我國(guó)海洋生態(tài)修復(fù)現(xiàn)狀、存在的問(wèn)題及展望＊

姜?dú)g歡，溫國(guó)義，周艷榮，呂則和，謝 冕

（1.國(guó)家海洋局北海環(huán)境監(jiān)測(cè)中心 青島 266033；2.國(guó)家海洋局海洋溢油鑒別與損害評(píng)估技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 青島 266033）

海洋是最具價(jià)值的生態(tài)系統(tǒng)之一，是人類(lèi)賴(lài)以生存和發(fā)展的寶貴財(cái)富和最后空間。隨著我國(guó)海洋經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，開(kāi)發(fā)利用海洋的活動(dòng)日益增多，導(dǎo)致了我國(guó)近海海域污染日益嚴(yán)重，我國(guó)海域海洋生態(tài)環(huán)境將面臨前所未有的威脅和破壞。海岸帶作為人類(lèi)開(kāi)發(fā)利用海洋的密集區(qū)，海岸帶開(kāi)發(fā)活動(dòng)的不斷加劇，自然資源的消耗速度也急劇加快，從而引發(fā)了海洋環(huán)境惡化、紅樹(shù)林消失、濱海濕地萎縮、生物多樣性下降等一系列的生態(tài)退化問(wèn)題，已嚴(yán)重威脅到海岸帶地區(qū)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。海洋生態(tài)退化已成為當(dāng)前重點(diǎn)關(guān)注的生態(tài)問(wèn)題之一，海洋生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)與修復(fù)研究已成為國(guó)際上生態(tài)學(xué)研究的熱點(diǎn)。

1 海洋生態(tài)修復(fù)的定義及內(nèi)涵

海洋生態(tài)修復(fù)是指利用大自然的自我修復(fù)能力，在適當(dāng)?shù)娜斯ご胧┑妮o助作用下，使受損的生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)到原有或與原來(lái)相近的結(jié)構(gòu)和功能狀態(tài)，使生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能不斷恢復(fù)。

按照生態(tài)修復(fù)措施的人工干擾程度，一般將海洋生態(tài)修復(fù)劃分為三大類(lèi)即自然生態(tài)修復(fù)、人工促進(jìn)生態(tài)修復(fù)及生態(tài)重建。自然生態(tài)修復(fù)是利用相應(yīng)的措施消除壓力，降低生態(tài)系統(tǒng)退化的速度，從而使生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)。人工促進(jìn)生態(tài)修復(fù)是在生態(tài)系統(tǒng)自我修復(fù)能力的基礎(chǔ)上，結(jié)合物理、化學(xué)、生物等人為干擾措施促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)。

當(dāng)生態(tài)系統(tǒng)完全退化或喪失時(shí)，采用相應(yīng)的措施重建新的生態(tài)系統(tǒng)的過(guò)程叫做生態(tài)重建，還包括重建某區(qū)域沒(méi)有的生態(tài)系統(tǒng)的過(guò)程。生態(tài)修復(fù)是生態(tài)系統(tǒng)自我恢復(fù)、發(fā)展和提高的過(guò)程，在生態(tài)修復(fù)中，生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及其群落由簡(jiǎn)單向復(fù)雜、由單功能向多功能轉(zhuǎn)變。生態(tài)修復(fù)并不是對(duì)某個(gè)物種的簡(jiǎn)單修復(fù)，而是對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能、生物多樣性和持續(xù)性等進(jìn)行的全面有效恢復(fù)，因此生態(tài)修復(fù)過(guò)程應(yīng)該盡可能地減少人為的干擾措施，讓生態(tài)系統(tǒng)的自然調(diào)節(jié)、恢復(fù)和進(jìn)化功能充分發(fā)揮。

2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

20世紀(jì)50—60年代，歐洲、北美、中國(guó)等都注意到各自的環(huán)境問(wèn)題，并開(kāi)展了一些環(huán)境恢復(fù)和治理工程，獲得了一定的成效。從70年代開(kāi)始，國(guó)內(nèi)外近40年的生態(tài)恢復(fù)研究主要涉及森林、農(nóng)田、草原、荒漠、河流、湖泊和廢棄礦地等。與陸域生態(tài)修復(fù)相比，海洋生態(tài)修復(fù)的研究起步較晚。但近些年來(lái)，由于海洋生態(tài)環(huán)境問(wèn)題的日益突出以及生態(tài)系統(tǒng)退化趨勢(shì)日益嚴(yán)重，海洋生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)與重建受?chē)?guó)內(nèi)外的關(guān)注，國(guó)內(nèi)外已開(kāi)展了大量的海洋生態(tài)修復(fù)研究與實(shí)踐。從生態(tài)修復(fù)的研究尺度看，海洋生態(tài)修復(fù)的研究已從特定的物種或單個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)修復(fù)工程逐漸向大尺度的生態(tài)修復(fù)轉(zhuǎn)變，如加利福尼亞South Bay、佛羅里達(dá)濕地、Louisiana濱海濕地等修復(fù)項(xiàng)目，這些項(xiàng)目從生態(tài)修復(fù)目標(biāo)的制定、修復(fù)技術(shù)、監(jiān)測(cè)與評(píng)估等方面進(jìn)行了系統(tǒng)的分析研究，并涉及了多個(gè)不同生態(tài)系統(tǒng)類(lèi)型的修復(fù)。在海洋生態(tài)修復(fù)的研究?jī)?nèi)容方面，從生態(tài)修復(fù)技術(shù)措施的單方面向系統(tǒng)化研究，涉及生態(tài)修復(fù)的監(jiān)測(cè)與評(píng)估、生態(tài)修復(fù)方法措施和生態(tài)修復(fù)管理等。NECKLES等［1］基于一系列主要的生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)，提出了適合于任何鹽沼生態(tài)修復(fù)工程的監(jiān)測(cè)方案，以及提出了個(gè)別修復(fù)工程的生態(tài)系統(tǒng)功能監(jiān)測(cè)方案。NIENHUIS等［2］總結(jié)了荷蘭過(guò)去25年生態(tài)修復(fù)的成效。CHAPMAN等［3］介紹了墨西哥北部海灣的海岸生境修復(fù)的進(jìn)展。BOESCH［4］介紹了生態(tài)系統(tǒng)管理在Chesapeake Bay和Coastal Louisiana生態(tài)修復(fù)中的科學(xué)原則，并提出了生態(tài)系統(tǒng)管理在生態(tài)修復(fù)中應(yīng)用的幾點(diǎn)建議。

3 我國(guó)典型的海洋生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)

我國(guó)海洋生態(tài)修復(fù)的研究主要集中于紅樹(shù)林修復(fù)、富營(yíng)養(yǎng)水體污染生態(tài)修復(fù)及少量濱海濕地、海岸沙灘修復(fù)工程等。與國(guó)外相關(guān)國(guó)家相比，國(guó)內(nèi)海洋生態(tài)修復(fù)的研究還比較薄弱，主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：①?gòu)难芯繉?duì)象上看，主要集中在紅樹(shù)林種植、污染水體的修復(fù)，而對(duì)其他海洋生態(tài)系統(tǒng)類(lèi)型、生態(tài)問(wèn)題的修復(fù)研究比較少；② 從生態(tài)修復(fù)的尺度來(lái)看，主要集中于對(duì)單個(gè)生態(tài)系統(tǒng)、群落或物種的修復(fù)，目前尚未開(kāi)展區(qū)域或大尺度的海洋生態(tài)修復(fù)的研究與實(shí)踐活動(dòng)。

3.1 紅樹(shù)林生態(tài)修復(fù)

由于人為的干擾和破壞，我國(guó)紅樹(shù)林面積銳減，殘存的紅樹(shù)林中有許多處于退化狀態(tài)。1956年我國(guó)的紅樹(shù)林面積為4萬(wàn)～4.2萬(wàn)hm2，1986年銳減為21283hm2，到了90 年代初僅余15122hm2［5－6］。

近年來(lái)，紅樹(shù)林的保護(hù)引起了足夠的重視，相繼建立了多個(gè)紅樹(shù)林自然保護(hù)區(qū)，如深圳福田國(guó)家自然保護(hù)區(qū)、淇澳紅樹(shù)林保護(hù)區(qū)、湛江紅樹(shù)林國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)等，相繼種植了大面積的紅樹(shù)林，截至2001年我國(guó)的紅樹(shù)林恢復(fù)至22024.9hm2。但是，我國(guó)紅樹(shù)林的人工種植仍然存在不少問(wèn)題，主要是造林成活率低下，福建省同安縣1961年人工造紅樹(shù)林824hm2，5年后成活率只有31.2%；浙江省溫州地區(qū)1958—1966年人工引種紅樹(shù)林533hm2，成活300hm2，但由于人為破壞和自然災(zāi)害的因素，最終存活不到1.6%［7］。

紅樹(shù)林生態(tài)修復(fù)是我國(guó)海洋生態(tài)修復(fù)研究與實(shí)踐較多的生態(tài)修復(fù)類(lèi)型之一，在生態(tài)修復(fù)技術(shù)上已有較為成熟的經(jīng)驗(yàn)，但仍缺乏系統(tǒng)的紅樹(shù)林生態(tài)修復(fù)研究，其存在的問(wèn)題主要有：紅樹(shù)林修復(fù)項(xiàng)目的目標(biāo)不明確，即使制定了修復(fù)目標(biāo)，但大多僅是定性描述，在實(shí)施過(guò)程中，無(wú)法評(píng)估生態(tài)修復(fù)的效果；開(kāi)展相關(guān)的生態(tài)修復(fù)工程對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生一定的影響，跟蹤監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)工作不能及時(shí)開(kāi)展，從而難以判斷紅樹(shù)林生態(tài)修復(fù)的過(guò)程是否與生態(tài)修復(fù)目標(biāo)相一致；國(guó)內(nèi)大多認(rèn)為主要靠人工種植紅樹(shù)林的方式達(dá)到生態(tài)修復(fù)的目的，卻忽略了紅樹(shù)林的自然修復(fù)。因此，在生態(tài)修復(fù)方案設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)分析紅樹(shù)林自然修復(fù)的可行性，不能一味地進(jìn)行人工紅樹(shù)林的種植。

3.2 濱海濕地生態(tài)修復(fù)

近年來(lái)，我國(guó)濱海濕地的保護(hù)和恢復(fù)受到越來(lái)越多的關(guān)注，相關(guān)的實(shí)踐研究逐漸增多。李甲亮等［8］綜述了濱海區(qū)污水人工濕地處理對(duì)濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)的修復(fù)研究，即人工濕地處理去除BOD、氮、磷等污染物，通過(guò)形成淡水帷幕控制海水入侵危害。劉榮成等［9］提出了泉州灣濱濕地生態(tài)恢復(fù)的有效措施，即恢復(fù)紅樹(shù)林植被、保護(hù)水禽棲息環(huán)境、建立濕地自然保護(hù)區(qū)及加強(qiáng)污染治理等，并提出濱海濕地生態(tài)重建的對(duì)策。楊靜等［10］指出影響七里海潟湖演變的主要因素，并認(rèn)為拆除七里海防潮閘堤、恢復(fù)七里海潟湖水面、加強(qiáng)保護(hù)區(qū)的建設(shè)、發(fā)展旅游觀光業(yè)和新型農(nóng)業(yè)是七里海潟湖生態(tài)修復(fù)的重要措施。張婧［11］分析了膠州灣婁山河口濕地的生態(tài)破壞狀況及其附近海域污染物的排放和白泥淤積的分布現(xiàn)狀，從清除淤積和治理污染兩個(gè)角度分別制訂了生態(tài)修復(fù)方案。

總體上看，我國(guó)濱海濕地的修復(fù)研究與實(shí)踐尚處于起步階段，尤其尚未開(kāi)展較大尺度的濱海濕地修復(fù)項(xiàng)目，缺少實(shí)踐驗(yàn)證。

3.3 富營(yíng)養(yǎng)化海灣水體生態(tài)修復(fù)

隨著沿海地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市化和工業(yè)化進(jìn)程不斷加快，陸源入海污染源、海上污染源使沿海區(qū)域水體受到嚴(yán)重污染，造成水質(zhì)惡化，尤其是營(yíng)養(yǎng)鹽負(fù)荷的增加造成水體富營(yíng)養(yǎng)化。國(guó)內(nèi)外開(kāi)展了許多海域富營(yíng)養(yǎng)化修復(fù)的理論與實(shí)踐研究工作，修復(fù)技術(shù)包括了物理、生物、化學(xué)等，主要集中在大型海藻對(duì)水體富營(yíng)養(yǎng)化的研究，藻類(lèi)的去除與其生長(zhǎng)的控制措施是富營(yíng)養(yǎng)化水體修復(fù)研究的重點(diǎn)。近年來(lái)，我國(guó)學(xué)者也開(kāi)展了很多水體富營(yíng)養(yǎng)化的修復(fù)研究，并進(jìn)行了海藻吸收營(yíng)養(yǎng)鹽的試驗(yàn)，黃道建等［12］通過(guò)比較幾種大型海藻在生長(zhǎng)旺盛時(shí)期體內(nèi)的總氮和總磷含量，篩選出石莼和羽藻作為近海富營(yíng)養(yǎng)化水體環(huán)境修復(fù)的優(yōu)選海藻；徐永建等［13］在福建東山島開(kāi)展了網(wǎng)箱養(yǎng)殖區(qū)富營(yíng)養(yǎng)化的植物修復(fù)研究，在兩個(gè)網(wǎng)箱養(yǎng)殖海區(qū)利用龍須菜進(jìn)行修復(fù)研究；林貞賢等［14］綜述了規(guī)?；耘啻笮秃Ｔ鍖?duì)富營(yíng)養(yǎng)化海灣生物修復(fù)的研究。

3.4 海島生態(tài)修復(fù)

近年來(lái)，我國(guó)對(duì)海島生態(tài)修復(fù)開(kāi)展了一些研究與實(shí)踐，例如南澳島生態(tài)修復(fù)、廈門(mén)猴嶼生態(tài)修復(fù)等，其中南澳島生態(tài)修復(fù)研究較為系統(tǒng)，其涉及了外來(lái)入侵種控制、植被修復(fù)、海島土壤修復(fù)等方面。任海等［15］從海島的干擾、海島恢復(fù)的限制性因子、恢復(fù)的利益等方面較系統(tǒng)地闡述了海島恢復(fù)的理論。廖連招［16］通過(guò)對(duì)廈門(mén)無(wú)居民海島猴嶼的生態(tài)退化診斷和生態(tài)修復(fù)制約因子分析，提出了生物與工程技術(shù)相結(jié)合的生態(tài)修復(fù)措施。周厚誠(chéng)等［17］采用時(shí)空互代法研究南澳島植被恢復(fù)過(guò)程中不同階段土壤變化，結(jié)果表明，南澳島在植被恢復(fù)過(guò)程中土壤結(jié)構(gòu)和營(yíng)養(yǎng)得到改善。李萍等［18］通過(guò)在南澳建立次生草坡對(duì)照及草坡種植試驗(yàn)樣地，觀測(cè)群落植物多樣性、土壤肥力及生物量變化，探討海島退化草坡的植被恢復(fù)過(guò)程。雖然我國(guó)對(duì)海島生態(tài)修復(fù)的研究取得了一定的成效，但是相關(guān)的研究主要集中在對(duì)本地物種（尤其是植被）的修復(fù)，而對(duì)于外來(lái)物種入侵等其他生態(tài)問(wèn)題修復(fù)的研究相對(duì)薄弱。

3.5 沙灘修復(fù)

我國(guó)的大陸海岸線長(zhǎng)1.8萬(wàn)km余，沙礫質(zhì)海岸相對(duì)較少。沙礫主要來(lái)自河流、海岸和海島的侵蝕，波浪沖擊作用引起沿岸漂沙，加上河水流動(dòng)與潮流的作用使沙灘泥沙保持了平衡。但是，由于人類(lèi)活動(dòng)的不斷加劇，我國(guó)海灘嚴(yán)重侵蝕，王穎等［19］按海面上升50cm對(duì)我國(guó)東部重要海濱旅游海灘影響的理論計(jì)算表明：自然淹沒(méi)和海灘侵蝕的累計(jì)損失率最高達(dá)到59.6%，平均為23.9%，其中海南島大東海、亞龍灣和三亞灣3個(gè)旅游海灘的損失率平均為36.5%，海岸線后退16.7m，海灘在自然淹沒(méi)、海岸侵蝕的影響下?lián)p失的總面積達(dá)1091583m2。

我國(guó)海岸沙灘的修復(fù)研究起步較晚，最早的海灘修復(fù)在香港南岸淺水灣，1990年，香港島南岸的淺水灣進(jìn)行了填沙補(bǔ)灘工程，以擴(kuò)大海灘寬度，共填沙20萬(wàn)m3，來(lái)自于16km以外的海底，挖沙后，用海底管道輸至淺水灣。目前我們研究的內(nèi)容主要涉及沙灘修復(fù)選址、海岸沙灘修復(fù)的技術(shù)等，對(duì)于海岸沙灘修復(fù)的跟蹤監(jiān)測(cè)、沙灘修復(fù)的生態(tài)影響、成效評(píng)估等研究較為薄弱。例如，南京大學(xué)海岸與海島開(kāi)發(fā)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室于20世紀(jì)90年代設(shè)計(jì)的三亞小東海與鹿回頭灣人工海灘，其海灘長(zhǎng)寬比為2∶1～4∶1，鋪沙范圍介于－1.0～2.5m，人工海灘填沙選用三亞市以西30km處粒徑為1～2mm的天然老沙壩沙［20］。廈門(mén)島東北部海灘回填重塑研究，在對(duì)海灘改造評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上，對(duì)海灘平衡、上下限調(diào)和，回填寬度、長(zhǎng)度和坡度，填沙量等進(jìn)行了研究，提出了相應(yīng)的海灘改造參數(shù)［21］。

3.6 珊瑚礁生態(tài)修復(fù)

在2004年的世界珊瑚礁調(diào)查報(bào)告中指出全世界有超過(guò)20%的珊瑚礁被徹底破壞，并且沒(méi)有進(jìn)行積極有效的珊瑚礁生態(tài)修復(fù)工作，因此珊瑚礁的修復(fù)成為我們關(guān)注的問(wèn)題之一。當(dāng)前，主要通過(guò)珊瑚移植、人工造礁、底質(zhì)穩(wěn)固、幼體附著等方式完成珊瑚礁的修復(fù)，其中珊瑚移植是修復(fù)珊瑚礁的主要手段。

相比國(guó)際的珊瑚礁修復(fù)研究，我國(guó)尚處于起步階段。目前，我國(guó)對(duì)珊瑚礁的保護(hù)主要體現(xiàn)在珊瑚礁保護(hù)區(qū)的建立，如海南三亞珊瑚礁自然保護(hù)區(qū)、福建東山珊瑚礁自然保護(hù)區(qū)、廣東徐聞珊瑚礁自然保護(hù)區(qū)等。1995年陳剛在三亞海域?qū)υ旖甘汉鬟M(jìn)行了移植實(shí)驗(yàn)，這是我國(guó)最早的珊瑚礁恢復(fù)性研究。此后，中科院南海海洋研究所和中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院南海水產(chǎn)研究所于2006年和2007年對(duì)大亞灣的珊瑚礁進(jìn)行了成功的移植［22］。全球珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的衰退以及珊瑚礁自然恢復(fù)需要很長(zhǎng)時(shí)間，目前幾乎沒(méi)有珊瑚礁的修復(fù)程度能達(dá)到按照結(jié)構(gòu)和功能恢復(fù)的最終成效［23］。

4 我國(guó)海洋生態(tài)修復(fù)存在的問(wèn)題

近年來(lái)，我國(guó)在海洋生態(tài)修復(fù)方面開(kāi)展了一些研究工作，并取得了一定的成效，但在海洋生態(tài)修復(fù)及相關(guān)研究中存在以下5個(gè)問(wèn)題。

（1）主要集中在對(duì)生態(tài)修復(fù)技術(shù)措施的研究，而對(duì)于生態(tài)修復(fù)的其他環(huán)節(jié)，如退化診斷、生態(tài)修復(fù)監(jiān)測(cè)、生態(tài)修復(fù)效果評(píng)估及修復(fù)管理等方面的研究相對(duì)較少。

（2）海洋生態(tài)修復(fù)主要以人工修復(fù)為主，忽略了生態(tài)系統(tǒng)的自我修復(fù)能力，側(cè)重于對(duì)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的修復(fù)，忽視了對(duì)生態(tài)系統(tǒng)功能的修復(fù)。

（3）生態(tài)修復(fù)研究大多停留在小尺度、局部區(qū)域范圍內(nèi)或集中于某一生物群落或物種，缺乏從整體生態(tài)系統(tǒng)水平、大尺度的生態(tài)修復(fù)研究。

（4）生態(tài)修復(fù)側(cè)重于對(duì)生態(tài)退化的末端治理，而從生態(tài)系統(tǒng)退化的源頭出發(fā)進(jìn)行生態(tài)修復(fù)的研究尚少。

（5）生態(tài)修復(fù)目標(biāo)不明確、不切合實(shí)際，缺乏明確的和定量的生態(tài)修復(fù)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)生態(tài)退化機(jī)理的了解不夠。

5 討論與展望

海洋生態(tài)系統(tǒng)與陸域生態(tài)系統(tǒng)的修復(fù)存在著許多相似之處，但由于海洋生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)雜性及特殊性，海洋生態(tài)修復(fù)呈現(xiàn)出明顯的差異。因此，在制訂海洋生態(tài)修復(fù)方案及實(shí)施過(guò)程中，應(yīng)著重注意以下幾個(gè)方面。

（1）系統(tǒng)地開(kāi)展海洋生態(tài)修復(fù)實(shí)踐與研究，即海洋生態(tài)調(diào)查、退化診斷與分析、生態(tài)修復(fù)措施、生態(tài)修復(fù)跟蹤監(jiān)測(cè)、成效評(píng)估和管理等整個(gè)修復(fù)過(guò)程的系統(tǒng)研究。

（2）由于海洋生態(tài)系統(tǒng)與陸域生態(tài)系統(tǒng)的相互關(guān)聯(lián)關(guān)系，對(duì)海洋生態(tài)的修復(fù)不能僅局限于海域范圍，應(yīng)將陸域和海域作為一個(gè)整體進(jìn)行研究，消除生態(tài)退化的根源。

（3）海洋生態(tài)修復(fù)的關(guān)鍵措施需要不同利益相關(guān)者的合作與理解，需要當(dāng)?shù)卣⒖茖W(xué)工作者、民眾等方面的充分合作。

我國(guó)海洋生態(tài)修復(fù)的研究發(fā)展還面臨較多的問(wèn)題，筆者認(rèn)為目前我國(guó)海洋生態(tài)修復(fù)研究的工作重點(diǎn)應(yīng)包括以下幾個(gè)方面。

（1）選取典型示范區(qū)，系統(tǒng)地開(kāi)展海洋生態(tài)修復(fù)理論、實(shí)踐、評(píng)估研究。

（2）總結(jié)國(guó)內(nèi)外典型海洋生態(tài)系統(tǒng)的修復(fù)經(jīng)驗(yàn)，編制各典型海洋生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)技術(shù)指南。

（3）從全國(guó)、全省或區(qū)域尺度制訂海洋生態(tài)修復(fù)戰(zhàn)略方案。

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