黄河流域内蒙古段生态空间的功能评价及管制分区研究

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作者 肖鹏 秦富仓 +3 位作者 杨振奇 郭建英 刘心宇 要振宇 《西南林业大学学报(自然科学)》 北大核心 2025年第3期93-101,共9页

以黄河流域内蒙古段为研究对象,在GIS技术支持下,结合生态系统服务功能重要性和生态敏感性评价,构建二维关联判断矩阵,进行自然生态空间管制分区,并以此提出相关的管控意见。结果表明:水源涵养功能重要性大致呈东高西低的空间分布趋势,... 以黄河流域内蒙古段为研究对象,在GIS技术支持下,结合生态系统服务功能重要性和生态敏感性评价,构建二维关联判断矩阵,进行自然生态空间管制分区,并以此提出相关的管控意见。结果表明:水源涵养功能重要性大致呈东高西低的空间分布趋势,水土保持功能重要性分区较为零散,生物多样性保护功能重要性大致呈从东至西降低的空间分布趋势。水土流失敏感程度从东向西逐渐敏感分布,土地沙化敏感程度空间分布较为分散,土地沙化情况较为严重。将自然生态空间分成3种类型区域,其中高重要高敏感区约占总面积的33.39%,中度重要敏感区约占总面积的47.70%,低重要低敏感区约占总面积的18.91%。总体来看,黄河流域内蒙古段的生态环境敏感性整体较高,因此为缓解生态环境的敏感性,实施生态修复措施,可结合生态系统服务功能和生态敏感性的评价对自然生态空间进行分区,从而给予分区管制建议,为黄河流域内蒙古段自然资源的可持续利用,以及生态环境保护提供科学依据。 展开更多

关键词 黄河流域 生态空间 生态系统服务功能 生态敏感性 管制分区

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变化环境下黄河流域内蒙古段植被与水文要素的时空协同演变 被引量：8

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作者 陈永喆 崔艳红 +8 位作者 张才金 崔英杰 王怡璇 白亮亮 郭建英 刘廷玺 卢静 徐于月 龙笛 《水资源保护》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期141-149,共9页

为了探明我国干旱和半干旱区植被和水的时空演变规律,通过集成多源卫星遥感观测数据、再分析数据集与模型模拟数据,得到了黄河流域内蒙古段的降水、蒸散发、径流、表层土壤含水率、陆地总水储量变化信息,解析了2003—2018年不同土地利... 为了探明我国干旱和半干旱区植被和水的时空演变规律,通过集成多源卫星遥感观测数据、再分析数据集与模型模拟数据,得到了黄河流域内蒙古段的降水、蒸散发、径流、表层土壤含水率、陆地总水储量变化信息,解析了2003—2018年不同土地利用类型区植被与水资源的时空演变特征,探讨了植被与各水文要素之间的相互作用规律。结果表明:黄河流域内蒙古段东部森林植被覆盖度的提升促使蒸散发增加,年均蒸散发量和径流量之和较降水量高16.5 mm,导致土壤水和地下水储量下降;农田年平均净灌溉耗水量为101.3~108.9 mm,并因农田植被覆盖度逐年增大而增加;虽然草地区域年均蒸散发和径流量之和低于降水量,但草地植被覆盖度的持续增大导致水分盈余量显著降低,草地的耗水正接近其生态水文阈值;陆地总水储量等效水高以(7.5±1.9)mm/a的速率下降,区域地下水呈现亏缺趋势;降水的年际波动对植被覆盖度和蒸散发的影响逐渐减弱,对森林表层土壤含水率变化的影响也逐渐减弱。 展开更多

关键词 植被 水文要素 生态恢复 时空演变 黄河流域内蒙古段

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内蒙古十大孔兑区土地利用类型变化与生态环境效应 被引量：3

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作者 曾令建 杨振奇 +1 位作者 秦富仓 郭建英 《水土保持通报》 CSCD 北大核心 2023年第1期214-223,共10页

[目的]研究十大孔兑区土地利用变化与生态过程之间的关系,揭示人类活动和土地利用与生态环境效应,为研究区土地利用结构优化和区域生态环境保护提供依据。[方法]选取2000,2010,2020年landsat影像,采用监督分类的方法结合地统计模块来获... [目的]研究十大孔兑区土地利用变化与生态过程之间的关系,揭示人类活动和土地利用与生态环境效应,为研究区土地利用结构优化和区域生态环境保护提供依据。[方法]选取2000,2010,2020年landsat影像,采用监督分类的方法结合地统计模块来获取不同时期土地利用数据和转移矩阵,对土地利用动态度、土地利用程度综合指数进行分析,在此基础上,运用数理统计等方法,选取NDVI值、生态环境质量指数等指标,对十大孔兑区生态环境质量进行综合评价。[结果]①研究期内,林地和草地面积比例变化幅度最大,水域面积比例最小,各土地利用类型之间转换频繁,林地“涨势”和草地、未利用地“落势”,十分明显。②十大孔兑区2000,2010,2020年土地利用类型转化的生态环境质量指数分别为0.5261,0.5373,0.5433,整体呈现上涨趋势;在空间分布方面,生态环境质量东高西低、南高北低。③年平均降水量、年平均风速会对生态环境质量产生显著的正向影响,年平均气温会对生态环境质量产生显著的负向影响。[结论]2000—2020年,城镇化快速发展的同时,十大孔兑区生态环境质量也在向好发展,研究区范围内生态环境质量呈现整体改善,局部恶化的局面,建设用地、林地、草地、未利用地之间的转化是主要原因,退耕还林等环境保护政策使研究区环境质量不断上升。 展开更多

关键词 土地利用变化 土地利用程度 生态环境效应 十大孔兑

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风力侵蚀对土壤理化性质的影响研究进展 被引量：1

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作者 刘继业 左合君 +2 位作者 郭建英 邢恩德 珊丹 《绿色科技》 2024年第24期93-99,112,共8页

为明确风力侵蚀对土壤物理以及化学性质的影响,探讨了风力侵蚀与诸多土壤理化因子的相互作用机制,为风力侵蚀治理及水土保持措施的高效实施提供重要参考依据。本文以土壤容重、土壤含水量、土壤团聚体、土壤粒径组成、土壤有机碳及土壤... 为明确风力侵蚀对土壤物理以及化学性质的影响,探讨了风力侵蚀与诸多土壤理化因子的相互作用机制,为风力侵蚀治理及水土保持措施的高效实施提供重要参考依据。本文以土壤容重、土壤含水量、土壤团聚体、土壤粒径组成、土壤有机碳及土壤养分等多个关键理化因子为参数展开综述,通过梳理上述指标在风力侵蚀过程中的动态变化,分析了风力侵蚀对土壤理化性质的影响机制,揭示该研究中出现的不足之处:目前研究方法单一,室内模拟与野外试验没有充分结合;现有研究中土壤质量变化的基本过程与机制研究尚不成熟。并对今后相关研究趋势进行展望:研究过程中应将室内模拟实验与野外试验相结合并构建综合性的研究框架;深入研究土壤颗粒在风力作用下的微观运移机制并建立更准确的土壤质量评价体系;明晰风力侵蚀与土壤理化性质相互作用机制,为风力侵蚀治理以及土壤质量评价体系的进一步完善提供坚实的理论基础。 展开更多

关键词 土壤侵蚀 风力侵蚀 土壤质量

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1959-2018年气候变化对内蒙古春玉米需水量和产量的影响 被引量：17

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作者 乔帅帅 高晓瑜 +4 位作者 屈忠义 杨绣娟 畅笑 杨锋 冯鑫炜 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第S01期87-97,F0003,共12页

为明确内蒙古春玉米气候资源变化规律,量化气候变化对春玉米需水量和产量的影响,促进该区水资源优化配置和粮食安全保障,该研究基于内蒙古113个气象站点及统计作物系数值,利用五日滑动平均法,在80%保证率下分析了积温(≥10℃)及春玉米... 为明确内蒙古春玉米气候资源变化规律,量化气候变化对春玉米需水量和产量的影响,促进该区水资源优化配置和粮食安全保障,该研究基于内蒙古113个气象站点及统计作物系数值,利用五日滑动平均法,在80%保证率下分析了积温(≥10℃)及春玉米栽培模式(早熟、中早熟、中熟、中晚熟和晚熟)的空间变化,计算了春玉米生长季有效降雨量和作物需水量,采用逐步回归模型建立了气象因子和春玉米产量的关系。结果如下:1)1959-2018年内蒙古地区积温呈增加趋势,2009-2018年较1959-1968年积温增加了263℃,积温等值线发生明显偏移。不同熟型春玉米边界线北移东扩明显,中东部地区春玉米由不适宜种植区向早熟型和中熟型转变。2)1959-2018年春玉米生长期有效降雨量为114 mm,整体呈下降趋势。作物需水量为481 mm,整体呈显著增加趋势。作物需水量与有效降雨量和地下水补给量耦合度在0.02~0.40之间,整体呈下降趋势。3)气象因子中,温度呈上升趋势,其余因子整体呈下降趋势,逐步回归分析表明,降雨为影响该地区春玉米产量的主要因子。研究可为内蒙古地区春玉米空间布局及水资源高效利用提供依据。 展开更多

关键词 作物需水量 降雨量 气候变化 春玉米 积温 产量

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植被覆盖变化与土壤保持演变空间异质性研究 被引量：9

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作者 曾令建 杨振奇 +2 位作者 秦富仓 郭建英 张铁钢 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2023年第5期178-188,共11页

为定量研究植被覆盖与土壤保持两者之间的关系及植被覆盖对土壤保持的影响,选取十大孔兑为研究区,利用趋势分析法、空间自相关分析、InVEST模型,重点分析十大孔兑2000—2020年植被覆盖、土壤保持时空变化及植被覆盖变化对土壤保持的作... 为定量研究植被覆盖与土壤保持两者之间的关系及植被覆盖对土壤保持的影响,选取十大孔兑为研究区,利用趋势分析法、空间自相关分析、InVEST模型,重点分析十大孔兑2000—2020年植被覆盖、土壤保持时空变化及植被覆盖变化对土壤保持的作用。结果表明:(1)研究期内,十大孔兑区植被覆盖均呈增加趋势;(2)2000—2020年,土壤保持量随着植被覆盖的增加而增加,说明植被覆盖增加对于土壤侵蚀有明显的抑制作用,对土壤保持服务功能有明显的促进作用;(3)植被覆盖与土壤保持局部空间自相关,Moran’s I指数<0,但2000—2020年相关系数逐渐增大,在空间分布上,相关性分布差异明显,“高—高”和“低—低”分布在中游库布齐风沙区以及上游丘陵沟壑区有零星分布,“高—低”和“低—高”分布在上游丘陵沟壑区和下游冲积平原区,主要是上游丘陵沟壑区海拔较高,对于土壤保持能力较强,但植被覆盖度较低,下游冲积平原区主要为农田生态系统,生长季NDVI较高,但土壤抗蚀性差,土壤保持能力较弱。通过对十大孔兑区植被覆盖变化和土壤保持演变及其空间异质性和相关关系进行分析,说明植被覆盖增加在一定程度上对土壤保持有促进作用,同时也为研究区的水土流失治理工作提供一定的参考作用。 展开更多

关键词 十大孔兑 植被覆盖 土壤保持 生态系统服务

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矿区植被恢复研究进展与展望 被引量：4

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作者 史鹏莉 刘艳萍 +2 位作者 杨振奇 郭建英 刘海龙 《绿色科技》 2022年第10期189-194,共6页

基于中国学术网络出版总库(CNKI)刊载的矿区植被恢复相关文献,利用CiteSpace软件绘制关键词、时间序列等知识图谱。结果表明:近10年来矿区植被恢复已受到众多学者广泛关注,植被恢复对土壤理化性质的影响一直是研究的重点内容,且近些年... 基于中国学术网络出版总库(CNKI)刊载的矿区植被恢复相关文献,利用CiteSpace软件绘制关键词、时间序列等知识图谱。结果表明:近10年来矿区植被恢复已受到众多学者广泛关注,植被恢复对土壤理化性质的影响一直是研究的重点内容,且近些年植被恢复对土壤微生物的影响是研究热点。在以后的矿区生态修复中,应将植被恢复与施肥、灌溉等多种措施综合实施使恢复效果达到最佳。重点阐述了矿区植被修复技术、植被对矿区土壤性质影响的研究进展,为矿区生态恢复提供系统性的参考依据。 展开更多

关键词 矿区 CITESPACE 植被恢复技术 土壤性质

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综合干旱指数构建及其在不同草原类型中的应用 被引量：7

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作者 赵水霞 王文君 +2 位作者 吴英杰 李玮 全强 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第16期99-107,共9页

干旱指数是评估旱情等级、制定防旱减灾对策的重要指标。该研究从干旱发生的物理机制出发,基于CRITIC(Criteria Importance Through Inter-criteria Correlation)客观赋权法,综合考虑气象标准化降水蒸散指数(Standard Precipitation Eva... 干旱指数是评估旱情等级、制定防旱减灾对策的重要指标。该研究从干旱发生的物理机制出发,基于CRITIC(Criteria Importance Through Inter-criteria Correlation)客观赋权法,综合考虑气象标准化降水蒸散指数(Standard Precipitation Evapotranspiration Index,SPEI)、植被供水指数(Vegetation Supply Water Index,VSWI)和日光诱导叶绿素荧光指数(Solar-induced Chlorophyll Fluorescence,SIF)在干旱发展过程中的作用机制,构建融合多源信息的综合干旱指数,探究其在不同草原类型干旱中的适用性和敏感性,进而分析干旱的时空分布及演化特征。结果表明:综合干旱指数既能敏锐捕捉气象干旱的早期开始,亦能从水文和牧业干旱角度综合反映旱情的持续过程和时间,相比单一干旱指数,具有综合表征多尺度干旱演化特征的优势;2007—2018年,内蒙古锡林郭勒草原干旱频率呈波动中下降趋势,干旱强度主要以轻中旱为主,重旱及以上干旱集中在春秋两季;空间分布上从西北向东南逐渐降低,呈现荒漠草原>典型草原>草甸草原,典型草原中北部旱情严重的特征。该研究对蒙古高原不同草原类型干旱事件精准监测及旱灾防御具有重要意义。 展开更多

关键词 干旱 降水 综合干旱指数 叶绿素荧光指数 适用性 锡林郭勒草原

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太阳能智能牲畜饮水系统设计与实验

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作者 牛俊奎 姚佳男 +1 位作者 李振刚 郭少华 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第9期210-214,共5页

为解决高寒地区冬季严寒气候环境下饮水槽结冰和水温较低,导致牲畜饮水量少、饮食减少、发育迟缓、体能下降等问题,提高养殖质量及经济效益,设计了太阳能智能牲畜饮水系统。系统利用太阳能将饮水温度加热到(14~33)℃,实现牲畜冬季饮用... 为解决高寒地区冬季严寒气候环境下饮水槽结冰和水温较低,导致牲畜饮水量少、饮食减少、发育迟缓、体能下降等问题,提高养殖质量及经济效益,设计了太阳能智能牲畜饮水系统。系统利用太阳能将饮水温度加热到(14~33)℃,实现牲畜冬季饮用温水的需求。系统采用PLC控制和组态软件监控,实现自动补水、集热循环及自动饮水等功能。当感应到牲畜来时自动放水,饮水结束后将饮水槽中剩余水排空,实现无人化自动饮水管理功能。实验表明,系统利用太阳能可将饮水温度加热到33℃,集热效果明显,满足冬季严寒气候条件下牲畜饮用温水的热量需求,且该方案有效避免能量损失。系统所需能源主要来自太阳能,能源丰富廉价无污染,且无人化牲畜饮水管理大大减轻牧民劳动量和改善养殖条件。 展开更多

关键词 太阳能 牲畜饮水 控制系统 组态软件

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裸露砒砂岩区不同植被类型土壤团聚体稳定性与抗蚀性能 被引量：12

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作者 杨振奇 郭建英 +3 位作者 秦富仓 刘铁军 刘艳萍 邢恩德 《水土保持通报》 CSCD 北大核心 2021年第3期8-14,共7页

[目的]研究裸露砒砂岩区鲍家沟小流域不同植被类型土壤团聚体特征与可蚀性,为植被建设和减轻入黄泥沙提供科学指导。[方法]运用Le Bissonnais法和崩解法研究裸露砒砂岩区不同植被类型土壤团聚体稳定性特征与可蚀性。[结果]①慢速湿润处... [目的]研究裸露砒砂岩区鲍家沟小流域不同植被类型土壤团聚体特征与可蚀性,为植被建设和减轻入黄泥沙提供科学指导。[方法]运用Le Bissonnais法和崩解法研究裸露砒砂岩区不同植被类型土壤团聚体稳定性特征与可蚀性。[结果]①慢速湿润处理条件下,土壤结构中以2 mm以上的团聚为主,预湿扰动处理条件下,2 mm以上的团聚体占14.79%~40.17%,快速湿润处理条件下2 mm以上团聚体含量占4.69%~15.11%。②土壤团聚体的破坏率呈现:裸地>草地>油松林>山杏林>柠条林>沙棘林的趋势。③裸露砒砂岩区土壤的可蚀性K值在0.045~0.092之间,各植被类型土壤的崩解速率在0.48~1.38 g/min之间。[结论]沙棘等人工植被能够显著增强土壤团聚体结构的稳定性,降低土壤的可蚀性,提升土壤的抗蚀性能,从而有效削减侵蚀产沙过程。 展开更多

关键词 裸露砒砂岩区 Le Bissonnais法 土壤团聚体 土壤抗蚀性能

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裸露砒砂岩区小流域植被景观空间格局与地形关系 被引量：5

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作者 杨振奇 郭建英 +3 位作者 秦富仓 刘静 张铁钢 张欣 《西北林学院学报》 CSCD 北大核心 2021年第5期133-139,共7页

以裸露砒砂岩区鲍家沟小流域为对象,运用景观生态学理论和典型相关分析相结合的方法,研究了裸露砒砂岩区小流域土壤侵蚀空间自相关特征及影响因素。结果表明:1)以鲍家沟小流域为代表的裸露砒砂岩区典型流域,流域内的优势景观为裸露基岩... 以裸露砒砂岩区鲍家沟小流域为对象,运用景观生态学理论和典型相关分析相结合的方法,研究了裸露砒砂岩区小流域土壤侵蚀空间自相关特征及影响因素。结果表明:1)以鲍家沟小流域为代表的裸露砒砂岩区典型流域,流域内的优势景观为裸露基岩景观,其次为连片的人工植被景观。2)各斑块类型的破碎程度呈草地>山杏林>柠条林>油松林>沙棘林>裸露基岩的排列顺序。3)典型相关分析表明,流域植被景观格局具有零散和形状复杂的斑块特征,坡度和地表切割深度是导致植被景观破碎并决定景观空间分布格局的主导因素。研究裸露砒砂岩区小流域植被景观空间格局与地形关系,对于科学指导区域植被建设,减轻入黄泥沙有重要意义。 展开更多

关键词 裸露砒砂岩区 植被景观格局 地形因子 典型相关分析

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太阳能恒温智能供水系统设计与实现 被引量：1

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作者 牛俊奎 王世锋 +1 位作者 朱俊峰 姚佳男 《中国农村水利水电》 北大核心 2023年第3期157-160,168,共5页

针对我国北方冬季严寒气候条件下饮水槽结冰和饮水温度低,导致牲畜产生冷应激反应,影响生长发育和养殖效益等问题,设计了太阳能恒温智能供水系统。系统利用太阳能光伏发电为系统运行提供电能,利用太阳能光热将水加热到适宜的饮水温度范... 针对我国北方冬季严寒气候条件下饮水槽结冰和饮水温度低,导致牲畜产生冷应激反应,影响生长发育和养殖效益等问题,设计了太阳能恒温智能供水系统。系统利用太阳能光伏发电为系统运行提供电能,利用太阳能光热将水加热到适宜的饮水温度范围内,满足牲畜冬季饮用温水的需求,采用温控模块、红外感应及液位开关等设备,实现太阳能制热和牲畜饮水自动控制等功能。结果表明,系统运行稳定,集热效果明显,且系统所需能源全部来自太阳能,节能环保、运行费用低。牲畜自动饮水控制大大减轻牧民劳动量和改善养殖条件。 展开更多

关键词 光伏发电 太阳能制热 牲畜饮水 自动控制

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沙区光伏阵列对近地层风沙输移的干扰效应 被引量：11

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作者 唐国栋 蒙仲举 +2 位作者 高永 党晓宏 史芮嘉 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第13期101-110,共10页

沙漠地区建设光伏阵列后,地表吹蚀和堆积过程引起的地貌变化不仅严重威胁到了光伏组件固定结构的稳定,而且间接加速损耗了电板发电功率。为探究沙区光伏阵列扰动下近地层风沙输移特征,在库布齐沙漠中段的200MW光伏电站腹地区域,通过同... 沙漠地区建设光伏阵列后,地表吹蚀和堆积过程引起的地貌变化不仅严重威胁到了光伏组件固定结构的稳定,而且间接加速损耗了电板发电功率。为探究沙区光伏阵列扰动下近地层风沙输移特征,在库布齐沙漠中段的200MW光伏电站腹地区域,通过同步测定光伏阵列腹地电板不同部位(板间、板前和板后)和上风向无光伏设施覆盖的流动沙地近地层输沙率,同时利用HOBO小型移动气象站记录观测期风速和风向信息,分析不同风速风向条件下光伏阵列整体阻沙率、局部不同部位风沙流结构及通量模型。结果显示:光伏阵列与风向夹角在–12.30°~82.19°范围内,光伏阵列阻沙率为35.34%~93.02%,当夹角超过45°时,光伏阵列平均阻沙率可达84.63%;随光伏阵列与风向之间夹角增大,板间和板后位置风沙输移高度有向上层移动的趋势,而板前位置则更加贴近地表;双参数指数函数可以较好地模拟光伏阵列内不同部位近地层30cm高度范围内输沙率随高度的变化规律。研究结果有助于认识沙漠地区建设光伏阵列后近地层风沙输移规律,可为科学制定次生风沙危害防治技术方案提供依据与参考。 展开更多

关键词 太阳能 沙粒 光伏阵列 输沙率 风沙流结构 拟合模型 库布齐沙漠

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