全 文 :书不同造林密度对厚荚相思生长的影响
*
张方秋1 陈祖旭2 张卫华1 刘德浩1
(1. 广东省林业科学研究院,广东 广州 510520;2. 中国林业科学研究院热带林业研究所,广东 广州 510520)
摘要 厚荚相思不同栽植密度试验结果表明,不同株行距组合在单位面积蓄积量、单株生长量及干形指
标间存在显著差异。种植密度在 1 665 株 /hm2 以上时,株距与行距相近时单位面积蓄积量较高; 密度为
1 245,1 005 株 /hm2 时,株距小、行距大的组合的单位面积蓄积量优于株行距相近的组合,且同密度不同株
行距之间单位面积蓄积量可提高 11% ~ 20%。不均衡行距试验显示,US16 和 US17 处理有利于单株生长,
且相同密度条件下,不均衡行距模式的单位面积蓄积量明显优于均衡行距的组合。
关键词 密度; 株行距组合; 不均衡行距; 生长; 干形
中图分类号:S725. 6 文献标识码:A 文章编号:1006 - 4427(2014)02 - 0029 - 06
Effects of Different Planting Densities on Growth of Acacia crassicarpa
ZHANG Fangqiu1 CHEN Zuxu2 ZHANG Weihua1 LIU Dehao1
(1. Guangdong Academy of Forestry,Guangzhou,Guangdong 510520,China;
2. Research Institute of Tropical Forestry,CAF,Guangzhou,Guangdong 510520,China)
Abstract A plantation test was conducted to examine the effect of density on growth of Acacia crassicarpa.
Significant differences in volume per unit area,individual growth and stem form were found among different row-
spacing modes. The mode of 1 665 plants hm -2 which row was close to spacing had higher volume per unit area
than other modes. For the density of 1 245 and 1 005 plants hm -2,the volume per unit area of modes with lower
spacing and higher row were 11% to 20% higher than those which row was close to spacing. In uneven spacing
test,the treatment US16 and US17 were conductive to individual growth. Under the condition of same density,vol-
ume per unit area in the mode of uneven spacing was higher than those in the modes of even spacing.
Key words density;spacing combination;uneven spacing;growth;stem form
厚荚相思(Acacia crassicarpa)原产于澳大利亚、巴布亚新几内亚,具速生、耐瘠薄、耐干旱等特性,在华南
地区具有较好的适生性和丰产性,现已成为华南各省区重要的用材造林树种,每年以较大面积的发展速度增
长[1-3]。针对生产发展需要,研究切实可行的人工林高效栽培模式可有效提高营林效率,增加内部收益率。
本试验研究不同造林密度对厚荚相思生长的影响,以找出满足生产需要的最佳种植密度[4-5]。
1 试验地概况
试验地位于广东省东莞市林业综合试验场上雾坑林区,地处北纬 22°50,东经 113°40,海拔 129. 0 m。
该林区属南亚热带季风性气候,年均温 22 ℃,最热月平均温 28. 7 ℃,最冷月平均温 15. 1 ℃,年降雨量
1 778. 6 mm,年平均日照时数 1 932. 1 h,无霜期 348 d。土壤为花岗岩发育成的红壤,pH值为 5. 4,林地为马
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* 基金项目:广东省教育部产学研结合项目(2009B090300294);“十二五”农村领域国家科技计划课题(2012BAD01B04)。
第一作者:张方秋(1964-),男,研究员,主要从事林木遗传育种研究,E-mail:fqzhang001@ qq. com。
尾松(Pinus massoniana)林的采伐迹地,地形属低山丘陵类型。
2 材料和方法
2. 1 试验材料
试验采用厚荚相思优良种源培育壮苗(营养袋苗),1997 年 3 月造林,试验苗高 30 cm。试验采用块状整
地方式,植穴规格 50 cm ×50 cm ×40 cm,基肥每穴施 500 g磷肥 + 50 g复合肥。
2. 2 试验设计
试验分不同株行距组合试验和行距不均衡试验。完全随机区组设计,不同株行距组合试验设计 12 个不
同密度处理(表 1);行距不均衡试验设计不同株距、行距模式 18 个(表 2),各 4 次重复,其中 2 次重复行距
为水平方向,2 次重复行距为垂直方向。
表 1 不同株行距组合试验概况
处理 株行距 /m
密度
/(株·hm -2)
处理 株行距 /m
密度
/(株·hm -2)
处理 株行距 /m
密度
/(株·hm -2)
S1 1. 0 × 3. 0 3330 S5 2. 0 × 2. 0 2505 S9 2. 0 × 4. 0 1245
S2 1. 5 × 2. 0 3330 S6 1. 5 × 4. 0 1665 S10 2. 5 × 3. 2 1245
S3 1. 0 × 4. 0 2505 S7 2. 0 × 3. 0 1665 S11 2. 0 × 5. 0 1005
S4 1. 5 × 2. 6 2505 S8 2. 4 × 2. 5 1665 S12 3. 3 × 3. 3 1005
表 2 行距不均衡试验概况
处理 株距 /m 行距 /m
密度
/(株·hm -2)
处理 株距 /m 行距 /m
密度
/(株·hm -2)
US1 1. 0 3. 0,1. 0,3. 0,1. 0 4995 US10 1. 5 7. 0,1. 5,7. 0,1. 5 1560
US2 1. 0 4. 0,1. 0,4. 0,1. 0 3990 US11 2. 0 4. 0,2. 0,4. 0,2. 0 1665
US3 1. 0 5. 0,1. 0,5. 0,1. 0 3330 US12 2. 0 5. 0,2. 0,5. 0,2. 0 1425
US4 1. 0 6. 0,1. 0,6. 0,1. 0 2850 US13 2. 0 6. 0,2. 0,6. 0,2. 0 1245
US5 1. 0 7. 0,1. 0,7. 0,1. 0 2490 US14 2. 0 7. 0,2. 0,7. 0,2. 0 1110
US6 1. 5 3. 0,1. 5,3. 0,1. 5 2955 US15 2. 5 4. 0,2. 5,4. 0,2. 5 1230
US7 1. 5 4. 0,1. 5,4. 0,1. 5 2415 US16 2. 5 5. 0,2. 5,5. 0,2. 5 1065
US8 1. 5 5. 0,1. 5,5. 0,1. 5 2040 US17 2. 5 6. 0,2. 5,6. 0,2. 5 930
US9 1. 5 6. 0,1. 5,6. 0,1. 5 1770 US18 2. 5 7. 0,2. 5,7. 0,2. 5 840
2. 3 数据调查与分析
林龄 3. 5 a 生时每木测量树高、胸径、冠幅、枝下高、通直度、分枝数,计算单株材积和单位面积蓄积量。
分枝数用采用平方根进行变换处理。调查数据采用 Excel 和 SAS 数理统计软件进行整理分析[6],多重比较
采用 Duncan法。
3 结果分析
3. 1 不同株行距造林效果比较
3. 1. 1 相同密度不同株行距组合生长和干形方差分析 林分的生长与干形和造林密度的关系密切,且通直
度和分枝数数值越小,表现越好。从表 3 可知:3 330 株 /hm2 和 1 005 株 /hm2 密度下不同株行距的树高、胸
径、材积之间无显著差异,通直度间差异极显著;在 1 665 株 /hm2 密度下,不同株行距的树高、材积、枝下高
等指标有显著或极显著差异;2 505 株 /hm2 密度下不同株行距的生长和干型均差异不显著;1 245 株 /hm2 密
度下除了胸径和枝下高,其余指标间均不存在显著差异。
3. 1. 2 不同株行距单位面积蓄积量差异性分析 对不同株行距组合的单位面积蓄积量进行方差分析结果
03 张方秋等: 不同造林密度对厚荚相思生长的影响
显示,不同株行距组合间单位面积蓄积量存在极显著差异(表 4),说明设计和林地配置合理。
表 3 相同密度不同株行距组合下单株生长方差分析
造林密度
/(株·hm -2)
树高 胸径 材积 冠幅 枝下高 通直度 分枝数
3330 1. 42 0. 14 0. 02 0. 50 0. 48 9. 52** 8. 51**
2505 1. 70 2. 03 1. 42 0. 47 0. 04 0. 48 0. 46
1665 7. 66** 1. 55 3. 60* 2. 30 6. 97** 1. 28 0. 98
1245 0. 27 10. 03** 3. 44 1. 44 5. 21* 2. 58 0. 40
1005 0. 22 0. 20 0. 76 10. 23** 4. 97* 9. 15** 0. 39
注:“* ”表示同密度不同株行距之间单株生长在 α = 0. 05 水平上显著,“**”表示在 α = 0. 01 水平上显著。
表 4 不同株行距组合单位面积蓄积量方差分析
变异来源 df SS MS F P
总处理间 14 231. 99 16. 571 16. 57** 0. 0001
处理间 11 227. 85 20. 714 20. 56** 0. 0001
重复间 3 4. 15 1. 381 1. 37 0. 2543
误差 131 131. 96 1. 007
总变异 145 363. 95
注:“**”表示在 α = 0. 01 水平上差异显著。
DUNCAN 多重比较结果(表 5)表明:处理 S2 的蓄积量最大,达 77. 928 m3 /hm2,显著大于 S4 以及 1 665,
1 245,1 005 株 /hm2 密度的所有处理。由厚荚相思 3. 5 a生的林分生长看,密度 2 505 株 /hm2 的单位面积蓄
积量显著高于1 005,1 245 株 /hm2。种植密度在 1 665 株 /hm2 时,株距与行距相近的 S8 处理单位面积蓄积
量较高;而种植株数在 1 245,1 005株 /hm2 时,S9 和 S11 株距小、行距大的组合分别优于同组中株行距相近
的组合,且同密度的不同株行距间单位面积蓄积量可提高 11% ~20%。
表 5 不同株行距组合单位面积蓄积量 DUNCAN多重比较
处理
单位面积蓄积量
/(m3·hm -2)
处理
单位面积蓄积量
/(m3·hm -2)
处理
单位面积畜蓄积量
/(m3·hm -2)
S2 77. 928 A S4 59. 009 BC S9 32. 306 EF
S1 77. 535 A S8 50. 484 CD S10 29. 073 EF
S5 69. 725 AB S6 45. 275 D S11 29. 072 EF
S3 69. 479 AB S7 37. 917 DE S12 24. 144 F
注:不同大写字母表示在 α = 0. 05 水平上差异显著。
3. 1. 3 不同株行距组合单株生长和干形指标差异性分析 不同株行距对单株的生长与干形存在显著影响
(表 6),树高、材积、冠幅、枝下高、通直度的单株间差异均达到显著或极显著水平,而胸径和分枝数的差异不
显著。
从表 7 的 DUNCAN多重比较结果可以看出,1 665,1 245,1 005 株 /hm2 密度中单位面积蓄积量较大的
S8、S9、S11 处理单株胸径、材积和冠幅的长势具有明显的优势。由综合生长和干形指标可知,S9 处理(2. 0
m ×4. 0 m)为最佳,其次为 S11(2. 0 m ×5. 0 m)和 S5(2. 0 m ×2. 0 m)处理;而 S12 处理(3. 3 m × 3. 3 m)则
显示出较好的通直度和分枝数指标,但其生长量中等,其余处理均不理想。密度太大(3 330 株 /hm2)与密度
太小(1 005 株 /hm2)均不利于单株早期生长,造林密度太小,林分长期不郁闭,不能形成群体环境,抵御外界
不良环境能力差,浪费土地,效益低;密度太大,则造林成本高[7]。高密度株行距的单株生长速度随营养空
间的短缺将显著减慢,低密度株行距的单株生长优势将日益突出。
13广 东 林 业 科 技 2014 年第 30 卷第 2 期
表 6 不同株行距组合单株生长与干形方差分析
项目 树高 胸径 材积 冠幅 枝下高 通直度 分枝数
df 11 11 11 11 11 11 11
MS 4. 01 4. 48 0. 000161 1. 54 4. 97 0. 68 0. 060
F 3. 59** 1. 45 3. 20* 2. 70** 2. 10* 3. 15** 1. 30
注:“**”表示 12 个株行距处理间在 α = 0. 01 水平下差异显著;“* ”表示 α = 0. 05 水平下差异显著。
表 7 不同株行距组合单株生长与干形 DUNCAN多重比较
树高
处理 平均值 /m
胸径
处理 平均值 /cm
材积
处理 平均值 /m3
冠幅
处理 平均值 /m
枝下高
处理 平均值 /m
通直度
处理 平均值
分枝数
处理 平均值
S3 8. 19 A S9 10. 84 A S9 0. 030 A S9 4. 21 A S8 3. 39 A S12 2. 00 D S12 1. 26 B
S9 7. 91 AB S11 10. 53 AB S11 0. 029 AB S11 3. 90 AB S6 3. 23 AB S10 2. 31 CD S1 1. 29 B
S12 7. 90 AB S5 10. 21 AB S5 0. 028 AB S6 3. 80 AB S4 3. 18 AB S5 2. 43 BC S7 1. 29 AB
S11 7. 68 ABC S7 9. 83 AB S3 0. 027 AB S5 3. 64 ABC S3 3. 16 AB S11 2. 46 BC S11 1. 33 AB
S6 7. 59 ABC S3 9. 81 AB S6 0. 027 AB S7 3. 61 ABC S5 3. 93 AB S3 2. 50 BC S3 1. 34 AB
S4 7. 55 ABC S8 9. 73 AB S8 0. 025 AB S8 3. 47 BCD S2 2. 85 ABC S9 2. 53 BC S6 1. 36 AB
S5 7. 46 ABC S6 9. 69 AB S12 0. 024 AB S2 3. 43 BCD S9 2. 56 ABC S2 2. 55 BC S5 1. 40 AB
S1 7. 22 ABC S10 9. 38 AB S4 0. 023 B S3 3. 39 BCD S1 2. 42 ABC S4 2. 64 ABC S4 1. 41 AB
S8 7. 07 BCD S2 9. 31 AB S2 0. 023 B S4 3. 35 BCD S12 2. 23 ABC S6 2. 67 ABC S9 1. 42 AB
S10 6. 91 BCD S12 9. 00 B S10 0. 023 B S1 3. 17 CD S7 2. 09 ABC S7 2. 67 ABC S8 1. 42 AB
S2 6. 70 CD S4 8. 98 B S1 0. 023 B S10 3. 14 CD S10 1. 78 BC S8 2. 86 AB S10 1. 46 AB
S7 6. 14 D S1 8. 96 B S7 0. 022 B S12 2. 86 D S11 1. 42 C S1 3. 00 A S2 1. 50 A
注:不同大写字母表示在 α =0. 05 水平上差异显著。
3. 2 不均衡行距造林效果比较
3. 2. 1 不均衡行距模式单株生长和干形指标的差异性分析 不均衡行距模式 18 个处理的方差分析表明
(表 8),18 种株行距种植模式的单株间材积、树高、胸径、冠幅、枝下高及通直度等生长和干形因子均存在极
显著差异,分枝数有显著差异。
表 8 不均衡行距模式单株生长及干形指标方差分析
项目 树高 胸径 材积 冠幅 枝下高 通直度 分枝数
df 17 17 17 17 17 17 17
MS 5. 83 16. 11 0. 00048 2. 78 5. 43 0. 74 0. 157
F 3. 12** 3. 70** 3. 48** 3. 34** 5. 26** 2. 22** 1. 94*
注:“**”表示 α = 0. 01 水平下差异显著;* 表示 α = 0. 05 水平下差异显著。
DUNCAN多重比较(表 9)显示,厚荚相思 3. 5 a生的不均衡行距模式 US16、US17 处理是单株材积生长
的最优组合。通直度和分枝均较好的是 US2、US7、US9、US12 处理。在株距为 1. 0 m及 1. 5 m时,行距不均
匀程度增大,则单株生长量增大;株距为 2 m时,S14 和 S11 处理强度或轻度的不均匀行距有利于单株材积
生长,S12 和 S13 处理中度不均匀行距则单株材积生长较差;在株距为 2. 5 m时,S18 和 S15 处理行距不均匀
程度太大或太小均不利于单株材积生长,S16 和 S17 处理中度不均衡行距有利于单株材积生长。
3. 2. 2 不均衡行距模式单位面积蓄积量差异性分析 不均衡行距模式间的单位面积蓄积量有极显著差异,
这种差异主要是来自不同处理间,而重复间不存在显著差异(表 10)。厚荚相思 3. 5 a生时,US2(株距为 1. 0
m,行距为 4. 0 m和 1. 0 m间隔)组合方式单位面积蓄积量最高,达 106. 094 m3 /hm2,其次是 US1 和 US3,显
著高于其他处理(表 11)。
23 张方秋等: 不同造林密度对厚荚相思生长的影响
表 9 不均衡行距模式生长及干形指标 DUNCAN多重比较
树高
处理 平均值 /m
胸径
处理 平均值 /cm
材积
处理 平均值 /m3
冠幅
处理 平均值 /m
枝下高
处理 平均值 /m
通直度
处理 平均值
分枝数
处理 平均值
US9 9. 36 A US16 12. 18 A US16 0. 043 A US15 4. 44 A US8 3. 86 A US7 2. 00 D US5 1. 10 C
US14 8. 99 AB US14 11. 67 AB US17 0. 040 AB US18 4. 42 A US9 3. 79 A US9 2. 12 CD US1 1. 17 BC
US3 8. 98 AB US17 11. 57 ABC US14 0. 039 AB US14 4. 32 AB US5 3. 64 A US13 2. 13 CD US2 1. 23 ABC
US5 8. 95 AB US11 11. 31 ABCD US11 0. 037 ABC US17 4. 30 AB US3 3. 35 AB US2 2. 17 BCD US3 1. 25 ABC
US16 8. 94 AB US18 11. 30 A BCD US9 0. 035 ABC US8 4. 03 ABC US4 3. 17 ABC US11 2. 17 BCD US12 1. 25 ABC
US11 8. 93 AB US13 11. 07 ABCDE US13 0. 035 ABCD US13 3. 99 ABCD US2 2. 69 BCD US12 2. 33 ABCD US9 1. 26 ABC
US17 8. 70 ABC US9 10. 78 ABCDEF US18 0. 035 ABCD US10 3. 85 ABCDE US7 2. 66 BCD US18 2. 33 ABCD US7 1. 27 ABC
US4 8. 64 ABC US12 10. 49 ABCDEF US12 0. 031 EDEC US11 3. 77 ABCDE US1 2. 66 BCD US16 2. 35 ABCD US11 1. 28 ABC
US13 8. 49 ABC US10 10. 08 BCDEF US10 0. 030 EDEC US9 3. 66 ABCDE US10 2. 58 BCD US6 2. 37 ABCD US4 1. 33 ABC
US18 8. 43 ABCD US8 9. 68 CDEFG US5 0. 029 ECDE US16 3. 59 ABCDE US17 2. 56 BCD US17 2. 43 ABCD US17 1. 35 ABC
US10 8. 22 ABCD US5 9. 59 DEFG US3 0. 029 EDEC US4 3. 51 BCDE US11 2. 54 BCD US4 2. 43 ABCD US8 1. 36 ABC
US12 8. 13 ABCD US3 9. 58 DEFG US8 0. 028 CDE US12 3. 50 BCDE US6 2. 45 BCD US14 2. 50 ABCD US10 1. 37 ABC
US2 8. 08 ABCD US7 9. 45 DEFG US4 0. 027 CDE US3 3. 48 BCDE US16 2. 43 BCD US5 2. 53 ABCD US18 1. 38 AB
US8 8. 01 BCD US6 9. 33 EFG US2 0. 027 CDE US1 3. 20 CDE US18 2. 31 CD US3 2. 55 ABCD US6 1. 41 AB
US7 7. 58 CDE US2 9. 26 EFG US6 0. 026 CDE US7 3. 16 CDE US15 2. 30 DC US1 2. 60 ABC US15 1. 45 A
US6 7. 45 CDE US4 9. 25 EFG US7 0. 026 CDE US2 3. 14 DE US13 2. 27 DC US10 2. 69 AB US16 1. 46 A
US15 7. 18 DE US15 9. 04 FG US15 0. 024 DE US6 3. 06 E US14 1. 88 D US15 2. 80 A US13 1. 48 A
US1 6. 65 E US1 8. 01 G US1 0. 020 E US5 3. 02 E US12 1. 83 D US8 2. 87 A US14 1. 49 A
注:不同大写字母表示在 α =0. 05 水平上差异显著。
表 10 不均衡行距单位面积蓄积量方差分析
变异来源 df SS MS F
总处理间 20 528. 12 26. 41 14. 68**
处理间 17 526. 63 30. 98 17. 22**
重复间 3 1. 49 0. 49 0. 28
误 差 222 399. 36 1. 79
总变异 242 927. 48
注:“**”表示 α = 0. 01 水平下差异显著。
表 11 不均衡行距单位面积蓄积量 DUNCAN多重比较
处理
平均蓄积量
/(m3·hm -2)
处理
平均蓄积量
/(m3·hm -2)
处理
平均蓄积量
/(m3·hm -2)
US2 106. 094 A US9 62. 715 CBD US12 43. 907 EF
US1 99. 435 A US7 61. 934 BCDE US14 43. 766 EF
US3 96. 126 A US11 61. 022 BCDE US13 43. 434 EF
US4 76. 875 B US8 56. 631 CDE US17 36. 815 F
US6 75. 969 B US10 46. 113 DEF US15 29. 640 F
US5 73. 188 BC US16 46. 059 DEF US18 29. 081 F
注:不同大写字母表示在 α = 0. 05 水平上差异显著。
3. 3 不同株行距和不均衡行距造林密度设计单位面积蓄积量差异性分析
在相同密度条件下,均衡行距与不均衡行距的单位面积蓄积量存在显著或极显著差异(2 505 株 /hm2 除
外),且不均衡行距模式明显优于均衡行距的组合,在中等密度时(1 665 株 /hm2),不均衡行距优于均衡行距
33广 东 林 业 科 技 2014 年第 30 卷第 2 期
的增幅达到最大值 60. 9%(表 12)。
表 12 相同密度均衡行距与不均衡行距差异性分析
密度
/(株·hm -2)
不同株行距组合
处理
单位面积蓄积
量 /(m3·hm -2)
不均衡行距模式
处理
单位面积蓄积
量 /(m3·hm -2)
F值 增幅 /%
3330 S1 77. 535 US3 96. 126 5. 37* 23. 9
2505 S3 69. 479 US5 73. 188 0. 32 5. 3
1665 S7 37. 917 US11 61. 022 17. 14** 60. 9
1245 S9 32. 306 US13 43. 434 4. 96* 34. 4
1005 S11 30. 807 US16 46. 059 5. 55* 49. 5
注:“* ”表示 α = 0. 05 水平下显著差异,“**”表示 α = 0. 01 水平下显著差异;增幅(%)由公式(US - S)/S计算所得。
4 结论与讨论
4. 1 林分与密度的相互关系主要体现在林木生长空间的竞争上,且随林龄增大而突出[8-9]。在高密度
(3 330,2 505 株 /hm2)和低密度(1 245,1 005 株 /hm2)状态下,不同株行距组合对厚荚相思单株生长影响不
显著,但中等密度时不同组合具有显著不同的效果。种植密度在 1 665 株 /hm2 以上时,株距与行距相近时
单位面积蓄积量较高;而种植株数分别在 1 245,1 005 株 /hm2 时,株距小、行距大的组合优于株行距相近的
组合,且相同密度不同株行距间单位面积蓄积量差距可达 11% ~20%。
4. 2 从厚荚相思 3. 5 a生的早期生长看,较高密度(2 505 株 /hm2)的林分蓄积量明显优于低密度的,密度太
大(3 330 株 /hm2)与密度太小(1 005 株 /hm2)均不利于单株的早期生长,至于 6,9 或 12 a 生轮伐的林分最
优密度组合仍需要进一步的观测研究。
4. 3 厚荚相思 3. 5 a生 US16(株距为 2. 5 m,行距为 5. 0 m和 2. 5 m间隔)、US17(株距为 2. 5 m,行距为6. 0
m和 2. 5 m间隔)处理的不均衡行距有利于单株生长。不均衡行距方式在单位面积蓄积量间存在极显著差
异,这种变异主要来自不同处理间,重复间不存在显著差异。3. 5 a 生时,US2(株距为 1. 0 m,行距为4. 0 m
和 1. 0 m间隔)组合方式单位面积蓄积量最高。根据单株的现有生长速度预测,至 6 a生时以 US11(株距为
2. 0 m,行距为4. 0 m和 2. 0 m间隔)组合最优。
4. 4 相同密度下,除 2 505 株 /hm2 外,均衡行距与不均衡行距的单位面积蓄积量存在显著或极显著差异,
不均衡行距模式明显优于均衡行距的组合,中等密度时(1 665 株 /hm2)不均衡行距优于均衡行距的增幅达
到最大值 60. 9%。
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