黄冈市届高考第二轮复习资料专题五生物与环境.docx
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黄冈市届高考第二轮复习资料专题五生物与环境
专题五生物与环境（8-10P）
【专题知识网络】
第1讲生态因素、种群和群落
【备考要点解读】
（一）生态因素
1．非生物因素（阳光、温度、水等）
光对植物的生理和分布起着决定性的作用。
如：
光影响叶绿素的合成，没有光的刺激，叶绿素不能合成；光影响森林生态系统的垂直分布（乔木层、灌木层、草木层、地被植物层）。
日照长度影响动植物的光周期现象，如某些植物开花（长日照植物如小麦，短日照植物如菊花）；某些动物的繁殖活动，需在长日照条件下繁殖的如貂、鼬等，需在短日照条件下繁殖，如鹿，山羊等；鸟类的迁徙、鸟类换羽、哺乳动物换毛等，此外光还影响动物的活动时间，如蝶类昆虫白天活动，蛾类昆虫夜晚活动，并具有趋光性。
温度主要影响酶的活性，影响代谢，从而影响生物的分布，如苹果、梨等果树不宜在热带地区栽种；影响生物的生长和发育，如在18℃—20℃环境中，猪的体重增加最快，过高或过低都会抑制其生长。
水是一切代谢反应的介质，是营养获取与废物排出的载体，适宜的水分是生物正常生长发育的前提。
如土壤中水分过少，植物会萎蔫，生长受阻；动物缺水时所受影响比缺乏食物更严重；年降雨量及雨季分布直接决定陆地生物分布，如在干旱的荒漠地区，动植物种类稀少，在雨量充沛的热带雨林地区，动植物种类繁多。
2．生物因素（种内关系和种间关系）
种内关系包括种内互助（如蚂蚁、蜜蜂等）和种内斗争（如农田中相邻的水稻争夺阳光、水分等）。
种内互助对个体生存和物种发展都是有利的，而种内斗争，对失败的个体不利，但对物种的生存和发展有利的。
种间关系包括互利共生、寄生、竞争、捕食等。
互利共生的两种生物相互依赖、彼此有利，如果分开，则双方或者一方不能独立生存。
如大豆与根瘤菌；寄生关系，对寄主有害，对寄生生物有利，如果分开，则寄生生物难以单独生存，而寄主会生活得更好，如蛔虫与人；竞争是两种不同的生物之间为争夺资源、空间等而进行的斗争，如牛与羊。
具竞争关系的两种生物生活习性越相似，竞争往往越激烈；捕食是一种生物以另一种生物为食，数量上呈现出“先增加者先减少，后增加者后减少”的不同步性变化。
3．生态因素的综合作用
环境中的各种生态因素，对生物体是同时共同起作用的，一般总有某个因素的作用最大，这个因素就被称为关键性因素。
如：
在特别干旱的年份，水分成为限制小麦生长发育的关键性因素。
（二）种群及生物群落
1．种群的特征
种群密度、出生率和死亡率、年龄组成、性别比例之间的关系如下图：
2．种群密度的调查方法
取样调查法。
其中标志重捕法适用于对动物种群密度的调查，样方法适用于对植物种群密度的取样调查。
3.种群的三大功能定位：
（1）种群是生物繁殖的基本单位——种群内个体间可进行自然状态下的基因交流且拥有种群特定的“基因库”。
（2）种群是生物进化的基本单位——自然选择使种群内基因频率定向改变，是生物进化的实质。
（3）种群是群落的基本单位——生活于同一区域内的所有种群的天然有机集合构成群落，群落内各种群间可存在种间互助或种间斗争，且历经长期自然选择形成了合理的充分利用资源的空间配置，即垂直结构与水平结构。
4．种群数量的增长
理论上认为，种群大小决定于三个因素：
（1）开始种群个体数量；
（2）出生率和迁入率；（3）死亡率和迁出率。
种群的数量变化首先主要决定于
（2）和（3）的对比关系。
在单位时间内，前者与后者的差就是种群数量的增长率。
种群数量增长的两种基本类型。
“J”型增长的特征是种群数量的连续增长，规律为Nt＝N0λt，发生在理想的环境（空间、资源无限和不存在任何天敌中）。
而一般在有限的自然环境中，种群的增长达到环境允许最大值（K值）就停止增长，种群呈“S”型增长。
种群数量增长的这两种曲线、影响种群数量变化的因素以及研究种群数量变化的意义是重要的考点，要注意理解和掌握其规律在生产实践中的应用。
5．生物群落及其与种群的联系
群落是指在一定自然区域内，相互之间具有直接或间接关系的各种生物的总和。
它包含了生态系统内的所有生物成分。
如生活在同一池塘中的所有动物、植物、微生物共同构成池塘生物群落。
种群是由一定自然区域内，许多同种个体组成。
而群落则是在一定自然区域内，由各个种群通过直接或间接联系而形成的集合体。
生物群落的结构包括垂直结构和水平结构。
生物在垂直方向及水平方向上的位置配置关系，有利于提高生物群落整体对自然资源的充分利用，是在长期自然选择基础上形成的对环境的适应。
【热点题型示例】
【例1】（2009广东A卷）有关“探究培养液中酵母菌数量动态变化”的实验，正确的叙述是（）
A．改变培养液的pH值不影响K值（环境容纳量）大小
B．用样方法调查玻璃容器中酵母菌数量的变化
C．取适量培养液滴于普通载玻片后对酵母菌准确计数
D．营养条件并非影响酵母菌种群数量变化的唯一因素
【解析】养分、空间、温度和有毒排泄物等是影响种群数量持续增长的限制因素，pH值变化影响微生物的生长，样方法是调查植物种群密度的方法，对酵母菌计数时先将盖玻片放在计数室上，用吸管吸取培养液，滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入。
多余培养液用滤纸吸去。
稍待片刻，待细菌细胞全部沉降到计数室底部，将计数板放在载物台的中央，计数一个小方格内的酵母菌数量，再以此为根据，估算试管中的酵母菌总数。
“取适量培养液滴于普通载玻片后对酵母菌准确计数”这种操作是错误的。
【答案】D
【例2】下图表示的是某林地3种蝙蝠的觅食活动的相对强度与日落后时数的关系。
下列有关说法不正确的是（）
A．从图中可以推知，与蝙蝠觅食有关的非生物因素主要是光
B．如果棕蝠突然全部迁出林地，其他两种蝙蝠的觅食高峰不可能会提前到来
C．除棕蝠外，其他两种蝙蝠存在两个觅食高峰期
D．3种蝙蝠觅食时间的不同是长期自然选择的结果
【解析】从图中可以看出，夜间蝙蝠的觅食活动增强，说明与蝙蝠觅食有关的非生物因素主要是光。
棕蝠突然全部迁出林地，3种蝙蝠的竞争会降低，觅食高峰可能会提前到来。
由图很明显能够得出C正确。
由于长期的自然选择，造成3种蝙蝠觅食高峰时间刚好错开，有利它们的生存，减少竞争。
【答案】B
【经典变式预测】
【例1】下图示种群年龄组成的三种类型，解读此图可获得的信息是（）
①a、b、c可分别表示同一物种的三个不同种群中各年龄期个体在种群中所占的比例②三个种群中处于繁殖期的个体数的比较是a>b>c③三个种群的出生率的比较是a>b>c④三个种群的迁入率与迁出率的比较a>b>c
A．只有①③B．只有①②③C．只有①③④D．只有②③④
【解析】由于是三个不同的种群，所以a、b、c可分别表示同一物种的三个不同种群中各年龄期个体在种群中所占的比例。
a种群表示增长型，其繁殖期的个体数比中年个体数要多，比老年个体数要多；b种群表示稳定型，三个年龄阶段的个体数相差不大；c种群表示衰退型，幼年个体数较少，所以三个年龄阶段的个体数只能在本种群内部比较，而不是在三个不同的种群之间比较。
同理，④选项的比较也是错误的。
【答案】A
【例2】种群数量变化受许多因素的影响，某种昆虫在不同温度和湿度条件下种群数量的变化如图，下列各项叙述错误的是（）
A．昆虫种群数量的变化由种群的出生率和死亡率、迁入率和迁出率决定的
B．该种昆虫在温度为32．5℃，湿度为90％时，昆虫的种群密度最大
C．一个生态因子的变化会影响另一个生态因子的作用。
昆虫种群数量变化是温度和湿度综合作用的结果
D．经调查，第一年此种昆虫种群数量为N0，如果在理想条件下，年增长率保持不变，且λ=1.1，第三年该种群数量为1.331N0
【解析】本题主要考查学生运用所学知识，对某些生物学问题进行解释、推理，作出合理的判断或得出正确的结论的能力，并运用所学知识解决相关的生物学问题的能力。
因为种群年增长率保持不变，且入=1.1，所以第三年该种群数量为1.12×N0=1．21N0
【答案】D
【变式一】右图为某一区域M、N两物种的资源利用曲线（纵横坐标分别表示被M、N两个物种所摄取的食物数量和种类），其中表述正确的是（）
A．曲线不重叠时，M与N不存在竞争
B．b越大，生物适应环境的能力越弱
C．M、N将呈现“J”型增长
D．d＜b时，M与N种间竞争激烈
【解析】由于M、N生活在同一个区域，所以M、N除了存在食物的竞争以外，还存在生活空间上的竞争；b越大，M与N能够单独利用的资源越多，对环境的适应能力应该越强。
【答案】D
【变式二】下图表示3个共存物种的资源利用曲线，图
（一）和图
（二）中3个物种的资源利用状况不同，下面是对图
（一）中3个物种与图
（二）中3个物种比较的几种说法，正确的是（）
A．图
（一）中3个物种的种内斗争激烈，图
（二）中3个物种的种间斗争激烈
B．图
（一）中3个物种的种间斗争激烈，图
（二）中3个物种的种内斗争激烈
C．两图中的物种间的种间斗争激烈程度相等
D．如果资源有限，图
（一）中物种2有被排除的危险，图
（二）中物种3有被排除的危险
【解析】据图
（一）可知，物种1单独能利用的资源比较多，与物种2共有资源部分少；同样物种3单独能利用的资源比较多，与物种2共同资源部分少，因此种间竞争较弱，种内斗争较激烈；据图
（二）可知，由于物种2分别与物种1和物种3共同资源部分比较都多，各自单独能利用的资源少，因此种间斗争激烈，种内斗争较弱。
因此A正确，B、C均错。
在图
（一）中，若资源有限，物种2有被排除的危险。
在图
（二）中，由于物种2自身单独能利用的资源最少，若资源有限，物种2有被排除的危险而不是物种3，因此D错。
【答案】A
第2讲生态系统
【备考要点解读】
1．生物个体、种群、群落和生态系统的关系
个体是种群的基本组成单位。
个体与种群之间是部分与整体的关系，每个个体携带有本种群基因库的部分基因,它们共同组成种群的基因库。
种群，是指一定空间和时间内同种生物个体的总和。
种群内的同种个体不是简单地相加，而是一个有机整体，它具有种群密度、年龄组成、出生率和死亡率、性别比例等基本特征，这些特征是群体才具有的。
正是由于具备了上述特征，使得种群数量在相当长的时间内，可以维持在某一水平上呈周期性波动。
在生物进化中，种群是物种存在的具体形式，是生物进化的基本单位，也是生物繁殖的基本单位。
群落，是指生活在一定的自然区域内，相互之间具有直接或间接关系的各种生物的总和。
群落以种群为单位，这些种群相互依存、相互制约，既有种内关系，又有种间关系，在共同的生物环境中通过长期的自然选择与进化形成了稳定的、彼此相互适应的有机整体，从而将各种群连成一个网。
生态系统是生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体。
其中生物群落是生态系统的生物成分，无机环境是生态系统的非生物成分。
不同的生物群落与其无机环境构成不同的生态系统。
2．生态系统成分及其关系和地位
（1）关系
（2）地位
①生产者——生态系统的主要成分，是生态系统存在和赖以发展的基础：
生产者是形成食物链和食物网的基础；绿色植物的多样性和空间分布，决定一个生态系统的形态和结构的复杂程度。
进而决定生态系统稳定性的大小；是沟通无机环境到生物群落的桥梁：
将光能→化学能，将无机物→有机物。
②消费者——生态系统非必需的生物成分：
对维持生态系统的稳定性有重要作用。
单从物质循环的角度看，消费者不是生态系统的必要成分，但自然生态系统中，生产者、消费者和分解者是紧密联系、缺一不可的。
③分解者——物质循环中的关键部分：
将动植物遗体分解成无机物，归还给无机环境，即是沟通生物群落到无机环境的桥梁。
植物同化的CO2等物质，大约90%需经分解者的分解作用归还给无机环境，然后被生产者重新作用。
因此从物质循环角度看，分解者在生态系统中占有重要地位。
从理论上讲，无机环境、生产者和分解者是任何一个自我调节的生态系统必要的基础成分，消费者的功能活动不会影响生态系统的根本性质，所以消费者不是生态系统必要的基础成分。
（3）生态系统的营养结构——食物链，食物网
①概念食物链是各种生物之间由于食物关系而形成的一种联系；食物网是指一个生态系统中许多食物链彼此交错连接的复杂营养关系；营养级是指生态系统中每条食物链同一环节上所有生物的总和。
②食物网多条食物链相互交错连结而形成。
原因是：
一种绿色植物可以被多种植食性动物所食；一种植食性动物，可吃多种植物，也可成为多种肉食性动物的捕食对象。
③在食物网中，两种生物之间的种间关系有可能会由于营养级的不同出现不同概念上的重合，如蜘蛛与青蛙，二者之间既可是捕食关系，又可是竞争关系。
3．食物链、食物网、营养级之间的关系
在以捕食关系形成的食物链中，生产者为第一营养级，植食性动物（初级消费者）为第二营养级，对应关系如下表：
食物链生物
绿色植物
食草动物
小型食肉动物
大型食肉动物
营养功能
生产者
初级消费者
次级消费者
三级消费者
营养结构级别
第一营养级
第二营养级
第三营养级
第四营养级
4．食物链数、不同的营养级动物的种间关系判断
（1）任何一条食物链都是从生产者开始（高中生物学要求的是捕食食物链），止点是不被其他动物所食的动物，起点错误和中间任何停顿都不能算完整的食物链。
（2）同一种生物在不同的食物网中可以占有不同的营养级，要根据此生物所在的具体食物链来确定。
5．生态系统中因某种生物减少导致其他生物变动情况的分析与判断
（1）食物链中第一营养级的生物减少对其他物种变动的影响。
食物链中，若处于第一营养级的生物减少，直接以其为食物的第二营养级生物因食物缺乏而数量减少，又会引起连锁反应，致使第三、第四营养级生物依次减少。
（2）“天敌”一方减少，对被捕食者数量变动的影响。
若一条食物链中处于“天敌”地位的生物数量减少，则被捕食者数量因此而迅速增加，但这种增加并不是无限的，随数量的增加，种群密度加大，种内斗争势必加剧，再加上没有了天敌的“压力”，被捕食者自身素质（如奔跑速度、警惕灵敏性等）必会下降，导致流行病蔓延，老弱病残者增多，最终造成密度减小，最后趋于稳定。
【热点题型示例】
【例1】（09高考山东理综）利用泥浆生物反应器处理污染土壤，原理是将污染土壤用水调成泥浆状，同时加入部分营养物质和菌种等，在有氧条件下剧烈搅拌，使污染物快速分解。
由此推知，该反应器（）
A.能够实现物质循环B.主要处理有机污染
C.可看作一个小型生态系统D.存在能量输入、传递、转化和散失
【解析】本题通过泥浆生物反应器的介绍考查了学生对于生态系统结构和功能的理解。
解答本题的关键在于抓住题目中污染物的分解是在有氧条件下剧烈搅拌而使污染物快速分解，故而肯定是菌种进行有氧呼吸而分解有机物，故B正确。
本题中的反应器中有土壤、营养物质和菌种，没有非生物的能量，不满足生态系统的概念范畴，也就谈不上生态系统功能中的物质循环和能量流动，A、C、D均错误。
【答案】B
【例2】（09高考福建理综）下列有关生态系统稳定性的叙述，不正确的是（）
A.生态系统具有自我调节能力，这是生态系统稳定性的基础
B.生态系统内部结构与功能的协调，可以提高生态系统稳定性
C.生物多样性对维持生态系统稳定性具有重要作用，体现了其间接价值
D.生态系统中的组成成分越多，食物网越复杂，生态系统恢复力稳定性就越强
【解析】生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力叫生态系统的稳定性，生态系统的自我调节能力，是生态系统稳定性的基础；生态系统内部结构与功能的协调，能提高生态系统稳定性；生物多样性的间接价值是对生态系统起到重要的调节功能；生态系统中的组成成分越多，食物网越复杂，其自我调节能力就越强，抵抗力稳定性就越强，而恢复力稳定性越低。
所以D不正确。
【答案】D
【例3】（09高考重庆理综）题图5是某森林生态系统物质和能量流向示意图，h、i、j、k表示不同用途的有机物（j是未利用部分），方框大小表示使用量，下列叙述正确的是（）
A.进入该生态系统的CO2量与各h产生的CO2总量相等
B.生产者中i的量大于被初级消费者同化的有机物的量
C.流向分解者的k可被生产者直接吸收利用
D.流经该生态系统的物质和能量可循环利用
【解析】进入生态系统的CO2量就是流经该生态系统的总能量，而h是生态系统中各成份的呼吸量，在生态系统的食物链中能量流动逐级递减（10%-20%），各h产生的CO2总量小于进入该生态系统的CO2量；生产者i的量等于初级消费者的摄入量，除去粪便量才等于同化量；流向分解者的有机物须经分解者分解才能被生产者利用；流经该生态系统的物质能循环利用，而能量逐级递减不能循环利用。
要注意图形的识别与知识的联系。
【答案】B
【经典变式预测】
【例1】图一为某草原生态系统的结构简图，“→”表示碳的流动方向。
请据图分析回答：
图一图二
（1）图一中，生产者是。
（2）E→D和B→A过程中，碳的流动形式分别是和。
（3）F→E需经作用。
（4）若消耗生产者1000kg，位于最高营养级的生物最多可增重kg。
（5）如果图二中甲、乙、丙代表图一中A、B、C，则甲、乙、丙分别代表的是。
这种反馈作用对生态系统的稳定起作用。
（6）在牧业生产中，为保护优良牧草，每年使用同一种化学杀虫剂结果常导致害虫再度大爆发，其主要原因是：
。
【解析】据图一可以判断：
D为生产者，A、B、C为消费者，F为分解者，E代表无机环境。
通过光合作用，生产者（D）把无机环境（E）中的CO2固定下来；在生物群落中，通过食物链采取捕食的形式实现有机碳在生物群落中的转移；分解者（F）通过呼吸作用把有机物分解变成无机物。
若消耗生产者1000kg，位于最高营养级的生物最多可增重1000×20%×20%×20%=8（kg）。
根据图二所示可以看出：
甲减少导致乙减少，乙减少导致丙减少，所以三者构成的食物链应该为甲→乙→丙，对应图一的C、B、A。
【答案】
（1）D
（2）CO2含碳有机物（3）分解（者）（4）8（5）C、B、A调节（6）害虫的抗药性经过（杀虫剂）选择逐代增强化学杀虫剂导致害虫天敌大量死亡，破坏了生态系统原有的营养结构
【例2】右表是对某水生生态系统营养级和能量流动情况的调查结果，表中A、B、C、D分别表示不同的营养级，E为分解者。
Pg表示生物同化作用固定能量的总量，Pn表示生物体贮存的能量（Pn=Pg-R），R表示生物呼吸消耗的能量。
单位：
10２kJ/m２/a
Pg
Pn
R
A
15.9
2.8
13.1
B
870.7
369.4
501.3
C
0.9
0.3
0.6
D
141.0
61.9
79.1
E
211.5
20.1
191.4
分析回答：
（1）能量流动是从A、B、C、D中的哪个营养级开始的______________________，为什么？
________________________________________________________。
（2）若此生态系统受到重金属污染，那么在体内积累重金属污染物最多的生物是______。
（3）若D的种群数量下降，则种群数量增加的是__________。
（4）该生态系统中能量从第三营养级传递到第四营养级的效率是_______。
（5）从能量输入和输出角度看，该生态系统的总能量是否增加_____________，为什么_________________________________________________________________。
【解析】本题考查的考点是生态系统中的能量流动情况，属理解层次试题。
解答本题须从识图着手，并正确运用能量流动的有关知识进行计算。
因为B营养级含有的能量最多，贮存的能量和呼吸消耗的能量也最多，故B是生产者；因为E为分解者，所以食物链为B→D→A→C；从第三营养级传递到第四营养级的效率是0.9/15.9＝5.7％。
因为在该生态系统中，输入的总能量为生产者固定的总能量Pg（生产者）＝870.7，输出的总能量＝所有生物消耗能量之和＝13.1+501.3+0.6+79.1+191.4＝785.5，870.7＞785.5。
所以生态系统输入的总能量大于所有生物消耗能量之和。
【答案】
（1）B因为B营养级含能量最多，是生产者
（2）C（3）BC（4）5.7%（5）增加因为该生态系统输入的总能量大于所有生物消耗能量之和（或答生产者的同化量Pg>R（所有生物的呼吸消耗）。
【变式一】下图是能量流动的图解，对此图解的理解不正确的是（）
A．图中方框的大小可表示该营养级生物所具有的能量多少
B．该图中Ⅲ所具有的能量为Ⅱ的10%～20%
C．该图中的Ⅰ表示流经该生态系统的总能量
D．图中Ⅰ具有的能量是Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的能量之和
【答案】D
【变式二】右图是某生态系统能量流动的定量分析图。
若生物D获取300kJ的能量，则第一营养级积累的能量是（）
A．60000kJB．15000kJ
C．7500kJD．11000kJ
【答案】D
第3讲人与生物圈
【备考要点解读】
一、生物圈的形成和稳态的形成原因：
1．生物圈的形成生物圈的形成是地球的理化环境与生物长期相互作用的结果。
⑴地球的气候变化和地壳变迁对生物的生存和进化有着巨大的影响，自然选择决定了生物与环境的和谐统一。
⑵地球上生物的生命活动不断改变着地球的理化环境，进而又影响着生物的进化，生物圈是地球上生物与环境相互作用而形成的统一整体。
伴随着生物圈的形成，生物进化趋势，主要体现在：
①厌氧型生物→需氧型生物；②异氧型生物→自养型生物；③水生生物→陆生生物。
⒉生物圈稳态的形成原因
⑴源源不断的太阳能是生物圈维持正常运转的动力，生产者通过光合作用将太阳能转化为化学能是生物圈赖以存在的能量基础。
⑵三个圈层为生物的生存提供了各种必需的物质。
生物圈在物质上的自给自足是其赖以存在的物质基础。
⑶生物圈具有多层次的自我调节能力。
生物圈中的各个层次、各个方面都表现出稳态反馈机制,是生物圈稳态反应的基础。
①从物质层次看，当大气中二氧化碳的浓度增加时，会使植物的光合作用增强，增加对二氧化碳的吸收，从而能够维护大气中二氧化碳的稳定。
②从生态系统的结构来理解，一种生物灭绝后，生物圈内起相同作用的其它生物就会取代它的位置。
③从种群之间的关系水平来理解，某种植食动物数量增加时，有关植物种群的数量也随这发生变化，从而使这种动物种群的数量得到控制。
二、生物多样性
1．生物多样性的内涵①遗传的多样性；②物种多样性；③生态系统多样性。
2．生物多样性面临威胁的原因
⑴生存环境的改变和破坏。
⑵掠夺式的开发利用，主要指滥捕乱猎和滥采滥伐。
⑶环境污染：
最典型的是水污染，即工业废水和生活污水导致河流，湖泊和海洋的污染，使水生生物大量消失。
⑷外来物种的入侵：
外来物种的入侵可能占据生态系统中空的生态位，环境条件如温度，气候等适宜，没有捕食者，繁殖能力强大等，从而在入侵地区定居并扩张，并且破坏原有生态系统的稳定性，破坏原有生态系统的生物多样性。
【热点题型示例】
【例1】（09高考广东卷）目前气象预报中有“紫外线指数”的内容，提醒市民注意避免紫外线伤害。
造成地面紫外线照射增强的直接原因是（）
A．滥伐森林B．水体污染C．南极冰川融化D．臭氧层破坏
【解析】臭氧层中的臭氧能吸收200～300纳米（nm）的阳光紫外线辐射，因此臭氧层被破坏可使阳光中紫外辐射到地球表面的量大大增加，从而产生一系列严重的危害。
【答案】D
【例2】（09上海理综卷）英国
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