 北京林业大学山西吉县森林生态系统国家野外科学观测研究站山西吉县042200

【目的】探讨林分密度对油松Pinus tabuliformis人工林生物量与土壤理化性质的影响,为油松人工林高质量发展和生态服务功能持续稳定发挥提供理论支撑。【方法】以山西省临汾市吉县蔡家川流域30年生油松人工林为研究对象,采用标准木法测... 详细信息

【目的】探讨林分密度对油松Pinus tabuliformis人工林生物量与土壤理化性质的影响,为油松人工林高质量发展和生态服务功能持续稳定发挥提供理论支撑。【方法】以山西省临汾市吉县蔡家川流域30年生油松人工林为研究对象,采用标准木法测算不同密度条件下单株生物量及林分生物量,并测定土壤理化性质,分析林分密度对油松林生物量及土壤理化性质的影响,采用冗余分析(RDA)及斯皮尔曼(Spearman)相关性分析确定油松林生物量与土壤理化性质之间的关系。【结果】①不同密度油松人工林的单株生物量和林分总生物量差异显著(P<0.05),且随林分密度的增加,单株生物量逐渐减少,林分总生物量在密度1750株·hm^(−2)时具有峰值;②不同密度油松人工林地土壤理化性质差异显著(P<0.05),其中土壤孔隙度在林分密度1750株·hm^(−2)时最大,达52.38%,林地土壤含水量在林分密度2750株·hm^(−2)时最高,达13.84%,土壤肥力状况则在林分密度1750株·hm^(−2)时最佳;③通过冗余分析及斯皮尔曼相关分析发现:土壤总孔隙度、有机碳和速效磷与林分总生物量均呈极显著相关(P<0.01),地下生物量受到土壤含水量的显著影响(P<0.05)。【结论】以固碳释氧和维持最大生产力为目的,以及以提高土壤碳汇能力和改良肥力为目的的油松林,林分密度建议维持在1750株·hm^(−2)左右的油松林;以保持水土和改良土壤蓄水性能为目的的油松林,林分密度建议维持在1750~2750株·hm^(−2)。

关键词：油松林林分密度生物量土壤理化性质冗余分析

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黄土高原不同密度刺槐林地土壤-微生物-胞外酶生态化学计量特征

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生态学报 2025年第3期45卷 1351-1361页

作者：黄浩博毕华兴赵丹阳郭艳杰林丹丹韩金丹北京林业大学水土保持学院北京100083 林木资源高效生产全国重点实验室北京100083 山西吉县森林生态系统国家野外科学观测研究站北京100083 水土保持国家林业和草原局重点实验室、北京市水土保持工程技术研究中心、林业生态工程教育部工程研究中心北京100083

明确不同密度人工林地生态系统土壤-微生物的养分循环过程,对林业建设过程中阐明生态系统养分循环规律及人工林经营有重要意义。以黄土高原6种林分密度(1000、1500、1800、2400、3000、3500株/hm^(2))的刺槐林(Robinia pseudoacacia)为... 详细信息

明确不同密度人工林地生态系统土壤-微生物的养分循环过程,对林业建设过程中阐明生态系统养分循环规律及人工林经营有重要意义。以黄土高原6种林分密度(1000、1500、1800、2400、3000、3500株/hm^(2))的刺槐林(Robinia pseudoacacia)为研究对象,测定林地土壤和微生物C、N、P含量及胞外酶活性,明晰其生态化学计量特征。结果表明:随着刺槐密度增大,(1)林地土壤C、N含量及C∶P、N∶P先增大后减小,中等密度(1800-2400株/hm^(2))显著高于其他密度,而C:N呈相反趋势,P含量无显著差异;(2)土壤微生物C、N、P含量呈现波动变化,C∶N显著下降,C∶P、N∶P先增大后减小;(3)土壤4种胞外酶活性及其表征的C∶N均先增大后减小,C∶P、N∶P呈增大趋势;(4)元素比率阈值(TER)显示除在1800株/hm^(2)外,其他密度刺槐林地土壤微生物均受到N限制。刺槐林地土壤胞外酶及微生物对土壤养分变化具有自我调节作用,且呈现较好的内稳性,且中等密度刺槐林地更能促进养分积累,尤其是1800株/hm^(2)的刺槐林地更利于微生物的生长繁殖。研究结果可为该区刺槐人工林的合理经营提供科学依据。

关键词：林分密度微生物生态化学计量内稳性元素比率阈值刺槐黄土高原

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晋西黄土区不同入渗水量下刺槐林地优先流特征

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土壤 2024年第2期56卷 448-456页

作者：宋艺琳毕华兴赵丹阳巩大鹏王宁刘泽晖黄靖涵北京林业大学水土保持学院北京100083 林木资源高效生产全国重点实验室北京100083 山西吉县森林生态系统国家野外科学观测研究站山西吉县042200 水土保持国家林业局重点实验室(北京林业大学) 北京100083 北京市水土保持工程技术研究中心(北京林业大学) 北京100083 林业生态工程教育部工程研究中心(北京林业大学) 北京100083

为探究晋西黄土区刺槐林地是否存在土壤优先流及不同入渗水量条件下对优先流发育程度的影响,以山西吉县蔡家川小流域刺槐人工林为研究对象,结合野外染色示踪试验与室内图像处理的技术方法,获取垂直剖面染色形态特征图像并进行特征值的提... 详细信息

为探究晋西黄土区刺槐林地是否存在土壤优先流及不同入渗水量条件下对优先流发育程度的影响,以山西吉县蔡家川小流域刺槐人工林为研究对象,结合野外染色示踪试验与室内图像处理的技术方法,获取垂直剖面染色形态特征图像并进行特征值的提取,选取基质流深度、染色面积比、优先流比、长度指数、平均最大染色深度和染色面积比变异系数6个特征指标,基于均方差决策法定量分析不同入渗水量条件下的优先流发育情况。结果表明:(1)刺槐人工林土壤水分入渗过程中存在优先流现象,随入渗水量的增加,优先路径逐步向侧向发展,优先流斜侧入渗现象明显;(2)染色面积比随土层深度的增加呈非线性减小趋势,水分呈现非均匀下渗现象;入渗水量为75mm时的优先流比达到47.11%,优先流发育程度最高;(3)3种入渗水量条件下的平均最大染色深度分别为25.33、32.20、38.87cm,与入渗水量的大小呈正相关关系,表明入渗水量的增加可以促进水分向深层运动,有利于优先路径的开启;(4)入渗水量与优先流评价指数之间呈正相关关系,优先流评价指数75 mm(0.81)>50 mm(0.39)>25 mm(0.36),入渗水量增加促使优先流发育程度更高。

关键词：优先流刺槐人工林染色示踪晋西黄土区入渗水量

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沙质农田油沙豆保护性耕作优化模式的风洞模拟试验

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干旱区资源与环境 2022年第4期36卷 87-94页

作者：莎日娜于明含丁国栋赵媛媛赛克张个兴北京林业大学水土保持学院水土保持国家林业局重点实验室北京100083 宁夏盐池毛乌素沙地生态系统国家定位观测研究站盐池751500

油沙豆(Cyperus esculentus)作为生物治沙中的新兴热点物种,具有较强的适应性,可在我国北方沙漠化地区广泛引种种植,但由于其块茎作物在采收过程中会扰动表层土壤,引发风蚀危害,因此,为探究沙质农田油沙豆保护性耕作模式,文中基于风洞... 详细信息

油沙豆(Cyperus esculentus)作为生物治沙中的新兴热点物种,具有较强的适应性,可在我国北方沙漠化地区广泛引种种植,但由于其块茎作物在采收过程中会扰动表层土壤,引发风蚀危害,因此,为探究沙质农田油沙豆保护性耕作模式,文中基于风洞模拟试验,以乌兰布和沙漠油沙豆现有种植模式为基础进行情景设计,探究了不同风速条件下的12种条带采收模式(4种采收宽度×3种留茬宽度)及全部留茬免采收模式的防风蚀效果。结果表明:1)各保护性耕作模式在不同风速下的风速廓线均呈对数函数。全部留茬免采收及留茬3垄采收3垄模式的地表粗糙度最大,留茬1垄采收12垄的地表粗糙度最小,且粗糙度随留茬垄数的增加而增大。2)各保护性耕作模式在不同风速下的流场结构分布特征具有相似性,且近地表有效防风距离均约为8m(即9垄)。3)不同保护性耕作模式的防风效能大小为:全部留茬免采收>留茬3垄>留茬2垄>留茬1垄,其中,留茬2垄采收9垄模式是带状留茬模式中兼顾经济效益和生态效益的最优模式,可实现近地表防风效能达到40%以上。研究结果为沙漠地区油沙豆种植的防风减蚀采收管理提供实践指导。

关键词：油沙豆保护性耕作风洞试验流场结构防风效能

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晋西黄土区油松人工林空间结构与水文效应的关系

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生态学杂志 2025年第5期44卷 1417-1426页

作者：唐鹏张建军赵炯昌胡亚伟李阳王思淇卫朝阳北京林业大学水土保持学院北京100083 山西吉县森林生态系统国家野外科学观测研究站山西吉县042200 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 北京林业大学林业生态工程教育部工程研究中心北京100083

研究林分空间结构与林冠层、枯落物层及土壤层水文效应的关系对森林经营管理和涵养水源功能的可持续发挥具有重要意义。本文以山西吉县蔡家川小流域6种林分密度(1000、1800、2700、3600、4400、5200株·hm^(-2))的油松人工林为对象... 详细信息

研究林分空间结构与林冠层、枯落物层及土壤层水文效应的关系对森林经营管理和涵养水源功能的可持续发挥具有重要意义。本文以山西吉县蔡家川小流域6种林分密度(1000、1800、2700、3600、4400、5200株·hm^(-2))的油松人工林为对象,分析了林分角尺度、大小比数、开敞度、竞争指数、林层指数等空间结构参数与林冠层、枯落物层和土壤层水文效应的关系。结果表明:油松人工林密度为1000株·hm^(-2)时整体空间结构相对最优,林木间竞争较弱,开敞度较大,有利于形成更高更复杂的林冠结构和胸径优势木占比较高的林分,且密度越大,空间结构越差;密度为1000株·hm^(-2)时油松林冠截留量最大,为7.30 t·hm^(-2),密度为2700株·hm^(-2)时枯落物蓄积量、枯落物最大拦蓄水量和0~100 cm土层最大持水量最大,分别为26.69 t·hm^(-2)、4.11 mm和52.33 mm,因此油松林分密度为2700株·hm^(-2)时,油松林冠层、枯落物层和土壤层水文效应综合评价指数最大;大小比数与枯落物层蓄积量、最大拦蓄量、土壤层最大持水量和毛管持水量呈显著负相关(P<0.05);土壤非毛管持水量与开敞度呈显著正相关(P<0.05),与竞争指数呈显著负相关(P<0.05),大小比数、林层指数和开敞度是影响油松人工林水文效应的关键空间结构参数。

关键词：油松人工林林分空间结构枯落物层土壤层水文效应

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