高考生物专题辅导 种群与群落.docx
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高考生物专题辅导种群与群落
高考生物专题辅导种群与群落
确认最新考纲五年考情
(1)种群的特征(Ⅰ)与数量变化(Ⅱ)[五年7考]
(2)群落的结构(Ⅰ)与演替(Ⅱ)[五年5考]
1.演替是生物群落的特征之一。
( )
2.自然界中存在类似细菌在理想条件下种群数量增长的形式,如果以时间为横坐标,种群数量为纵坐标画出曲线来表示,曲线大致呈“J”型。
( )
3.种群数量达到环境容纳量最后不再发生波动。
( )
4.自然界中生活的种群,食物、空间等资源总是有限的,当种群密度增大时,种内斗争就会加剧,以该种群为食的动物的数量也会增加,从而使种群的出生率降低,死亡率升高,最终使种群呈“S”型增长。
( )
5.种群的“S”型增长曲线中种群增长速率随时间而增大,当曲线达到K值时,种群增长速率达到最大。
( )
6.群落是由生产者和消费者构成的。
( )
7.群落的垂直结构显著提高了群落利用阳光等环境资源的能力。
( )
8.影响生物群落在水平方向上分布的因素包括生物种群特征。
( )
9.草本阶段比灌木阶段的群落自我调节能力强。
( )
10.群落演替过程中各种群数量都呈“S”型增长。
( )
【答案】 1.√ 2.√ 3.× 4.√ 5.× 6.×
7.√ 8.× 9.× 10.×
考点一 种群的特征及数量变化
1.(2018·全国新课标Ⅰ卷,5)种群密度是种群的数量特征之一,下列叙述错误的是( )
A.种群的S型增长是受资源因素限制而呈现的结果
B.某林场中繁殖力极强老鼠种群数量的增长会受密度制约
C.鱼塘中某种鱼的养殖密度不同时,单位水体该鱼的产量有可能相同
D.培养瓶中细菌种群数量达到K值前,密度对其增长的制约逐渐减弱
【解析】 种群的S型增长条件是资源和环境等条件有限,因此种群的S型增长是受资源因素限制而呈现的结果,A正确;老鼠的繁殖力强,但是也受到空间大小的限制,种群数量的增长会导致个体之间的斗争加剧,因此老鼠种群数量的增长会受种群密度制约,B正确;某种鱼的养殖密度不同,密度大的,种内竞争较大,增长量相对较小,密度小的,种内竞争相对较小,增长量相对较大,导致产量最终可能相同,C正确;培养瓶中细菌种群数量达到K值前,种群密度达到最大,个体之间的斗争最强,种群密度对其增长的制约也越强,D错误。
【答案】 D
2.(2018·全国新课标Ⅲ卷,6)某同学运用黑光灯诱捕的方法对农田中具有趋光性的昆虫进行调查。
下列叙述错误的是( )
A.趋光性昆虫是该农田生态系统的消费者
B.黑光灯传递给趋光性昆虫的信息属于化学信息
C.黑光灯诱捕的方法可用于调查某种趋光性昆虫的种群密度
D.黑光灯诱捕的方法可用于探究该农田趋光性昆虫的物种数目
【解析】 趋光性昆虫以植物为食,属于生态系统的消费者,A正确;黑光灯是一种特制的气体放电灯,它发出330-400nm的紫外光波,故黒光灯传递给趋光性昆虫的信息是通过紫外光传递的,属于物理信息,B错误;黑光灯诱捕的方法用于调查某种趋光性昆虫的种群密度,是一种根据昆虫趋光特点检测相对密度的方法,C正确;黑光灯能诱捕多种趋光性昆虫,从而可以统计一定范围内趋光性昆虫的种类,D正确,所以选B。
【答案】 B
3.(2019·全国I卷)某实验小组用细菌甲(异养生物)作为材料来探究不同条件下种群增长的特点,设计了三个实验组,每组接种相同数量的细菌甲后进行培养,培养过程中定时更新培养基,三组的更新时间间隔分别为3h、10h、23h,得到a、b、c三条种群增长曲线,如图所示。
下列叙述错误的是( )
A.细菌甲能够将培养基中的有机物分解成无机物
B.培养基更换频率的不同,可用来表示环境资源量的不同
C.在培养到23h之前,a组培养基中的营养和空间条件都是充裕的
D.培养基更新时间间隔为23h时,种群增长不会出现J型增长阶段
【解析】 种群的增长曲线是表达种群增长速率的曲线,包括J型增长和S型增长。
在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等理想条件下,种群的增长率不变,数量会连续增长,种群呈现J型增长曲线;但在自然界中,环境条件是有限的,随着种群密度的上升,种群的出生率降低,死亡率上升,种群数量的增长率下降。
当种群数量达到环境条件所允许的最大值时,种群数量将停止增长,使种群数量呈S型曲线增长。
【详解】 细菌甲是异养生物,通过分解外界环境中的有机物获得无机物,给自身提供养分,A正确;更换培养基,为细菌提供了新的营养物质并除去了代谢废物,降低了种内竞争,B正确;根据图片可知,在23h前,细菌甲的生长曲线呈现J型增长,表示a组的资源空间充足,C正确;c组曲线在初始阶段资源空间充足,其增长趋势符合J型增长曲线阶段,D错误。
故选D。
【答案】 D
4.(2017·全国Ⅱ,T31)林场中的林木常遭到某种山鼠的危害。
通常,对于鼠害较为严重的林场,仅在林场的局部区域(苗圃)进行药物灭鼠,对鼠害的控制很难持久有效。
回答下列问题:
(1)在资源不受限制的理想条件下,山鼠种群的增长曲线呈__________型。
(2)在苗圃进行了药物灭鼠后,如果出现种群数量下降,除了考虑药物引起的死亡率升高这一因素外,还应考虑的因素是__________。
(3)理论上,除药物灭鼠外还可以采用生物防治的方法控制鼠害,如引入天敌。
天敌和山鼠之间的种间关系是________。
(4)通常,种群具有个体所没有的特征,如种群密度、年龄结构等。
那么种群的年龄结构是指________________________。
【解析】
(1)在资源不受限制的理想条件下,山鼠种群呈J型增长,在资源有限的自然条件下,山鼠种群呈S型增长。
(2)在鼠害较为严重的林场局部区域(苗圃)进行药物灭鼠后,山鼠种群数量下降与药物引起的死亡率升高有关,同时山鼠种群中部分个体迁出苗圃也会导致山鼠种群数量下降。
(3)引入天敌是控制鼠害的生物防治方法。
天敌以山鼠为食,天敌和山鼠之间是捕食关系。
(4)种群的年龄结构是指种群中各年龄期的个体在种群中所占的比例。
【答案】
(1)J
(2)苗圃中山鼠种群中个体的迁出
(3)捕食 (4)种群中各年龄期的个体在种群中所占的比例
5.(2015·全国Ⅰ,T31)现有一未受人类干扰的自然湖泊,某研究小组考察了该湖泊中某食物链最高营养级的某鱼种群的年龄组成,结果如下表。
年龄
0+
1+
2+
3+
4+
5+
6+
7+
8+
9+
10+
11+
≥12
个体数
92
187
121
70
69
62
63
72
64
55
42
39
264
注:
表中“1+”表示鱼的年龄大于等于1、小于2,其他以此类推。
回答下列问题:
(1)通常,种群的年龄结构大致可以分为三种类型,分别____________________。
研究表明:
该鱼在3+时达到性成熟(进入成年),9+时丧失繁殖能力(进入老年)。
根据表中数据可知幼年、成年和老年3个年龄组成个体数的比例为______________,由此可推测该鱼种群数量的变化趋势是__________。
(2)如果要调查这一湖泊中该种鱼的种群密度,常用的调查方法是标志重捕法。
标志重捕法常用于调查________、活动范围广的动物的种群密度。
(3)在该湖泊中,能量沿食物链流动时,所具有的两个特点是__________________。
【解析】
(1)种群的年龄组成是指种群中幼年个体、成年个体、老年个体的比例,可分为三种类型,增长型,稳定型,衰退型。
幼年(0+1+2+):
400个,成年(3+4+5+6+7+8+):
400个,老年(9+10+11+≥12):
400个,故幼年∶老年=1∶1∶1,故属于稳定型,稳定型在一定时期内种群密度保持相对稳定。
(2)标志重捕法常用于调查活动性强、活动范围广的动物的种群密度。
(3)生态系统能量流动的特点是单向流动,逐级递减。
【答案】
(1)增长型、稳定型、衰退型 1∶1∶1 稳定
(2)活动能力强 (3)单向性 逐级递减
6.(2013·全国Ⅱ,T31)回答与草原生态系统相关的问题:
(1)草原上鼠的天敌从鼠获得的能量最终来自于________固定的能量。
(2)草原上,某种鼠的种群密度除了受迁入率和迁出率的影响外,还受该鼠种群的________、________、年龄组成和性别比例等因素的影响。
(3)用样方法调查某种双子叶植物种群密度时,为避免调查者主观因素的影响,要做到________。
(4)草原生物群落的空间结构包括________和______________________。
【解析】
(1)生态系统的能量最终来源于太阳能,流经生态系统的总能量是生产者固定的太阳能总量,消费者的直接能量来源是它的上一个营养级。
(2)种群的数量特征为种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄组成和性别比例。
(3)调查种群密度常用的方法为样方法和标志重捕法。
其中,样方法多用于调查植物的种群密度,常见的有五点取样法和等距取样法。
取样的关键是随机取样,不能掺入人的主观因素,否则,将影响调查数据的准确性。
(4)生物群落的空间结构包括垂直结构和水平结构。
【答案】
(1)生产者
(2)出生率 死亡率 (3)随机取样 (4)垂直结构 水平结构
1.明确种群数量和特征之间的关系
2.理解种群增长的两类曲线
(1)曲线分析:
项目
“J”型曲线
“S”型曲线
前提
条件
理想状态:
资源无限、空间无限、不受其他生物制约
现实状态:
资源有限、空间有限、受其他生物制约
K值
无K值,“增长率”不变(填“变”或“不变”)
有K值,K/2时有最大增长速率
种群的
增长率
和增长
速率
(2)种群增长“S”型曲线中K/2的应用:
①资源开发与利用:
维持被开发和利用资源的种群数量在K/2处,既有较大收获量,又可保持种群高速增长,不影响种群再生。
②有害生物防治:
及时控制种群数量,严防达到K/2处(若达到K/2处,可导致该有害生物成灾。
)
【易错警示】
1.有关种群数量变化的5个错混点
(1)种群数量变化包括增长、波动和下降等,“J”型曲线和“S”型曲线研究的只是种群数量的增长曲线。
(2)Nt=N0λt中的λ表示该种群数量是一年前种群数量的倍数,不是增长率。
(3)K值会随着环境的改变而发生变化,当环境遭到破坏时,K值会下降;当环境质量提高时,K值会上升。
(4)种群增长率是指种群中增加的个体数占原来个体数的比例,通常以百分比表示。
增长速率是指某一段时间内增加的个体数与时间的比值。
在坐标图上可用某时间内对应曲线的斜率表示,斜率大则增长速率大。
(5)“J”型曲线反映的种群增长率是一定的,而增长速率逐渐增加;“S”型曲线反映的种群增长率逐渐降低,而种群增长速率是先逐渐增大,达到最大后逐渐减小。
2.有关种群调查数据统计的2个错混点
(1)标记重捕法误差归纳
①标志物易脱落或被捕一次后,难以被再次捕获,导致最终统计结果偏大。
②标记物影响了动物活动,导致易被捕捉,使统计结果偏小。
(2)样方法误差归纳:
①未“随机”取样;②未找到“分布比较均匀”的地块;③未对“多个”样方取平均值。
靶向一 借助种群考查理解能力
1.下列有关种群增长曲线的叙述,正确的是( )
A.在种群的“J”型增长曲线模型(Nt=N0λt)中,λ=增长率-1
B.种群增长的“S”型曲线中,在达到K值前,种群数量每年都以相同的倍数增长
C.在自然条件下,种群的环境容纳量(K值)会随气候、季节等因素而变化
D.鱼类养殖过程中,在种群数量接近K/2时进行捕捞有利于鱼类资源的可持续增产
【解析】 本题考查种群增长方式的相关知识,旨在考查考生的分析能力及理解能力。
λ表示某种群数量是一年前种群数量的倍数,而增长率是一年中增加的个体数与原来个体数的比值,故增长率=λ-1,A项错误;种群增长的“S”型曲线中,在达到K值前,种群的增长速率先增大后减小,最后为零,增长率一直减小,不会以相同的倍数增长,B项错误;在自然条件下,种群的K值会随气候、季节等因素而变化,C项正确;在鱼类养殖过程中,捕捞后的剩余量接近K/2时有利于鱼类资源的可持续增产,D项错误。
【答案】 C
2.种群是构成群落的基本单位。
种群研究的核心问题是种群数量的变化规律。
(1)如图表示某小组的同学在进行双子叶草本植物苦荬菜种群密度调查时确定的小样方之一,圆圈表示个体,该样方个体数为________。
(2)如表是该班级10个小组的调查结果。
则该块地中苦荬菜的种群密度为________。
组别
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
株数/m2
0
2
3
3
4
12
4
2
3
3
(3)调查田鼠种群密度时应采用________方法。
利用样方法调查种群密度过程中,取样时应注意的问题有__________________。
(4)某研究性学习小组在用标志重捕法估算某草原兔子种群密度时,第1次捕捉100只,做标记后放回,一段时间后,再次捕捉128只,标记个体仅有4只,则该草原兔子种群数量约为________只。
兔子在第一次捕捉后更难捕捉,上述计算所得值与实际种群密度相比可能会偏________。
【解析】
(1)样方内个体计数时,注意样方内部、相邻两边及其顶点个体均计算(一般计上不计下,计左不计右)。
(2)第1组和第6组为不真实值,要舍去,然后把剩下的8组数值相加,求平均值。
(3)标志重捕法适用于活动范围大的动物,如灰喜鹊,样方法适用于植物或活动范围小、活动能力弱的动物。
在用样方法调查种群密度时,要注意随机取样,样方大小要适宜,样方数量不宜太少。
(4)标志重捕法调查种群密度的公式为
=
,故该草原兔子种群数量为
=3200(只)。
如果兔子第一次捕捉后更难捕捉,会使重捕的标记个体数值编小,最终导致个体总数计算值大于实际值。
【答案】
(1)11
(2)3株/m2 (3)标志重捕 随机取样、样方大小适宜、样方数量不宜太少 (4)3200 大
靶向二 借助种群考查获取信息的能力
3.科学工作者为了监测和预报某草原鼠害的发生情况,采用标志重捕法对田鼠种群数量进行调查,发现在最初调查的一个月内,种群数量每天增加1.5%,下列分析正确的是( )
A.最初调查的一个月内,田鼠种群数量呈“S”型增长
B.田鼠种群增长模型可构建为Nt=N0λt,其中λ为1.5
C.若已被捕捉、标记过的田鼠不易再次被捕捉到,则估算数值会偏大
D.数月之后,当田鼠种群的出生率等于死亡率时,是防治鼠害的最佳时期
【解析】 在最初调查的一个月内,田鼠种群数量每天增加1.5%,田鼠种群数量呈“J”型增长,A错误;田鼠种群增长模型可构建为Nt=N0λt,其中λ为1+0.015=1.015,B错误;若已被捕捉、标记过的田鼠不易再次被捕捉到,则估算数值会偏大,C正确;当田鼠种群的出生率等于死亡率时,田鼠种群数量达到最大值,此时不是防治鼠害的最佳时期,D错误。
【答案】 C
4.图甲中Ⅰ是布氏田鼠迁入某草原后的种群数量变化曲线,在a时期引入某种生物,鼠群数量明显下降后保持新的动态平衡;图乙是布氏田鼠从迁入该草原到图甲中的a时期出生率与死亡率变化曲线。
以下有关说法错误的是( )
A.图甲在a时期之后布氏田鼠种群的环境容纳量降低
B.图甲a时期引入的生物与布氏田鼠之间可能存在竞争关系
C.图乙中G点时布氏田鼠种群的种内斗争最激烈
D.图乙中的J点与甲图中的D点相对应
【解析】 图甲a时期引入某种生物,鼠群数量明显下降后保持新的动态平衡,可推知在a时期之后布氏田鼠种群的环境容纳量降低,说明a时期引入的生物与布氏田鼠之间可能存在捕食或竞争关系,A、B项正确;布氏田鼠种群的最大净补充量在图乙中的G点,即出生率与死亡率的差值最大,此时种群增长速率最大,说明该点时种群数量达到K/2,而布氏田鼠种群数量达到K值时其种内斗争最激烈,故C项错误;在图甲中DE段鼠群数量达到K值。
图乙中,J点时种群的出生率等于死亡率,种群增长速率为0,说明此时种群数量达到K值,故D项正确。
【答案】 C
考点二 群落的结构和演替
1.(2014·全国Ⅰ,T6)某种植物病毒V是通过稻飞虱吸食水稻汁液在水稻间传播的。
稻田中青蛙数量的增加可减少该病毒在水稻间的传播。
下列叙述正确的是( )
A.青蛙与稻飞虱是捕食关系
B.水稻与青蛙是竞争关系
C.病毒V与青蛙是寄生关系
D.水稻和病毒V是互利共生关系
【解析】 病毒V与水稻之间为寄生关系,青蛙数量的增加可减少该病毒在水稻间的传播,故青蛙以稻飞虱为食,青蛙与稻飞虱之间为捕食关系,A项正确。
【答案】 A
2.(2015·全国Ⅰ,T4)下列关于初生演替中草本阶段和灌木阶段的叙述,正确的是( )
A.草本阶段与灌木阶段群落的丰富度相同
B.草本阶段比灌木阶段的群落空间结构复杂
C.草本阶段比灌木阶段的群落自我调节能力强
D.草本阶段为灌木阶段的群落形成创造了适宜环境
【解析】 初生演替是指在一个从来没有被植被覆盖过的地面,或者原来存在过植被,但被彻底消灭了的地方发生的演替,大致要经历裸岩阶段→地衣阶段→苔藓阶段→草本阶段→灌木阶段→森林阶段,灌木阶段较高的灌木取代了部分草本植物,物种丰富度增加;A错误。
物种丰富增加,群落的空间结构更复杂;B错误。
物种丰富增加,营养结构复杂度加强,自我调节能力更强;C错误。
【答案】 D
3.(2014·全国Ⅰ,T30)请回答关于群落演替的问题:
(1)在光裸的岩石上开始的演替和从森林被全部砍伐的地方开始的演替中,哪个属于初生演替,哪个属于次生演替?
(2)一般来说,若要演替到相对稳定的森林阶段,上述两个演替中次生演替所需的时间短,分析其主要原因。
(3)据调查,近5万年以来,某地区由于气候越来越干燥,森林逐渐被灌丛取代,这也是自然界存在的一种演替类型。
近50年来,由于人类过度开垦,导致局部灌丛出现了荒漠化。
该现象表明:
与该地区具有的自然演替相比,人类的开垦活动使得该地区群落的演替速度____________(填“未发生改变”、“变慢”或“变快”),演替的方向________(填“发生改变”或“未发生改变”)。
【解析】
(1)初生演替是指在一个从来没有被植物覆盖的地方,或者是原来存在过植被,但被彻底消灭了的地方发生的演替,故在光裸的岩石上开始的演替是初生演替。
次生演替是指在原有植被虽已经不存在,但原有土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体(如能发芽的地下茎)的地方发生的演替。
从森林被全部砍伐的地方开始的演替属于次生演替。
(2)次生演替开始就具备了形成森林所需要的土壤条件,而初生演替形成该土壤条件需要漫长的时间。
(3)人类的过度开垦导致局部灌丛出现了荒漠化,使该地区的演替速度变快。
由于该地区气候越来越干燥,该地区最终会向荒漠化方向演替,故该地区群落的演替方向并未改变。
【答案】
(1)光裸的岩石上开始的演替为初生演替;从森林被全部砍伐的地方开始的演替为次生演替。
(2)形成森林需要一定的土壤条件,上述次生演替起始时即具备该条件,而从裸岩开始的演替要达到该条件需要漫长的时间。
(3)变快 未发生改变
4.(2013·全国Ⅰ,T32)南方某地的常绿阔叶林曾因过度砍伐而遭到破坏。
停止砍伐一段时间后,该地常绿阔叶林逐步得以恢复。
下表为恢复过程中依次更替的群落类型及其植物组成。
演替阶段
群落类型
植物种数(种)
草本植物
灌木
乔木
1
草丛
34
0
0
2
针叶林
52
12
1
3
针阔叶混交林
67
24
17
4
常绿阔叶林
106
31
16
回答下列问题:
(1)该地常绿阔叶林恢复过程中群落演替的类型为________演替。
常绿阔叶林遭到破坏后又得以恢复的原因,除了植物的种子或者繁殖体可能得到保留外,还可能是原有的________条件也得到了基本保留。
(2)在由上述群落构成的相应生态系统中,恢复力稳定性最强的是________生态系统,抵抗力稳定性最强的是________生态系统。
(3)与草丛相比,针叶林中的动物分层现象较为________(填“简单”或“复杂”),原因是_______________________________。
【解析】 根据题干提供的信息,了解演替初始条件并根据演替过程中生物群落的变化,结合对次生演替、恢复力稳定性等概念的理解进行解答。
(1)该演替是在原有的土壤、种子等条件基本保留的情况下进行的,属于次生演替。
(2)恢复力稳定性与生态系统的营养结构呈负相关,即营养结构越简单,恢复力稳定性越强;营养结构越复杂,恢复力稳定性越弱。
(3)生态系统中植物种类越多,对于阳光的争夺越激烈,植物分层越多且明显,而动物分层与植物分层的复杂程度呈正相关。
【答案】
(1)次生 土壤
(2)草丛 常绿阔叶林
(3)复杂 针叶林中植物群落的垂直结构更复杂
1.熟记群落的四种关系和两种结构
(1)四种关系:
写出A、B、C、D四图中a与b的种间关系:
A.互利共生,B.寄生,C.竞争,D.捕食。
(2)两种结构:
比较项目
垂直结构
水平结构
含义
生物群落在垂直方向上具有明显的分层现象
水平方向上的配置状况
原因
陆生:
光照、温度
水生:
光、温度、O2
地形变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同以及人和动物的影响
表现
植物在不同高度的分层,动物也随之具有层次性
大多群落生物呈集群分布或镶嵌分布
2.着眼于“4”角度快速界定初生演替与次生演替
【易错警示】
1.有关种间关系的3个错混点
(1)竞争是两种或两种以上生物为了争夺资源、空间等生活条件而发生斗争,并不以直接获得食物为目的。
(2)捕食则是一种生物以另一种生物为食,目的是获得食物与能量,用以维持自身的生存,以下情况不属于捕食:
一种生物以非生物为食,如牛饮水;一种生物以同种的幼体为食,如鲈鱼以本种的幼鱼为食,这属于种内斗争。
(3)寄生是从活的生物体内获得营养物质;腐生是从死的生物体内获得营养物质。
2.有关群落演替及过程的3个错混点
(1)演替过程中一些种群取代另一些种群,是一种“优势取代”而非“取而代之”,如形成森林后,乔木占据优势地位,但森林中仍有灌木、草本植物、苔藓等。
(2)任何环境下的演替都要最终达到一个成熟阶段,这时候群落和周围环境处于相对平衡的稳定状态。
此时物种与环境之间高度协调,能量和物质的利用率高,生态系统抵抗力稳定性也高。
(3)决定群落演替的根本原因在于群落内部。
群落之外的环境条件,诸如气候、地貌、土壤和火等,常可成为引起演替的重要条件。
靶向一 借助群落考查理解能力
1.关于群落的结构,以下理解不正确的是( )
A.竹林中竹子高低错落有致,其在垂直结构上有分层现象
B.动物在群落中的垂直分布与植物的分层现象密切相关
C.淡水鱼占据不同的水层,出现的分层现象与各种鱼的食性有关
D.不同地段生物种类有差别
【解析】 竹林中的竹子是同一物种,属于种群而非群落;动物在群落中的垂直分布主要与食性有关,与植物的分层现象密切相关;淡水鱼的分层与陆地动物的分层的因素是一样的,也是与食性有关;不同地段的土壤性质、水分、温度、光照不同从而导致生物种类有差异,同一地段上种群密度也有差别,常呈镶嵌分布。
【答案】 A
2.红圆蚧是美国加州南部的一种柑橘害虫,蔷薇轮蚧小蜂能寄生于红圆蚧体内而抑制其爆发。
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