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[期刊论文] 代镇 李伟 韩娟 温晓霞
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CSTPCD 北大核心
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摘要:通过连续6年定位试验,探究较长时间施用生物炭对土壤保水作用的影响,以期为土区水土保持和土壤改良提供理论参考.田间试验于2011年开始,设4个生物炭施用梯度:对照,不施生物炭(B0);5 t·hm-2(B5);10 t·hm-2(B10);20 t·hm-2(B20).在2017年测定了土壤含水量、土壤基础理化性质和水分累积蒸发量等.结果表明:生物炭能够显著减小土壤容重、增加土壤孔隙度、饱和含水量和田间持水量,且随着生物炭施入量的增加,各指标变化幅度也增大,B20与B0处理相比,土壤容重减少了8.28%,毛管孔隙度增加了20.17%,饱和含水量与田间持水量分别增加了22.17%和14.86%;生物炭显著增加了土壤团聚体稳定性,B20与B0处理相比,土壤水稳性团聚体含量增加了19.00%,团聚体破坏率和不稳定团粒指数分别降低了11.34%和9.61%;生物炭还可有效抑制土壤水分的蒸发,B10和B20处理的土壤累积蒸发量分别比B0处理减少了7.45%和10.18%.结合逐步回归分析与通径分析发现,生物炭对土壤结构的改良是其促进土壤持水能力的主要原因.土壤孔隙度和有机碳含量是影响土壤饱和含水量的主要因子,影响土壤毛管持水量的主要因子为有机碳含量和土壤毛管孔隙度,而毛管孔隙度与水稳性团聚体含量则解释了绝大部分土壤田间持水量的变化.研究表明生物炭施用可以显著改良土壤结构,提升土持水性能,增加干旱半干旱地区土壤的蓄水保墒能力....
摘要:[目的]通过田间定位试验,探讨生物炭和氮肥配施对土耕层土壤水稳性团聚体组成、稳定性、有机碳土层分布及冬小麦-夏玉米轮作体系下产量的影响,为生物炭在关中地区农业生产中的应用提供科学依据.[方法]本试验设置4个生物炭水平和2个氮肥水平,生物炭水平分别为0、1000、5000、10000 kg/hm2,依次记为B0、B1、B2、B3;氮肥水平包括两季总氮量480 kg/hm2(NT)和两季总氮量减半240 kg/hm2(NH),共组成8个处理.采集0—10 cm、10—20 cm土层土壤样品,利用TTF-100土壤团聚体分析仪湿筛获得5种粒级的团聚体(>2 mm、1~2 mm、0.5~1 mm、0.25~0.5 mm、<0.25 mm),用>0.25 mm团聚体含量(R0.25)、平均重量直径(MWD)、几何重量直径(GMD)表示水稳性团聚体的的稳定性,并测定了不同粒级团聚体中有机碳的含量及小麦-玉米两季作物总产量.[结果]与不施生物炭(B0NT、B0NH)相比,施用生物炭的处理显著增加了>2 mm、1~2 mm粒级水稳性大团聚体的百分含量(P<0.05),两粒级增幅范围分别为3.5%~180.3%、9.4%~98.9%.施用生物炭10000 kg/hm2(B3NT、B3NH)时,MWD、GMD和R0.25增幅最高,分别增加了12.5%~112.5%、25.0%~65.7%、20.0%~65.0%.施用生物炭显著提高了土壤各粒级水稳性团聚体有机碳含量,与不施生物炭处理相比,>2 mm、1~2 mm、0.5~1 mm和0.25~0.5 mm粒级团聚体有机碳含量增幅分别为6.3%~30.5%、0.2%~28.2%、0.2%~41.6% 和4.6%~39.1%.与0—10 cm土层相比,10—20 cm土层氮肥减量降低了土壤团聚体的稳定性,而施用生物炭10000 kg/hm2(B3NH)可改善土壤团聚体的稳定性,改变有机碳分布.在10—20 cm土层,与B0NT处理相比,B0NH处理土壤水稳性团聚体的R0.25、MWD、GMD显著下降,三者分别降低了79.2%、25.7%、30.0%,而B3NH与B3NT处理之间无显著差异.与B0NT相比,B0NH处理<0.25 mm粒级微团聚体对土壤有机碳分配比例显著增加了17.4%,而B3NH处理与B3NT相比,<0.25 mm粒级微团聚体对土壤有机碳分配比例无显著差异.此外,施用生物炭显著提高作物总产量,B2NT、B3NT和B3NH处理下两季作物总产量较高,分别较B0NT提高了27.0%、23.6%、27.9%,且三个处理之间无显著差异.从各指标相关分析可知,水稳定大团聚体的GMD与土壤全土有机碳以及两季作物总产量之间有着显著的正相关关系.[结论]生物炭配施氮肥显著提高了土壤水稳性大团聚体含量和团聚体稳定性,且提高小麦—玉米两季作物总产量.减施氮肥有利于有机碳向大团聚体中分配,供试条件下,生物炭10000 kg/hm2配施氮肥240 kg/hm2对提高土耕层团聚体稳定性、土壤有机碳及两季作物总产量效果最佳....
摘要:分层深松采用前后铲分层作业,深松后土壤松碎,避免上、下土层土壤翻转.以分层深松铲为研究对象,采用数字化土槽试验方法,研究前铲的入土深度对分层深松土壤扰动的影响.结果表明:①随着前铲入土深度的增加,土壤坑形轮廓宽度随之增大;②前铲入土深度为150mm时,分层深松的深松深度稳定性最高,且分层深松的深松深度稳定性均高于单铲深松;③分层深松的土壤蓬松度随着前铲入土深度的增加而增大,土壤扰动系数均大于单铲深松;④分层深松的土壤地表平整性优于单铲深松,土垄垄沟宽度大于单铲深松,而土垄高度低于单铲深松.本研究可以为前铲最佳入土深度的确定提供依据....
摘要:研究了黄土区优势植物铁杆蒿(Artemisia gmelinii)枯落物对红豆草(Onobrychis viciae olia)、沙打旺(Astragalus adsurgens)、百脉根(Lotusc corniculatus)和紫花苜蓿(Medicago sativa)等四种常见豆科牧草种子萌发和幼苗生理特性的化感效应.结果表明:铁杆蒿对这几种豆科牧草的发芽率和发芽势总体上均呈现“低质量浓度促进,高质量浓度抑制”的效应;紫花苜蓿综合化感效应在不同处理中均受到抑制,随着铁杆蒿枯落物含量的增加,抑制作用增强;但红豆草、百脉根和沙打旺的综合化感效应表现出低促高抑的趋势;红豆草和沙打旺在30 g铁杆蒿枯落物浓度时促进效应最强,百脉根在60 g时促进效应最强.以上结果初步表明在有铁杆蒿分布的草地不适合种植以及补播紫花苜蓿,而适当密度的铁杆蒿分布有助于种植以及补播红豆草、百脉根和沙打旺....
摘要:基于野外定点监测的方法,根据大气降雨与秦岭华山松林生态系统相互作用的时空顺序,测定并分析水分传输过程各层次水的pH及水化学元素沿运移路径的变化过程,获知华山松森林影响水化学元素沉降变化的关键层次,进而探讨华山松林不同层次对大气降雨水质的影响.结果表明,华山松林生态系统对偏酸性降雨的pH有较强的调升能力,林冠和土壤A层对pH调升作用较显著,调升幅度分别为0.51、1.01个pH单位.系统对NH4+、Pb、Cd2+、Cr均具有吸附净化效应.吸贮固定NH4+的关键层是土壤层,土壤A、B层对NH4+的吸附净化效果依次为42.31%、63.11%,净化效果均达到极显著差异(P<0.05);吸贮阻减Pb、Cd2+、Cr的关键层是林冠层,阻减效果分别为63%、78%、45%;降雨对系统中SO42-、NO3-、PO43-、K+、Ca2+、Mg2+、Zn2+、Al3+等离子表现一定的淋溶效应.其中林冠层是淋溶SO42-、PO43+、K+和Zn2+的关键层次,林内雨较大气降雨4种离子的浓度增幅分别为31%、175%、585%、48%;土壤层是淋溶NO3+、Ca2+、Mg2+、Al3+的主要层次,增幅均达显著差异(P<0.05).其中NO3-主要来源于土壤A层,Ca2+、Mg2+主要来源土壤B层,Al3+主要来源于降雨对整个土壤层解吸的Al3+的淋溶作用....
摘要:深松深度是深松作业的重要评价指标之一,可对土壤扰动产生重要影响.为此,以凿型深松铲为研究对象,综合使用离散元仿真和土槽试验方,利用土壤坑形轮廓宽度、土壤垄形轮廓高度、土壤蓬松度、土壤扰动系数和地表平整度等评价指标,研究不同深松深度对土壤扰动的影响.结果表明:①土壤扰动轮廓截面曲线基本吻合,土壤坑形轮廓宽度和土壤垄形轮廓高度随深松深度的增加而增大;②土壤蓬松度随深松深度的增加逐渐减小,土壤扰动系数随深松深度的增加逐渐增大,且试验和仿真得到的结果一致;③地表平整度随着深松深度的增加而逐渐增大,且试验与仿真结果的趋势一致.本研究可以为深入理解深松土壤扰动过程提供决策依据....
摘要:水苏糖(stachyose)是一种天然存在于唇形科水苏属植物中,能显著提高人体肠道有益菌群增殖的功能性低聚糖.随着生活水平的提高,人们对生活质量的要求和对自身健康的关注也与日俱增,水苏糖因其能够促生和有效调节肠道内菌群等特殊生理功能而备受青睐.目前,对水苏糖的研究开发已受到国内外普遍重视.本文综述了水苏糖的理化性质、制备方法、应用现状、对肠道菌群的作用及其机制,以期更好的开发利用水苏糖这一天然有益资源....
摘要:前铲入土角是分层深松机设计的关键参数之一.本文以分层深松铲为研究对象,采用数字化土槽试验方法,研究不同前铲入土角对分层深松土壤扰动的影响.结果表明:(1)随着前铲入土角度的增大,分层深松的土壤坑形轮廓宽度随之减小;单铲深松的土壤坑形轮廓宽度大于前铲入土角度不同的分层深松;(2)当前铲入土角为15°时,分层深松铲的深松深度最小,当前铲入土角为31°时,分层深松铲的深松深度稳定性最大;(3)当前铲入土角为15°时,分层深松的土壤蓬松度最大,分层深松的地表平整性最差;当前铲入土角为31°时,分层深松的地表平整性最好.本研究可以为分层深松机前铲入土角的确定提供决策依据....
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CSTPCD 北大核心
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摘要:氮素添加对草地生态系统地上生物量具有普遍促进作用,但对解释引起物种多样性丧失的机制仍存在较大争议.本研究以黄土高原半干旱区长期封育和连续放牧草地为对象,通过设置不同氮素添加水平来探索两种典型的草地管理方式下群落地上生物量、物种多样性、群落组分结构对氮素添加的响应及其异同以及物种多样性与地上生物量的关系,并研究这些响应的潜在生态学机制.结果显示,1)氮素添加显著提高长期封育草地地上生物量的同时降低了物种多样性;放牧草地群落地上生物量、物种多样性对氮素添加的响应与封育草地相同,但其响应程度均小于封育施肥草地;2)草地群落物种多样性随地表凋落物生物量增加而降低,随植被透光率增加而升高;3)封育施肥草地Shannon-Wiener多样性指数与地上生物量存在显著线性负相关关系,而放牧施肥草地的物种多样性与地上生物量不存在显著的相关关系.以上结果表明放牧能够减缓施肥对物种多样性的负效应,在轻微降低物种多样性的前提下显著提高群落地上生物量,是一种合理的草地管理方式....
[期刊论文] 孟庆旭 张胜利 李侃 李伟
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CSTPCD 北大核心
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摘要:在秦岭旬阳坝林区选择代表性的华山松样地,设置5%、10%、15%、20%共4个间伐强度和未间伐对照(0%)5个处理,对比分析不同间伐强度对华山松林各生态层水源涵养功能的影响,并用坐标综合法进行综合评价.结果表明:间伐后第3年,间伐5%、10%、15%和20%样地的林冠截留率分别低于对照样地4.41%、6.59%、12.46%和15.01%,干流率分别高于对照样地9.34%、11.67%、16.34%和21.01%;间伐样地枯落物储量和最大持水量均略低于对照样地,随间伐强度的增加,二者分别下降1.20%、9.24%、12.70%、6.49%和3.44%、9.95%、8.99%、5.49%;与对照样地相比,随间伐强度的增大,间伐样地土壤容重分别减少0.78%、2.43%、7.74%、10.43%,土壤最大持水量和土壤稳渗率分别增加0.63%、1.13%、2.32%、3.25%和2.66%、7.10%、10.66%、12.61%.间伐导致林冠层和枯落物层水源涵养功能下降,但影响均较小(p>0.05),间伐增强土壤水源涵养功能,其中以间伐20%最为明显(p<0.05);总体上,间伐有利于提高水源涵养功能,其中以间伐20%最优,15%次之....
摘要:铲尖是深松铲的关键部件之一,其对土壤扰动产生重要影响.在分析铲尖对土壤扰动过程及影响机理的基础上,以凿形铲、箭形铲、翼形铲为对象,用碎土率、土壤蓬松度、土壤扰动系数、地表平整度等评价指标,并用高速摄影技术进一步研究不同铲尖形状对土壤扰动过程及效果的影响.结果表明:(1)铲尖形状对土壤扰动过程产生重要影响,翼形铲作业形成垄沟的地表宽度及沟底宽度最大,箭形铲次之、凿形铲最小;(2)随深松铲铲尖与土壤接触面积及土块间的二次接触概率的增加,土壤破碎效果不断改善,采用凿形铲、箭形铲、翼形铲深松后,10cm耕层的碎土率分别为89.29%、90.87%、94.75%,全耕层的碎土率分别为85.09%、92.23%、96.13%;(3)铲尖形状是影响土壤疏松程度和地表平整性的重要因素,凿形铲对土壤的疏松效果较箭形铲与翼形铲差,但其耕后地表平整度优于箭形铲与翼形铲.综合考虑作业质量、减阻效果、材料等因素,应合理确定铲尖与土壤接触面积,加强铲尖对土壤类型的适应性研究,强化带翼凿式铲铲翼的合理布置位置及其结构参数的研究....
摘要:单分子荧光共振能量转移(smFRET)技术是当今单分子生物物理研究领域的重要实验手段,该技术通过测量供体、受体荧光光强以及二者间的共振能量转移效率,揭示标记位点间的距离,用于研究DNA、蛋白质等生物大分子的构象变化.然而,当前传统数据处理方法大量依赖人工干预,噪音大,严重影响了实验效率和数据的可靠性.本文提出了一种针对smFRET数据的自动分析算法.该算法主要包括三个部分:基于计算供体与受体荧光光强的相关系数来确定受体与供体对应荧光点的自动匹配算法、甄别错误点的筛选算法以及基于隐马尔可夫模型的全局拟合算法.经改进后的算法大大简化了传统算法中需要人工干预的步骤,而且自动筛除了实验数据中主要的几类噪音.将改进的算法应用于人类端粒重复序列G-四联体(G4) DNA折叠动力学的数据分析,结果显示优化算法比传统算法能够更快地得到更高信噪比的数据,而且该数据结果清晰地表明G4的折叠体现出多态性并受到钾离子浓度的影响....
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CSTPCD 北大核心
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摘要:以文冠果籽为原料,探讨糖效应辅助水剂法提取文冠果籽油的最优工艺条件,并对其脂肪酸组成及理化特性进行分析.以提油率为考察指标,通过单因素试验确定蔗糖浓度、液料比、提取温度及提取时间对文冠果籽提油率的影响,采用响应面中心组合试验设计优化提油工艺条件.结果表明,糖效应辅助水剂法提取文冠果籽油的最优工艺条件为:蔗糖浓度1.2 mol/L,液料比5.4∶1,提取温度64℃,提取时间210 min.在最优工艺条件下,文冠果籽提油率为70.9%;所得文冠果籽油色泽亮黄,澄清透明,不饱和脂肪酸含量高达92.86%,酸值和过氧化值等理化指标均符合GB2716-2005《食用植物油卫生标准》....
摘要:入土角是深松铲的关键参数之一,其对深松铲的作业性能产生重要影响.本文在模拟大田土壤环境的基础上,以箭形深松铲为对象,研究不同入土角对土壤硬度变化的影响.试验结果表明;(1)在垄形中心线位置,浅层(0~250mm)土壤的硬度变化受入土角影响较小,犁底层下部(250~300mm)土壤的硬度减小程度随入土角增大而提高;(2)入土角对土壤硬度变化及其分布状态产生重要影响,当入士角为23°时,土壤硬度变化系数大于入土角为18°与28°,深松铲对土壤的疏松效果最佳;(3)采用surf函数及cubic插值算法对土壤硬度分布进行可视化,扰动区域土壤的疏松效果及硬度变化趋势与试验结果一致.本研究可以为优化深松铲结构参数、提高深松耕作质量提供决策依据....
摘要:[目的]识别深松耕作阻力的关键因素及其影响程度,为深松减阻技术与装备研究莫定基础.[方法]采用7因素3水平正交试验和单因变量方差分析方法,研究深松机铲形(箭形、凿形)、铲距(300,400,500 mm)、入土角(18°,23°,28°)、土壤含水率(10%,15%,20%)、土壤坚实度(1 000,1 500,2 000 kPa)、耕深(250,300,350mm)及牵引速度(2,3,4 kmm/h)对深松耕作阻力的影响.[结果]铲形、铲距、入土角、土壤含水率、土壤坚实度、耕深、牵引速度的检验概率依次为0.613,0.057,0.056,0.495,0.013,0.001和0.797;不同因素对耕作阻力影响程度的排序为耕深>土壤坚实度>入土角>铲距>土壤含水率>铲形>牵引速度,且耕深、土壤坚实度、入土角、铲距对深松耕作阻力变化影响显著.[结论]为减小深松耕作阻力、提高耕作质量,建议在满足农艺要求的前提下,深松深度的确定应以“耕作层+犁底层”的厚度为主要依据;深松作业间隔年限的确定应将土壤坚实度作为重要评价指标;合理配置深松铲的入土角和铲距有助于减小深松作业阻力和提高作业质量....
摘要:提高农业用水信息化发展水平是提高水资源利用效率和效益,实现水资源优化配置的重要途径。以内蒙古巴彦淖尔市磴口县灌溉示范区为例,在分析该地区农业用水信息化发展现状的基础上,探讨了灌区农业用水信息化发展存在的问题,从基础设施建设、基础数据的获取能力、信息传输及网络结构的构建、自动化控制设备布置、信息化运行与管理等方面提出相应的对策与建议,为河套灌区农业用水信息化的发展提供决策依据。...
摘要:根据宁夏回族自治区森林资源清查资料以及野外调查和室内分析的结果,对宁夏地区不同森林群落碳密度分布特征进行了研究.结果表明:1)天然林各植被层碳密度均值的大小顺序为:乔木层(57.66 Mg/hm2)>细根(8.39 Mg,/hm2)>凋落物层(8.34 Mg/hm2)>草本层(0.23Mg/hm2)>灌木层(0.20 Mg/hm2),乔木层生物量碳密度占植被层总碳密度的77.06%;2)土壤碳密度均值在170.15~354.29 Mg/hm2间变化,以罗山油松+山杨林最高,贺兰山青海云杉林最低,就土层垂直分布来讲,50~100 cm土层碳积累最多,占整个剖面土壤碳密度的40%左右;3)各天然林生态系统碳密度均值变化范围为221.63~444.77Mg/hm2,在罗山油松+山杨林最大,六盘山华山松+少脉椴林最小;4)宁夏天然林生态系统土壤碳密度是生物量碳密度的4.09倍,由于土壤碳库稳定性高于地上植被碳库,土壤碳密度较高的针阔混交林和阔叶林具有巨大的固碳潜力....
摘要:为了体外分离犬(Canis lupus)骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymai stem cells,BMSCs),并对其进行成骨诱导分化及鉴定,本研究用全骨髓贴壁法分离培养犬BMSCs,待细胞克隆成片后传代.在传代过程中,取不同代数的细胞进行生长曲线测定;取传至第2代(p2)细胞,对诱导前的细胞和成骨诱导分化10和21d的细胞采用qRT-PCR鉴定性别决定基因相关转录因子2(SRY-related high-monility-group (HMG)-box protein-2, SOX2)、干细胞特异基因POU5f1转录因子4(octamer-binding transcription factor-4,OCT4)和NANOG 3个多能性干细胞标志基因及成骨细胞特异基因骨钙蛋白(osteocalcin,OCN)和骨粘连蛋白(osteonectin,ONN)基因的表达;成骨诱导分化的细胞进行成骨细胞特异性指标碱性磷酸酯酶(alkaline phosphatase,ALP)、茜素红染色鉴定.结果表明,p5和p10细胞的生长曲线基本保持一致,而p20细胞的生长速度明显低于p5和p10.犬BMSCs表达OCT4和SOX2,但不表达NANOG;成骨细胞诱导10d仍低水平表达OCT4和SOX2,但成骨细胞诱导21d,不再表达OCT4和SOX2.随着诱导时间的延长,成骨细胞特异OCN和ONN基因的表达量增加.进行成骨诱导7d后,ALP活性明显上升;成骨诱导l0d,未形成钙化结节;成骨诱导21d,形成钙化结节,钙化结节被茜素红染成红色,随着诱导时间的延长,形成的钙化结节明显增多.证明犬BMSCs被成功地诱导为成熟的成骨细胞,可作为种子细胞用于兽医临床上犬的重症骨折、骨营养不良性关节病等疾病的治疗提供基础资料,为宠物犬临床疑难疾病的治疗开辟一条新途径....
摘要:[目的]分析单、双铲深松作业效果及评价方法,为提高耕作质量和减少能源消耗的深松作业提供决策依据.[方法]以箭形深松铲为对象,在模拟大田土壤环境的基础上,利用室内土槽研究了单、双铲深松作业效果及评价方法,提出了土壤硬度变化系数、土壤体积膨松系数、单位松土带宽度耕作阻力系数和土壤相互扰动系数等4个评价指标.[结果](1)单、双铲深松作业后的平均土垄高度差分别为7.342 cm和6.492 cm,双铲比单铲的平均土垄高度差减少11.58%,说明双铲深松后的地表平整性优于单铲,且深松铲间距是影响土壤体积膨松程度的主要因素,其对深松后土壤形成的垄形与坑形有重要影响;(2)在土壤扰动区域内,当深松深度为3~17 cm时,双铲作业的土壤硬度变化程度较单铲显著,当深度为17~30 cm时,单铲作业的土壤硬度变化程度大于双铲;(3)深松单位松土带宽度时,双铲的平均耕作阻力为单铲的0.668倍,较单铲减少69.31N,双铲的能耗较单铲减少33.2%;(4)双铲的土壤相互扰动系数为1.170,深松铲布局方式对土壤扰动有重要影响.[结论]本研究结果有利于深入理解单、双铲的深松作业效果,促进符合节能减阻要求的深松机具的研发及田间作业机器系统的优化选用....
摘要:感官量化分析进口干红葡萄酒的感官特征,旨在筛选影响中国市场上不同价位进口干红葡萄酒产品的感官特征.实验采集上海葡萄酒市场上价格为100~ 600元且销量较好的9款进口干红葡萄酒样品,进行感官量化品评.品评小组由30名经过葡萄酒风味标准物质训练的学生组成,感官分析过程中要求其对所感知的感官特征用5点标度法进行量化,某一特征的最终量化值是词汇使用频率和强度率的几何平均数.量化数据的主成分分析(PCA)筛选出23种对葡萄酒感官质量贡献显著的感官特征,偏最小二乘回归(PLSR)用12种感官特征拟合出供试酒样的整体质量.结果表明,在100 ~600元价位的进口干红葡萄酒在感官特征上表现出差异,其整体质量与价格正相关,可用部分感官特征回归拟合葡萄酒的整体质量....
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