甘肃兴隆山森林生态系统定位研究站可行性研究报告.docx
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甘肃兴隆山森林生态系统定位研究站可行性研究报告
附表
1、建设项目投资估算表
附图
1、建设项目位置示意图
2、项目区域功能区划图
3、项目建设布局示意图
附件
1、中华人民共和国组织机构代码证
2、事业单位法人证书
3、国务院关于公布第二批国家级森林和野生动物类型自然保护区的通知
4、甘肃省人民政府关于成立甘肃兴隆山自然保护区管理局的批复
5、甘肃省林业厅关于同意建立“甘肃兴隆山森林生态系统定位研究站”的批复
6、甘肃兴隆山国家级自然保护区管理局国有林林权证
7、甘肃兴隆山国家级自然保护区管理局的承诺函
8、甘肃兴隆山森林生态系统定位研究站专家现场考察意见
9、甘肃兴隆山森林生态系统定位研究站现场考察专家名单
10、甘肃兴隆山森林生态系统定位研究站专家咨询意见
11、甘肃兴隆山森林生态系统定位研究站咨询会专家名单
12、国家林业局科技司关于召开甘肃兴隆山森林生态系统定位研究站专家论证咨询会议的通知
13、甘肃兴隆山森林生态系统定位研究站专家论证咨询意见
14、甘肃兴隆山森林生态系统定位研究站论证咨询会专家名单
15、用地协议
16、合作协议
第一章总论
1.1项目概况
1.1.1项目名称
甘肃兴隆山森林生态系统定位研究站建设项目
1.1.2主管单位
甘肃省林业厅
1.1.3依托单位
甘肃兴隆山国家级自然保护区管理局
1.1.3建设单位
甘肃省林业科学研究院
1.1.5法人代表
戚登臣（甘肃省林业科学研究院院长）
1.1.6项目性质
新建，生态公益性项目。
1.1.7建设地点
建设地点位于甘肃兴隆山国家级自然保护区内。
其中：
兴隆山森林生态站综合实验楼（包括办公用房、实验室、标本室、资料室、会议室等）设立在保护区麻家寺大沟；6个固定观测样地分别位于保护区的马啣山哈班岔、马啣山红庄子、阳道沟、麻家寺大沟、麦子岔、马啣山。
1.1.8建设期限
项目建设期限为两年，即2010年~2011年。
1.1.9主要建设内容
甘肃兴隆山森林生态系统定位研究站（以下简称“兴隆山森林生态站或兴隆山生态站”）建设内容包括基础设施、辅助工程建设和观测仪器设备购置。
（1）基础设施
新建综合实验楼1座，建筑面积400m2；新建固定观测样地6个，标准地面气象观测场1个，森林梯度观测塔1座、测流堰3处、水量平衡场6个。
（2）辅助工程
新建或维修野外观测道路6km，架设输变电线路10km。
（3）观测仪器设备
购置气象自动观测系统、CO2和水汽通量（Flux）观测系统、CO2和水汽通量（Flux）廓线仪、CI-600根系分析系统、LAI-200植物冠层图像分析系统、LICOR-6400R便携式光合仪、Probe12TDP插针式植物茎流仪、Flow32-LK包裹式茎流测量系统、OS-30植物叶绿素荧光仪、AA-6200原子吸收分光光度计、气相色谱质谱联用仪、TDR土壤水分测定系统、总有机碳/总氮自动分析仪、JH2300型超声波水位计、便携式空气负离子浓度测定仪、VERTEX测高仪、CAWS1000-GWS型梯度自动气象站、常规气象观测仪器等设备。
1.1.10投资规模与来源
（1）投资规模
经计算，项目建设投资为951.90万元。
其中：
基础设施建设投资248.00万元，占建设投资的26.1%；辅助工程建设投资140.00万元，占建设投资的14.7%；仪器设备购置投资458.00万元，占建设投资的48.1％；工程建设其它费用60.57万元，占建设投资的6.3%；基本预备费45.33万元，占建设投资的4.8%。
（2）资金来源
兴隆山森林生态站建设项目属于社会公益事业，应以国家和地方政府投资为主，纳入国家基本建设范畴。
本次工程建设投资拟由中央投资解决，不足部分由甘肃省林业厅配套解决。
项目建设快捷方拟申请中央投资761.20万元，约占建设投资的80％；地方配套190.70万元，约占建设投资的20％。
1.2编制依据
1、《中共中央国务院关于加快林业发展的决定》（国务院，2003年）；
2、《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》（科技部，2006年）；
3、《林业科学和技术中长期发展规划（2006-2020年）》（国家林业局，2006年）；
4、国家林业局《中国陆地生态系统定位研究网络生态定位站建设发展规划》；
5、《森林生态系统定位研究站建设技术要求》（LY/T1626—2005）；
6、《林业建设项目可行性研究编制规定》（试行）（国家林业局，2006年）；
7、《森林生态系统定位观测指标体系》（LY/T1606-2003）；
8、《森林生态系统服务功能评估规范》（LY/T1721-2008）；
9、《林业固定资产投资建设项目管理办法》（国家林业局，2006年）；
10、《林业建设项目竣工验收实施细则》（国家林业局，2005年）；
11、《陆地生态系统水环境观测规范》（中国环境科学出版社，2007）；
12、《生态系统大气环境观测规范》（中国环境科学出版社，2007）；
13、《甘肃省委省政府关于加快林业发展的决定》（2004年）；
14、《甘肃林业发展“十一五”和中长期规划》（甘肃省林业厅，2006年）；
13、《甘肃兴隆山森林生态系统定位研究站建设发展规划（2008-2020年）》。
14、甘肃省林业科学研究院和甘肃兴隆山国家级自然保护区管理局提供的其他材料。
1.3主要经济技术指标
本报告主要采用的经济技术指标详见表1-1。
1.4可行性研究结论
兴隆山特殊的地理位置、水热条件和较为完整的森林植被空间分布格局，使其成为我国陇西黄土高原开展不同温度、水分梯度变化与山地森林生态系统功能、森林环境和其他相关领域观测、研究不可多得的场所。
建立兴隆山森林生态站，不仅可以实现对保护区天然青杄林及其生态系统进行连续观测，评价天然森林生态系统的植物类型、结构、演替、分布格局及生长发育规律，而且通过气象因子、水资源、土壤等因子变化的观测，可以准确反映兰州地区的气候、水资源变化与森林生态系统之间的动态变化规律，为该区域生态环境改善、森林生态系统自我恢复等研究提供科学翔实的数据资料。
同时，为研究甘肃省森林生态系统功能与社会经济发展之间相互影响关系，实现森林生态系统功能的健康运行，为社会经济发展，人类活动提供良好的生存环境，也急需对林业生态环境的功能及生态效益进行定位、定量的观测和评价，只有这样，才能为制定或完善与森林经营管理及生态环境保护有关的法律法规，为区域生态环境建设、经济可持续发展提供科学的决策依据。
经过认真调查研究和论证，项目建设符合国家有关生态环境保护政策、法规，建设基础条件较好，研究方案科学合理，应用技术成熟，建设规模适宜，生态和社会效益显著。
项目建设是必要的，也是可行的。
表1-1主要技术经济指标一览表
序号
项目名称
单位
数量
单价
（万元）
一
基础设施
1
综合实验楼
m2
400
0.30
2
固定观测样地
个
6
0.50
3
标准地面气象观测场
个
1
5.00
4
森林梯度观测塔
座
1
30.00
5
测流堰
处
3
10.00
6
水量平衡场
个
6
10.00
二
辅助工程
1
野外观测道路
km
6
10.00
2
输变电线路
km
10
8.00
三
观测仪器设备
1
气象自动观测系统
套
1
16.00
2
CO2和水汽通量（Flux）观测系统
套
1
60.00
3
CO2和水汽通量（Flux）廓线仪
套
1
40.00
4
CI-600根系分析系统
套
1
25.00
5
LICOR－6400R便携式光合仪
台
1
40.00
6
气相色谱质谱联用仪
台
1
38.00
7
TDR土壤水分测定系统
套
1
10.00
8
总有机碳/总氮自动分析仪
套
1
45.00
9
CAWS1000－GWS型梯度自动气象站
套
1
30.00
10
常规气象观测仪器
套
1
15.00
11
数据采集、传输和网络连接设备
套
1
10.00
12
实验室常规设备
套
1
25.00
13
观测用车
辆
1
25.00
四
工程建设其它费用
1
前期工作咨询费
计价格[1999]1283号
2
建设单位管理费
财建[2002]394号
3
勘察设计费
计价格[2002]10号
4
工程监理费
发改价格[2007]670号
5
招投标费
计价格[2002]1980号
五
基本预备费
工程费用与工程建设其它费用之和的5%
第二章项目建设背景及必要性
2.1项目建设背景
森林生态系统定位研究站是一种通过在典型的自然或人工的森林生态系统地段建立观测站，对自然状态下或受人为干扰的森林生态系统开展长期固定样地研究，对生态系统组成、结构、生产力、养分循环、水循环动态变化，生态系统的格局与过程，资源的可利用能力进行长期观测，以阐明生态系统发生、发展、演替的规律和生态系统维持自身健康和提供服务功能的内在机制的基础设施和研究手段。
长期定位研究可以避免短周期、小尺度的生态学研究不能反应生态学现象和过程因时空间变异大而反映出来的生态学规律，是揭示生态系统规律，进行生态系统健康管理的重要手段，可以为森林资源保护与合理利用、社会经济发展和环境建设等问题的解决提供数据支撑。
目前，全世界已有90多个不同空间尺度和不同观测研究对象的生态网络。
在全球尺度上，有全球环境观测系统（GEMS）、国际长期生态研究网络（ILTER）、全球陆地观测系统（GTOS）、全球气候观测系统（GCOS）等。
在区域尺度上，有东南亚农业生态系统网络（SUAN）、欧洲森林生态系统观测网络（EFERN）、欧洲全球变化研究网络（ENRICH）等。
在国家尺度上有著名的美国长期生态研究网络（U.S.LTERNetwork）、英国的环境变化研究网络（ECN）、加拿大的生态观测与分析网络（EMAN）等，德国、日本、澳大利亚、巴西等许多国家均有各自的专题性或综合性的资源生态研究网络系统。
这些网络都已经在了解资源环境问题和促进生态学发展方面发挥了重要作用。
我国森林生态系统定位观测研究在20世纪经过了50~60年代的起步、70~80年代快速发展到日臻完善的过程，建成了我国规模大、档次高、网络完善、科研活跃的森林生态系统定位研究体系。
1959年中国科学院吴征镒先生在云南西双版纳组织建立我国第一个森林生态系统生态站。
1960年春中国林科院蒋有绪院士在四川米亚罗（现为卧龙）建立了中国林业系统的第一个森林生态站。
20世纪80年代后期以来，特别是进入21世纪，我国森林生态系统研究的建设规模不断扩大，研究水平不断提高，先后建成了中国森林生态系统研究网络（CFERN）和中国生态系统定位研究网络（CERN）两大系统网络，已建成并投入运行的生态站覆盖了全国主要森林生态系统类型。
但与发达国家相比，我国的森林生态系统定位研究还存在站点建设数量较少、空间分布不尽合理、数据积累较少等问题。
2004年以来，为适应新世纪林业跨越式发展的趋势，满足天然林保护、防沙治沙、退耕还林（草）等六大林业重点工程建设的要求，国家林业局CFERN又新建了一批生态站，森林生态站达34个，大致覆盖了我国重要的生态系统类型区域和生态脆弱—敏感区，拥有基本的基础设施、仪器设备和相对稳定的观测、研究人员，积累了大量的长期连续观测数据。
截至2005年，海南尖峰岭、江西大岗山、黑龙江帽儿山、湖南会同、陕西秦岭、西藏林芝、内蒙古大兴安岭等7个森林生态站入选国家级野外重点台站。
海南尖峰岭、长江三角洲、江西大岗山、河南鸡公山、山西太岳山、内蒙古大兴安岭等森林生态站被GTOS收录。
同时还与ILTER、ECN等建立了合作交流关系，充分表明CFERN在经过多年发展后，已初步具备了与国内外同领域高端台站进行合作开展长期生态学研究的能力和水平。
然而，随着我国生态建设的深入推进和现代林业建设的全面展开，CFERN的作用越来越突出，建设任务越来越繁重。
国家林业局生态站网发展只是初具规模，布局还不尽完善，站点建设还没有完全覆盖不同植被类型区，与国际先进水平相比具有较大差距，其潜在作用没有充分发挥，远远不能担负起满足各项需求的重任，只有通过科学规划、合理布局，整合资源、加大投入、加强管理，不断加强不同气候区、不同森林类型区的森林生态站建设，构建基础研究平台和覆盖典型区域的研究网络，充分应用现代对地空间观测的各种先进技术，研究中国森林生态系统的结构、功能特征及稳定性机制。
在其它台站相对独立研究的基础上，通过中国森林生态系统研究网络中心建设与实体化操作，开展区域和全国范围的大尺度生态系统观测和生态环境变化趋势研究，才能较好地开展生态系统变化观测，准确地、量化地评价我国森林生态系统对全国及全球气候变化减缓的贡献，为国家制定适应和减缓气候变化的林业对策，生物多样性保育、可持续经营管理和学科发展提供科学决策支持。
目前，国家林业局在甘肃已经建成2处生态站，但由于甘肃地域跨度较大，气候类型多样，植被种类复杂，已有的生态站不能全面准确反映所有气候及植被类型区的情况，尤其是甘肃中部的马啣山与兴隆山地区，是黄土高原区唯一的由石质、黄土梁峁、山麓及沟谷堆积组成的典型地貌，该区森林生态系统在功能与组成上均具有特殊的地域代表性。
甘肃兴隆山国家级自然保护区，其区位恰好处于“国家林业局陆地生态系统定位研究网络中长期发展规划（2008-2020年）”CFERN生态站规划布局中“陇西黄土高原落叶阔叶林森林草原区”，在甘肃兴隆山建立森林生态系统定位研究站，则是对已有森林生态系统定位研究站体系的一个重要补充，能够更加全面准确地为该区域气候变化、生态环境治理、森林资源健康持续发展及动植物保护提供科学研究与决策依据。
为了满足国家及行业需求，加强对陇西黄土高原落叶阔叶林森林草原区主要植被的观测能力，加快黄土高原、兰州市生态环境建设步伐。
2007年，甘肃省林业厅批准甘肃省林业科学研究院建立甘肃兴隆山森林生态系统定位研究站。
2009年初，甘肃省林业科学研究院与甘肃兴隆山国家级自然保护区管理局签署了兴隆山森林生态系统定位站用地协议和合作协议。
有鉴于此，甘肃省林业科学研究院委托国家林业局林产工业规划设计院进行该项目的可行性研究报告编制工作。
编制单位按照《国家林业局陆地生态系统定位观测研究网络中长期发展规划（2008～2020年）》，根据甘肃兴隆山森林生态站的现实情况和开展定位观测的需要，编制了《甘肃兴隆山森林生态系统定位研究站建设项目可行性研究报告》。
2.2项目建设必要性
1.3.1项目建设是完善我国森林生态定位观测研究网络体系的需要
兴隆山林区地处黄土高原、青藏高原和蒙新高原的交汇处，植被类型丰富，垂直分布带谱明显，分布高差近1500m，形成高山草甸、高山灌丛、寒温性针叶林、落叶阔叶林、落叶阔叶灌丛、草原等植被类型。
有高等植物120科、452属、1022种，是甘肃省境内的一个重要的植物基因库。
按中国植物地理区划，兴隆山自然保护区属泛北极植物区，中国—日本森林植物亚区，华北地区黄土高原亚地区，区划本身表明，植物区系在地理上或发生上与周围地区，也与世界其他一些地区有着广泛的联系，区位优势明显、特殊。
建立兴隆山森林生态站对于构建全国的网络森林生态系统定位观测体系具有重要意义。
可以与祁连山、小陇山森林生态站构成一体，全面准确地反映甘肃全省森林生态系统变化、对气候的影响作用及水文变化等规律，建立更为完善的全国观测网络不可或缺的部分。
从而满足围绕“森林与水”、“碳循环”和“森林植被对全球变化的响应”等主题开展大范围、大尺度联合观测与研究的要求，为中国森林生态定位研究网络提供数据和信息，为国家生态环境科学观测网络和广大用户提供资源环境生态数据存储、处理、交换、共享服务。
1.3.2项目建设是建立健全数据采集网络建设的需要
数字化生态站建设是衡量生态系统长期观测研究站水平的重要标志。
尽管长期以来兴隆山国家级自然保护区管理局结合研究项目，设置了生物多样性动态观测固定样地，购置了气象观测设备，建立了水量平衡场、径流堰等基本观测设施，经过20多年的观测，积累了大量基础数据，但距离系统的观测研究和规范化的台站管理还有较大差距。
通过兴隆山生态站基础设施、辅助工程以及观测仪器设备建设，可促使其在更短的时间内，在运行机制上尽快实现向规范化台站管理模式转换，通过规范的管理、研究和建立稳定观测机构，培养和吸引优秀人才，扩大研究领域，加强国际、国内间的交流与合作，提升数据采集手段和整体研究水平，实现数据信息的数字化采集、传输、存储和管理，使生态站信息规范化、系统化、可视化、网络化和数据共享，并为生物资源、生态环境保护与建设的研究提供试验平台，从而实现与国家林业局CFERN网络的有机衔接。
1.3.3项目建设是为林业生态工程效益观测提供服务的需要
效益观测与评估对于林业生态工程建设的意义重大，工程的效益观测实质上是一个数据比对过程，将生态站网遍布于不同的林业工程区，积累大量的观测研究数据，是研究和评价林业生态工程效益不可或缺的重要依据。
对祁连山东延余脉的天然林保护、退耕还林、三北防护林工程建设区域进行长期定位观测研究，科学评估工程生态效益、服务功能意义重大。
1.3.4项目建设是为林业与生态环境建设服务的需要
随着全球气候变化等生态危机不断出现和日趋严峻，决定了必须通过相对密集的长期生态学定位观测与网络化研究，并通过区域与国家尺度的系统集成与综合分析，才能为解决这些生态危机提供决策依据。
在林业建设过程中遇到的一些关乎全局、影响决策的基础性科学问题，诸如“森林与水的关系”、“森林对减缓气候变化的作用”、“我国森林碳循环和碳汇功能”等，要回答这些涉及林业生态建设的重大科学问题，都需要依靠生态站网长期观测积累的数据和研究成果来支撑。
1.3.5项目建设是培养生物科学研究管理和人才的需要
依托兴隆山森林生态站，通过开展森林生态系统结构与功能的长期定位研究，深入了解其对生态环境的功能作用和动态变化趋势，可以确定影响本地经济社会可持续发展的各类森林的量与质的阈值，有效监控林业生态工程的实施。
通过量化评估，为建立生态林科学补偿制度，相关法律法规的修订，以及生态建设工程的投入决策等提供科学依据。
在生态站建设与观测工作中，可有效整合林业教育和科学研究的优势，着力提高林业科学研究水平。
以此为平台，可以吸引和招聘高素质人才，多学科融合，产学研结合，联合攻关提高科技人员的业务水平；为科技人员、博士、硕士生提供研究基地，担负起科学研究和人才培养的双重任务，为甘肃乃至西北林业建设培养高水平人才。
1.3.6项目建设是实现森林可持续经营的需要
生态站建设的一个重要目的是其社会服务功能的发挥。
兴隆山林区处于黄土高原、青藏高原和蒙新高原的交汇处，具有丰富的生物多样性，分布着全国面积最大集中连片的青杄纯林，是兰州中部地区重要的水源涵养林，探索研究森林可持续经营措施，对林分健康性、水源涵养能力功能进行评价，不仅对实现森林可持续发展，有效发挥水源涵养功能具有重要作用，而且对黄土高原西部生态环境的修复、重建和改善具有重要指导意义。
第三章项目建设条件
3.1自然地理条件
3.1.1地理位置
甘肃兴隆山国家级自然保护区位于甘肃省榆中县西南隅，西起兰州市七里河区阿干林场，东至榆中县新营镇，南靠临洮，北连榆中平原。
地理坐标在东经103°50′~104°10′、北纬35°38′~35°58′之间。
东西长37km，南北宽17km。
保护区总面积29583.6hm2，占榆中县总土地面积的10.1%。
3.1.2地形地貌
保护区山脉系祁连山山系东延部分，由马啣山系的高中山群所组成，主要山脉有马啣山、兴隆山和栖云山。
马啣山与兴隆山南北对峙呈马鞍形，兴隆山、栖云山两座主峰由马啣山分支曲折而来。
山体长约37km，宽约17km，山势走向呈西北西东南南，地势南高北低，海拔在2000~3600m之间，马啣山主峰海拔3671.7m，比高为500~1000m之间，是黄土高原范围内唯一超过3600m的高峰。
山体过境后，向东延伸终止于海浩瀚的黄土丘陵。
在大地构造上是介于秦岭地槽系和祁连山地槽系之间的秦祁台块上的孤岛状的石质山地，次级构造单元为青石岭──马啣山横断带的马啣山褶穹和兴隆山褶凹，本山地自寒武纪前隆起，经过加里东、燕山期、喜马拉雅期等新老造山运动的影响，到了第四纪初才形成基本的山脉水系。
在漫长的地质历史时期，山地因受造山运动的显著抬升和切割作用，主体复式向斜多呈V型的陡壁深谷，沟谷纵横，河床比降较大多跌水，山脊呈波状起伏，坡度多在30度以上，地形呈齿状。
山体两侧与黄土高原镶嵌，多为黄土剥蚀地貌，主要地形形态有高山深谷，土石山梁峁。
3.1.3土壤类型
兴隆山保护区分布的地带性土壤主要分为高山草甸土、亚高山草甸土、灰褐土、新积土和栗钙土5个土类。
（1）高山草甸土分布在保护区海拔3500m以上的平缓山岭和山坡地带，土层深厚，成土母质以混合岩性片麻岩和混合岩的残积—坡积物为主。
分布面积约512hm2，占总土地面积的1.54%。
（2）亚高山草甸土分布在保护区海拔3000~3500m之间的马啣山一带、前山隆起地带，成土母质以混合片麻岩、碳酸盐岩和中基性火山岩坡积物为主。
有机质丰富，呈团粒状结构，碳酸钙淋洗完全，SiO2分布均匀。
分布面积约5228hm2，占总土地面积的16.60%。
（3）灰褐土主要分布在海拔2200~3000m之间的森林带。
灰褐土由枯落物层、腐殖质层、粘化层及母质层组成，土层疏松、结构良好，富有机质。
分布面积约24579hm2，占总土地面积的73.81%。
（4）栗钙土零星分布于山前农田交错地带的缓坡或台地，一般在海拔2100m以下，面积极小。
（5）新积土在保护区内面积极小，仅见于兴隆峡、龛谷峡、响水沟等沟谷，沿沟谷呈带状、在沟口呈扇面状分布。
3.1.4水文
保护区河流水系发育比较健全，长年流水的河道有兴隆峡、龛谷峡、徐家峡、分壑岔、麻家寺、水岔沟、官滩沟、新营、黄坪、马坡、银山等11条长流水河道，均发源于马啣山和兴隆山，年总径流量5349万m3；其中兴隆峡径流量最大，正常径流量0.23m3/s，年径流量715.5万m3；最小的徐家峡正党径流量0.03m3/s，年径流量90.6万m3。
水质PH为6.9~8.1，硬度为5.8~14.8德度，属中硬度水，符合一般饮用水。
地下水资源主要埋藏在马啣山山前冲积、洪积倾斜平原及河谷平原，发育在马啣山以北断坳之上，构成的一个半封闭水文地质盆地之间，储存于上更新统砾卵石层中，静储量为有效静储量，因第四系隔水地板是倾斜的，倾斜方向与地下水流向一致，当下游大量开采时，上游埋藏深的静储量可转化为动储量流向下游。
据有关资料，在兴隆山北麓向西延入的断层线长约104公里，即南北断裂格状构造网，均为地下水富含水。
另外，北西沟的大断裂在区内有3条，而且为主导构造，这些都蕴藏着丰富的深层地下水资源。
3.1.5气候特征
保护区地处内陆中、高山地，按全国自然区划气候分类为东部季风区，大陆性气候显著，属高寒半湿润性多雨气候。
主要特征表现为四季分明，水热同季。
春季干燥多风；夏季昼热夜凉，初夏干旱，盛夏多雨；初秋阴雨稍多，深秋凉爽少雨；冬季寒冷少雪。
年平均气温3~7℃，其中最高（7月）为13~18℃，最低（1月）为零下8~9℃；活动积温为1800~2800℃；年降水量450~622mm，有效降水量340~520mm，降水频率不均匀，多集中在7、8、9月，降水量约占全年降水量的55%左右，在山地
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