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基于Meta分析灌溉对中国北方地区花生产量和水分利用效率的影响
被引量:
3
1
作者
薛德鹏
杨路华
+1 位作者
申孝军
巫奎君
《节水灌溉》
北大核心
2024年第4期97-104,共8页
探究灌溉对我国北方地区花生产量和水分利用效率(WUE)的影响及不同灌溉模式下花生产量和WUE变化的差异,可为北方地区花生高效灌溉提供理论依据和数据支撑。通过收集北方地区近40年的花生田间灌溉试验数据,依据灌溉方式、灌溉定额、灌溉...
探究灌溉对我国北方地区花生产量和水分利用效率(WUE)的影响及不同灌溉模式下花生产量和WUE变化的差异,可为北方地区花生高效灌溉提供理论依据和数据支撑。通过收集北方地区近40年的花生田间灌溉试验数据,依据灌溉方式、灌溉定额、灌溉次数和灌溉阶段进行分组,以不灌溉作对照,利用Meta-analysis定量分析灌溉对花生产量和WUE的综合效应及其影响因素。结果表明:在北方地区,相比不灌溉,花生灌溉后产量和WUE可分别提高16.86%和2.62%(P<0.05),其中,在华北地区灌溉对花生产量和WUE的提升幅度高于东北地区。当采取畦灌、灌溉定额>90 mm、灌水次数≥4次或全生育期灌溉的措施时,花生的增产率更高,分别为20.42%、29.87%、25.89%和29.84%(P<0.05)。选择滴灌、灌溉定额<30 mm、灌水1次或花针期灌溉时,花生WUE提升更显著,分别为2.76%、8.39%、5.27%和7.96%(P<0.05)。随机森林结果显示:在北方地区,灌溉定额是影响灌溉对花生产量和WUE效应的最重要因素,其次为灌溉阶段。因此,建议北方花生种植区灌溉定额不超过150 mm,其中,东北地区适宜灌溉定额为30~60 mm,华北地区适宜灌溉定额为90~150 mm。采取滴灌方式进行灌溉、全生育期灌水2~3次或以花针期和结荚期灌溉为主,苗期为辅,更利于花生增产和WUE提升的协同,进而实现我国北方地区花生的高效灌溉。
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关键词
北方地区
花生
灌溉
产量
水分利用效率
META分析
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职称材料
水体富营养化响应规律与水华预警方法研究进展
被引量:
3
2
作者
陈弘
周庆琛
+1 位作者
佟光远
郭冰冰
《中国农村水利水电》
北大核心
2024年第7期117-125,134,共10页
水体富营养化问题日益严峻,这种现象导致了浮游植物的异常增长,释放有害的藻毒素,造成了水体的污染,并对动植物乃至人类造成了危害。与之相关的,水体通常流动缓慢,连通性差,水流停滞时间较长,使得这些水体更容易受到富营养化的影响,也...
水体富营养化问题日益严峻,这种现象导致了浮游植物的异常增长,释放有害的藻毒素,造成了水体的污染,并对动植物乃至人类造成了危害。与之相关的,水体通常流动缓慢,连通性差,水流停滞时间较长,使得这些水体更容易受到富营养化的影响,也使水华风险升高。针对水华的产生机理,深入探讨了水动力因素、水环境因素和气象因素的影响。水动力因素包括水体的流速、流量和水体扰动等情况,它们共同决定了藻类的积聚程度;水环境因素包括水温、溶解氧、营养盐浓度以及酸碱度等,它们将直接影响浮游藻类的生长;气象因素如气温、风力等会改变水体的温度,从而对水华的形成和发展产生影响。还依据江河湖库水体的特点,探讨了数值模型和数据驱动模型在水华预测中的应用,数值模型在水华预测中的应用是通过模拟水体中的环境因素,来预测水华的发生和发展趋势;数据驱动模型以数据挖掘算法和统计技术为基础,利用机器学习方法,通过分析和识别监测数据、图片与水华的对应关系,进行迭代学习,创建其与水华爆发的预测联系。它们为探究水体状况、预测水华事件提供了有效工具,二者相耦合的方法对水华的精准预测有着重要意义,也是未来研究的发展趋势,有助于水资源管理者更好地对其进行调控,提高预测精度和水质管理的效率以减少水华的发生。
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关键词
富营养化
蓝藻水华
水华预警
数值模型
数据驱动模型
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职称材料
基于APSIM-Maize模型的石羊河流域春玉米适宜种植区产量模拟及参数优化
3
作者
史博然
韩娜娜
+3 位作者
彭致功
周青云
李松敏
王敏敏
《节水灌溉》
北大核心
2024年第12期55-62,71,共9页
为提高APSIM-Maize模型在西北干旱条件下对春玉米产量模拟的精准性,以甘肃省石羊河流域春玉米适宜种植区(永昌县、民勤县、凉州区、古浪县)为研究区域,通过查阅与研究地区春玉米相关的49篇大田试验文献获得2009-2022年共115对观测数据,...
为提高APSIM-Maize模型在西北干旱条件下对春玉米产量模拟的精准性,以甘肃省石羊河流域春玉米适宜种植区(永昌县、民勤县、凉州区、古浪县)为研究区域,通过查阅与研究地区春玉米相关的49篇大田试验文献获得2009-2022年共115对观测数据,基于APSIM-Maize模型,采用敏感性指数SI法和修正的Morris法对水分利用率、光周期斜率等21个模型参数进行敏感性分析,针对4个适宜种植区分别对筛选的敏感参数进行优化验证。结果表明:(1)对春玉米产量较敏感的模型参数有5个,敏感大小分别为蒸腾效率系数>出苗到拔节结束积温>光合作用与辐射利用效率>开花至开始灌浆积温>茎向籽粒转移的生物量;(2)针对不同适宜种植区,参数优化效果有所差异,其中永昌县、凉州区及古浪县效果较好,民勤县的优化效果次之;(3)春玉米适宜种植区参数优化后的产量实测值与模拟值之间的相关系数分别由0.566提高到0.978、0.341提高到0.809、0.455提高到0.953、0.537提高到0.936,均方根误差分别由1837.10~3088.72 kg/hm^(2)减小到341.64~996.64 kg/hm^(2),优化后的参数有效的提高了模型模拟产量的精度。
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关键词
春玉米
APSIM-Maize模型
产量
适宜种植区
敏感性分析
参数
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职称材料
基于HYDRUS模型的葵花田土壤水药运移模拟研究
4
作者
马宇静
周青云
张宝忠
《干旱地区农业研究》
CSCD
北大核心
2024年第4期79-88,共10页
为掌握不同施用量的除草剂在土壤中的残留情况,通过开展田间试验,结合HYDRUS模型对河套灌区葵花田土壤含水率、草甘膦和高效氟吡甲禾灵的运移过程进行模拟,探究不同施用量的草甘膦和高效氟吡甲禾灵在土壤中的运移规律。结果表明:不同施...
为掌握不同施用量的除草剂在土壤中的残留情况,通过开展田间试验,结合HYDRUS模型对河套灌区葵花田土壤含水率、草甘膦和高效氟吡甲禾灵的运移过程进行模拟,探究不同施用量的草甘膦和高效氟吡甲禾灵在土壤中的运移规律。结果表明:不同施用量处理的草甘膦和高效氟吡甲禾灵主要分布在0~5 cm和5~10 cm土层,0~5 cm土层的残留量较多;施药后7 d, 0~5 cm土层草甘膦和高效氟吡甲禾灵的残留量分别减少71.0%~75.8%和94.7%~94.9%,5~10 cm土层草甘膦和高效氟吡甲禾灵的残留量分别减少48.0%~50.0%和86.2%~89.9%;施药后21 d,土壤和地下水中均未检测到草甘膦和高效氟吡甲禾灵。由HYDRUS模型模拟结果可知,土壤含水率、草甘膦和高效氟吡甲禾灵残留量的模拟值与田间实测值吻合度较高,该模型能够用于模拟葵花田土壤水分分布特征和除草剂的运移规律。
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关键词
土壤含水率
草甘膦
高效氟吡甲禾灵
土壤残留
HYDRUS模型
数值模拟
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职称材料
荒漠草原生长季不同时间尺度水热通量变化特征及其影响因子
被引量:
3
5
作者
韩信
张宝忠
+3 位作者
车政
王军
周青云
韩娜娜
《农业工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第15期65-75,共11页
荒漠草原水热通量变化特征及其影响因素分析对提高区域水热交换规律认识和了解其在气候变化中的作用具有重要意义。该研究基于内蒙古荒漠草原2018和2019年4—10月涡度相关系统与相应的环境因子观测资料,分析了荒漠草原不同时间尺度水热...
荒漠草原水热通量变化特征及其影响因素分析对提高区域水热交换规律认识和了解其在气候变化中的作用具有重要意义。该研究基于内蒙古荒漠草原2018和2019年4—10月涡度相关系统与相应的环境因子观测资料,分析了荒漠草原不同时间尺度水热通量(感热通量(sensible heat flux,H)和潜热通量(latent heat flux,LE))及能量占比(H/LE)的变化特征及其环境因子调控机制。结果表明:1)H为该生态系统的主要能量消耗形式,且同一环境因子在不同生育期对H、LE、H/LE的影响存在差异;2)小时尺度上,H、LE呈单峰型变化,峰值均主要出现在12:00—14:00之间,且LE峰值出现时间较H滞后1~2 h。H的主要影响因素为平均风速(wind speed,Ws),相对湿度(relative humidity,RH)、饱和水汽压差(vaporpressuredeficit,VPD)和空气温度(airtemperature,Ta),相关系数(correlation coefficient,r)绝对值大小分别为Ws(0.72)>RH(0.66)>VPD(0.61)>Ta(0.38)。LE的主要影响因素为Ta、VPD、地面温度(soil temperature,Ts)和降雨(precipitation,P);3)日尺度上,H、LE呈明显的季节变化,H的主要影响因素是RH、Ws、Ts、Ta、P和VPD,LE主要影响因素为RH、Ws、Ts和Ta;4)月尺度上,H、LE近似呈单峰型变化,夏季能量消散方式以LE为主,H的主要影响因素为RH、Ws和VPD,其中VPD正效应最强(r=0.75),P对LE的正效应最强(r=0.75),而RH对H/LE的负效应最强(r=-0.76)。研究结果有利于准确理解多时间尺度下荒漠草原H和LE对环境因子的响应,同时可为草原生态功能区的植被恢复、生态环境保护提供理论依据和技术支撑。
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关键词
荒漠草原
不同时间尺度
水热通量
影响因子
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职称材料
题名
基于Meta分析灌溉对中国北方地区花生产量和水分利用效率的影响
被引量:
3
1
作者
薛德鹏
杨路华
申孝军
巫奎君
机构
天津农学院
水利
工程
学院
天津农学院-中国农业大学智慧水利研究中心
出处
《节水灌溉》
北大核心
2024年第4期97-104,共8页
基金
国家自然科学基金项目(52179052)。
文摘
探究灌溉对我国北方地区花生产量和水分利用效率(WUE)的影响及不同灌溉模式下花生产量和WUE变化的差异,可为北方地区花生高效灌溉提供理论依据和数据支撑。通过收集北方地区近40年的花生田间灌溉试验数据,依据灌溉方式、灌溉定额、灌溉次数和灌溉阶段进行分组,以不灌溉作对照,利用Meta-analysis定量分析灌溉对花生产量和WUE的综合效应及其影响因素。结果表明:在北方地区,相比不灌溉,花生灌溉后产量和WUE可分别提高16.86%和2.62%(P<0.05),其中,在华北地区灌溉对花生产量和WUE的提升幅度高于东北地区。当采取畦灌、灌溉定额>90 mm、灌水次数≥4次或全生育期灌溉的措施时,花生的增产率更高,分别为20.42%、29.87%、25.89%和29.84%(P<0.05)。选择滴灌、灌溉定额<30 mm、灌水1次或花针期灌溉时,花生WUE提升更显著,分别为2.76%、8.39%、5.27%和7.96%(P<0.05)。随机森林结果显示:在北方地区,灌溉定额是影响灌溉对花生产量和WUE效应的最重要因素,其次为灌溉阶段。因此,建议北方花生种植区灌溉定额不超过150 mm,其中,东北地区适宜灌溉定额为30~60 mm,华北地区适宜灌溉定额为90~150 mm。采取滴灌方式进行灌溉、全生育期灌水2~3次或以花针期和结荚期灌溉为主,苗期为辅,更利于花生增产和WUE提升的协同,进而实现我国北方地区花生的高效灌溉。
关键词
北方地区
花生
灌溉
产量
水分利用效率
META分析
Keywords
northern region
peanuts
irrigation
yield
water use efficiency
meta-analysis
分类号
S274 [农业科学—农业水土工程]
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职称材料
题名
水体富营养化响应规律与水华预警方法研究进展
被引量:
3
2
作者
陈弘
周庆琛
佟光远
郭冰冰
机构
天津农学院
水利
工程
学院
天津农学院-中国农业大学智慧水利研究中心
天津农学院
计算机与信息工程
学院
出处
《中国农村水利水电》
北大核心
2024年第7期117-125,134,共10页
基金
水体污染控制与治理国家科技重大专项子课题(2017ZX07106003)。
文摘
水体富营养化问题日益严峻,这种现象导致了浮游植物的异常增长,释放有害的藻毒素,造成了水体的污染,并对动植物乃至人类造成了危害。与之相关的,水体通常流动缓慢,连通性差,水流停滞时间较长,使得这些水体更容易受到富营养化的影响,也使水华风险升高。针对水华的产生机理,深入探讨了水动力因素、水环境因素和气象因素的影响。水动力因素包括水体的流速、流量和水体扰动等情况,它们共同决定了藻类的积聚程度;水环境因素包括水温、溶解氧、营养盐浓度以及酸碱度等,它们将直接影响浮游藻类的生长;气象因素如气温、风力等会改变水体的温度,从而对水华的形成和发展产生影响。还依据江河湖库水体的特点,探讨了数值模型和数据驱动模型在水华预测中的应用,数值模型在水华预测中的应用是通过模拟水体中的环境因素,来预测水华的发生和发展趋势;数据驱动模型以数据挖掘算法和统计技术为基础,利用机器学习方法,通过分析和识别监测数据、图片与水华的对应关系,进行迭代学习,创建其与水华爆发的预测联系。它们为探究水体状况、预测水华事件提供了有效工具,二者相耦合的方法对水华的精准预测有着重要意义,也是未来研究的发展趋势,有助于水资源管理者更好地对其进行调控,提高预测精度和水质管理的效率以减少水华的发生。
关键词
富营养化
蓝藻水华
水华预警
数值模型
数据驱动模型
Keywords
Eutrophication
cyanobacterial blooms
bloom warning
numerical modeling
data-driven modeling
分类号
X524 [环境科学与工程—环境工程]
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职称材料
题名
基于APSIM-Maize模型的石羊河流域春玉米适宜种植区产量模拟及参数优化
3
作者
史博然
韩娜娜
彭致功
周青云
李松敏
王敏敏
机构
天津农学院
水利
工程
学院
中国
水利
水电科学
研究
院流域水循环模拟与调控国家重点实验室
天津农学院-中国农业大学智慧水利研究中心
出处
《节水灌溉》
北大核心
2024年第12期55-62,71,共9页
基金
国家重点研发计划项目(2022YFD1900504)
天津市主要农作物智能育种重点实验室青年开放课题(KLIBMC2303)
天津市教委科研计划项目(2020KJ100)。
文摘
为提高APSIM-Maize模型在西北干旱条件下对春玉米产量模拟的精准性,以甘肃省石羊河流域春玉米适宜种植区(永昌县、民勤县、凉州区、古浪县)为研究区域,通过查阅与研究地区春玉米相关的49篇大田试验文献获得2009-2022年共115对观测数据,基于APSIM-Maize模型,采用敏感性指数SI法和修正的Morris法对水分利用率、光周期斜率等21个模型参数进行敏感性分析,针对4个适宜种植区分别对筛选的敏感参数进行优化验证。结果表明:(1)对春玉米产量较敏感的模型参数有5个,敏感大小分别为蒸腾效率系数>出苗到拔节结束积温>光合作用与辐射利用效率>开花至开始灌浆积温>茎向籽粒转移的生物量;(2)针对不同适宜种植区,参数优化效果有所差异,其中永昌县、凉州区及古浪县效果较好,民勤县的优化效果次之;(3)春玉米适宜种植区参数优化后的产量实测值与模拟值之间的相关系数分别由0.566提高到0.978、0.341提高到0.809、0.455提高到0.953、0.537提高到0.936,均方根误差分别由1837.10~3088.72 kg/hm^(2)减小到341.64~996.64 kg/hm^(2),优化后的参数有效的提高了模型模拟产量的精度。
关键词
春玉米
APSIM-Maize模型
产量
适宜种植区
敏感性分析
参数
Keywords
spring maize
APSIM model
yield
suitable planting area
sensitivity analysis
parameter
分类号
S274 [农业科学—农业水土工程]
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职称材料
题名
基于HYDRUS模型的葵花田土壤水药运移模拟研究
4
作者
马宇静
周青云
张宝忠
机构
天津农学院
水利
工程
学院
天津农学院-中国农业大学智慧水利研究中心
中国
水利
水电科学
研究
院流域水循环模拟与调控国家重点实验室
出处
《干旱地区农业研究》
CSCD
北大核心
2024年第4期79-88,共10页
基金
国家重点研发计划项目(2019YFC0409203)
“科技兴蒙”行动重点专项(2022EEDSKJXM004-3)。
文摘
为掌握不同施用量的除草剂在土壤中的残留情况,通过开展田间试验,结合HYDRUS模型对河套灌区葵花田土壤含水率、草甘膦和高效氟吡甲禾灵的运移过程进行模拟,探究不同施用量的草甘膦和高效氟吡甲禾灵在土壤中的运移规律。结果表明:不同施用量处理的草甘膦和高效氟吡甲禾灵主要分布在0~5 cm和5~10 cm土层,0~5 cm土层的残留量较多;施药后7 d, 0~5 cm土层草甘膦和高效氟吡甲禾灵的残留量分别减少71.0%~75.8%和94.7%~94.9%,5~10 cm土层草甘膦和高效氟吡甲禾灵的残留量分别减少48.0%~50.0%和86.2%~89.9%;施药后21 d,土壤和地下水中均未检测到草甘膦和高效氟吡甲禾灵。由HYDRUS模型模拟结果可知,土壤含水率、草甘膦和高效氟吡甲禾灵残留量的模拟值与田间实测值吻合度较高,该模型能够用于模拟葵花田土壤水分分布特征和除草剂的运移规律。
关键词
土壤含水率
草甘膦
高效氟吡甲禾灵
土壤残留
HYDRUS模型
数值模拟
Keywords
soil moisture
glyphosate
HPME
soil residues
HYDRUS model
numerical simulation
分类号
S152.7 [农业科学—土壤学]
S482.4 [农业科学—农药学]
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职称材料
题名
荒漠草原生长季不同时间尺度水热通量变化特征及其影响因子
被引量:
3
5
作者
韩信
张宝忠
车政
王军
周青云
韩娜娜
机构
天津农学院
水利
工程
学院
中国
水利
水电科学
研究
院内蒙古阴山北麓草原生态水文国家野外科学观测
研究
站
中国
水利
水电科学
研究
院流域水循环模拟与调控国家重点实验室
中建六局
水利
水电建设集团有限公司
天津农学院-中国农业大学智慧水利研究中心
出处
《农业工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第15期65-75,共11页
基金
中国水利水电科学研究院内蒙古阴山北麓草原生态水文国家野外科学观测研究站开放研究基金项目(YSS202110)
国家自然科学基金项目(52130906)
+2 种基金
中建六局科技研发课题(CSCEC6B-2023-Z-11)
中国水利水电科学研究院基本科研业务专项项目(ID0145B022021)
天津市主要农作物智能育种重点实验室青年开放基金项目(KLIBMC2303)。
文摘
荒漠草原水热通量变化特征及其影响因素分析对提高区域水热交换规律认识和了解其在气候变化中的作用具有重要意义。该研究基于内蒙古荒漠草原2018和2019年4—10月涡度相关系统与相应的环境因子观测资料,分析了荒漠草原不同时间尺度水热通量(感热通量(sensible heat flux,H)和潜热通量(latent heat flux,LE))及能量占比(H/LE)的变化特征及其环境因子调控机制。结果表明:1)H为该生态系统的主要能量消耗形式,且同一环境因子在不同生育期对H、LE、H/LE的影响存在差异;2)小时尺度上,H、LE呈单峰型变化,峰值均主要出现在12:00—14:00之间,且LE峰值出现时间较H滞后1~2 h。H的主要影响因素为平均风速(wind speed,Ws),相对湿度(relative humidity,RH)、饱和水汽压差(vaporpressuredeficit,VPD)和空气温度(airtemperature,Ta),相关系数(correlation coefficient,r)绝对值大小分别为Ws(0.72)>RH(0.66)>VPD(0.61)>Ta(0.38)。LE的主要影响因素为Ta、VPD、地面温度(soil temperature,Ts)和降雨(precipitation,P);3)日尺度上,H、LE呈明显的季节变化,H的主要影响因素是RH、Ws、Ts、Ta、P和VPD,LE主要影响因素为RH、Ws、Ts和Ta;4)月尺度上,H、LE近似呈单峰型变化,夏季能量消散方式以LE为主,H的主要影响因素为RH、Ws和VPD,其中VPD正效应最强(r=0.75),P对LE的正效应最强(r=0.75),而RH对H/LE的负效应最强(r=-0.76)。研究结果有利于准确理解多时间尺度下荒漠草原H和LE对环境因子的响应,同时可为草原生态功能区的植被恢复、生态环境保护提供理论依据和技术支撑。
关键词
荒漠草原
不同时间尺度
水热通量
影响因子
Keywords
desert grassland
different time scale
water and heat flux
impact factors
分类号
S126 [农业科学—农业基础科学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于Meta分析灌溉对中国北方地区花生产量和水分利用效率的影响
薛德鹏
杨路华
申孝军
巫奎君
《节水灌溉》
北大核心
2024
3
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职称材料
2
水体富营养化响应规律与水华预警方法研究进展
陈弘
周庆琛
佟光远
郭冰冰
《中国农村水利水电》
北大核心
2024
3
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
基于APSIM-Maize模型的石羊河流域春玉米适宜种植区产量模拟及参数优化
史博然
韩娜娜
彭致功
周青云
李松敏
王敏敏
《节水灌溉》
北大核心
2024
0
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职称材料
4
基于HYDRUS模型的葵花田土壤水药运移模拟研究
马宇静
周青云
张宝忠
《干旱地区农业研究》
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
5
荒漠草原生长季不同时间尺度水热通量变化特征及其影响因子
韩信
张宝忠
车政
王军
周青云
韩娜娜
《农业工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
3
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职称材料
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