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Studied on the pteridophytes resources in Jinggangshan Nature Reserve

井冈山自然保护区蕨类植物资源



全 文 :第 24卷 第 1 期             植   物   研   究 2004 年 1月
Vol.24 No.1           BULLETIN OF BOTANICAL RESEARCH Jan.,  2004
井冈山自然保护区蕨类植物资源
肖宜安1 , 2 何 平1  李晓红2 时明芝3 胡文海2
(1.西南师范大学生命科学学院 ,重庆 400715)
(2.井冈山师范学院生命科学系 ,吉安 343009)
(3.聊城大学生物系 ,聊城 252059)
摘 要 井冈山国家级自然保护区地处江西省中部 ,属罗霄山脉中段。在野外调查和查阅有关资
料的基础上 ,对该区蕨类植物资源进行了初步研究 。结果表明:1)井冈山国家级自然保护区分布
有蕨类植物共 44科 ,包括 101属 、304种(含变种和变型);2)该保护区中的蕨类植物资源优势科 、
优势属均表现明显 ,优势科为:鳞毛蕨科 ,水龙骨科 ,蹄盖蕨科 ,金星蕨科;优势属为鳞毛蕨属 、铁角
蕨属 、复叶耳蕨属 、凤尾蕨属和耳蕨属;3)科的分布区类型只有 7个 ,且均为热带分布型 ,以泛热带
分布 、热带亚洲至热带非洲间断分布和热带亚洲分布为主 ,它们分别占本区总科数的 66.67%、
12.12%和 12.12%;4)属的地理成分组成复杂 ,具有 14个分布区类型 ,其中热带成分占属数的 68.
54%,且以泛热带和热带亚洲分布型属为主;温带成分占 25.84%,且以东亚和北温带分布为主 。
在中国植物区系的分区上属泛北植物区 ,中国—日本森林植被亚区 ,处于华东植物地区和华南植
物地区的过渡区域;5)本蕨类植物区系与庐山 、武夷山 、天目山等地有密切联系 ,可划为同一自然
区 ,均处于上述过渡区域内;6)本区的蕨类植物资源具有较高的开发和利用价值 ,可分为指示植
物 、药用 、食用 、观赏用 、工业用等类型。
关键词 蕨类植物;优势;区系成分;分布区类型;井冈山自然保护区
Studied on the pteridophytes resources in Jinggangshan Nature Reserve
XIAO Yi-An1 ,2 HE Ping1* LI Xiao-Hong2 SHI Ming-Zhi3 HU Wen-Hai2
(1.School of Life Science , Southwest China Normal University , Chongqing 400715)
(2.Department of Science Life , Jinggangshan Normal College , Jian 343009)
(3.Biology Department of LiaoCheng University , Liaocheng 252059)
Abstract On the basic of field investigations and referring to related data , the flora of pteridophytes in Jing-
gangshan Nature Reserve was studied in this paper.The results indicate:1)The pteridophytes species is rich in
this Nature Reserve , with 304 species of pteridophytes of 101 genera in 44 families;2)Results of statistic analysis
reveals that , in this flora , the dominant families are these:Dryopteridaceae , Polypodiaceae , Athyriaceae and The-
lypteridaceae; The dominant genera are these: Dryopteris , Asplenium , Arachniodes , Peris and
Phanerophlebiopsis;3)The areal-types of family are 7 , which are all tropic elements.Among these elements , the
通讯作者:Email:heping@swnu.edu.cn
 国家自然科学基金资助项目(编号:30070080)
   第一作者简介:肖宜安(1968-),男 ,博士生 ,副教授 ,主要从事保护生物学及植物生态学等方面的教学与研究工作。
   Email:Xiaoyi-an@etang.com
   收稿日期:2002-12-05
pan-tropical ones , tropic-Asia &tropical-African and tropical-Asia ones are the main ones , they each occupy 66.
67%、12.12%and 12.12%of the total families;4)The flora of genera with compound floristic elements.There
are 14 areal-types , among these elements , the tropical ones among which the pan-tropic and tropical-Asia ones are
the main ones , occupy 68.54%of the total and the temperate ones whose key elements are the North Temperate
and Eastern-Asia ones occupy 25.84%.In terms of the floristic zone , the flora in Jinggangshan is a transitional
type between the East-China and South-China areas;5)The results got through the methods of clustering and PCA
between this flora and that in some others indicate:The flora here shows a close relation with those of Lushan ,
Wuyishan and Tianmushan;6)The pteridophytes resources in Jinggangshan have upper exploitation and using val-
ue.They can be divided to 5 types , including directions plants , medicine plants , edible plants , view and admire
plants , and industry plants.
Key words pteridophytes;superiority ;flora elements;distribution-type;Jinggangshan Nature Reserve
  井冈山地处江西省境内 ,中国南岭山地湘赣边
境的罗霄山脉中段 ,北纬 26°22′~ 26°48′,东经 114°
05′~ 114°23′。在植被分区上被认为是“中国亚热
带常绿阔叶林区 ,东部(湿润)常绿阔叶亚地域的中
亚热带南部亚地带”[ 1~ 3] 。井冈山自然保护区于
2001年列为国家级自然保护区。该保护区植物种
类繁多 ,分布有高等植物 3 400 多种 ,且其区系成
分复杂 ,保存着比较完整而古老的第三纪型的植物
和森林生态系统 ,是许多古老植物种属的著名“避
难所”[ 1] 。对井冈山的总体植物资源虽有过较为全
面的调查 ,但对其蕨类植物资源的研究却并不深入
和全面 。本文作者在多年野外调查并查阅大量相
关资料的基础上 ,从资源组成 、区系地理成分和生
态特征以及保护与开发利用等方面入手 ,对该保护
区的蕨类植物资源进行探讨。
1 蕨类植物资源组成
野外调查和相关资料表明[ 1~ 7] ,井冈山自然保
护区分布有蕨类植物共 304种(含变种和变型),隶
属于 44科 ,101属 。
1.1 科的组成与分析
本区分布有 44科蕨类植物 ,占全国蕨类植物
总科数的 69.84%, 占江西蕨类植物总科数的
89.80%。如果以科所含的属数多少进行统计分
析 ,本区含有 3属以上的科共 7个 ,它们是:水龙骨
科(含 13属),蹄盖蕨科(含 12属),金星蕨科(含 12
属),膜蕨科(含 5 属),鳞毛蕨科(含 5属),石松科
(含4属),中国蕨科(含 4属)。这些科共含有 55
属176种 ,分别占本区蕨类植物总属 、种数的 54.
5%和 57.9%。含有 2属的科有 9个 ,即石杉科 ,里
白科 ,碗蕨科 ,鳞始蕨科 ,凤尾蕨科 ,铁角蕨科 ,乌毛
蕨科 ,三叉蕨科和岩蕨科 。其余 28科均只含 1属 。
  如以科所含的种数进行统计分析 ,则含 10种
以上的科有 6个:鳞毛蕨科(含 51 种),水龙骨科
(含 39种),蹄盖蕨科(含 33种),金星蕨科(含 30
种),铁角蕨科(含 17种)和凤尾蕨科(含 12 种)。
含有 5 ~ 9种的科有 9个 ,含 2 ~ 4种的有 14科 ,其
余14科均只含 1 属 1种 。上述分析说明 ,该保护
区中 ,蕨类植物的优势科为:鳞毛蕨科 ,水龙骨科 ,
蹄盖蕨科 ,金星蕨科 ,这些科共包含 42 属 , 154种 ,
分别占总属 、种数的 41.58%和 50.66%。这些科
中除水龙骨科为东亚分布外 , 其它科都为世界分
布。另外 ,在该保护区分布的 44科蕨类植物中 ,有
在系统位置上被认为是原始的科 ,如石松科 ,石杉
科 ,卷柏科 ,木贼科等;也有被认为是较为进化的
科 ,如水龙骨科 ,蕨科 ,槐叶蕨科 ,等;还有一些是处
于两者之间的科 ,如鳞始蕨科 ,凤尾蕨科 ,中国蕨科
等。这表明该区的蕨类植物在系统发育上或进化
关系上存在较为连贯的关系 。
1.2 属的组成与分析
  本区共有蕨类植物 101属 ,占全国蕨类植物总
属数的 45.29%,江西总属数 88.60%。这些属中 ,
含20种以上的大属只有鳞毛蕨属(Dryopteris)(含
21种);含 10 ~ 19种的中等属也只有 4个 ,即:铁角
蕨属(Asplenium)(16种),复叶耳蕨属(Arachniodes)
(11 种), 凤尾 蕨属(Peris)(11 种), 耳蕨 属
(Phanerophlebiopsis)(10种)。含 5 ~ 9种的属共有
12个:卷柏属 、蹄盖蕨属 、短肠蕨属(Allantodia)、贯
众属(Cyrtomium)(均含 8 种),瘤足蕨属 、瓦尾属
(各 7种),凤丫蕨属(Coniogramme)、毛蕨属 、假瘤
36       植  物  研  究                  24 卷
表 1 井冈山自然保护区蕨类植物科级统计
Table 1 Statistic of the families in Jinggangshan Nature Reserve
等级(含种数)
Class(Number of species)
大科(>50)
Biggest fami lies
较大科(31~ 50)
Big families
中等科(11~ 30)
Middling families
寡种科(2~ 10)
Scant families
单种科(1种)
Monotype fami lies
科数(属数:种数)
Number of fami lies(genera:species) 1(5:51) 3(37:103) 2(4:29) 24(41:107) 14(14:14)
占总数的百分比%
Percentage of total numbers
2.27(4.95:16.78) 6.82(36.64:33.88) 4.55(3.96:9.54) 54.55(40.59:35.20) 31.81(13.86:4.60)
蕨属(Phymatopsis)(各 6种),金星蕨属 、线蕨属 、剑
蕨属(各 5种)。而含 5种以下的寡种属和单种属
则多达84属 ,共 156种 ,分别占总属数和总种数的
83.17%和61.31%,其中含 2 ~ 4种的寡种属有 40
属;只含 1 种的单种属有 44 属 , 占总属数的
43.57%,近达半数 ,且它们集中反映了许多古老孓
遗属种的基本内容。如果根据属所包含种数的多
少确定优势属的种类 ,该保护区中蕨类植物优势属
可初步确定为鳞毛蕨属 、铁角蕨属 、复叶耳蕨属 、凤
尾蕨属和耳蕨属。
表 2 井冈山自然保护区蕨类植物属级统计
Table 2 Statistic of the genera in Jinggangshan Nature Reserve
级别(种数)
Class(Number of species)
包含 属数 Number of genera 包 含种 数Number of species
属的数目
Number of genera
占总属数的百分比(%)
Percentage of total genera
种的数目
Number of species
占总种数的百分比(%)
Percentage of total species
大型属 Big genera(>20) 1 0.99 21 6.91
中等属中等Middling genera(10~ 19) 4 3.96 48 15.79
小型属小型Minitype genera(5~ 9) 12 11.88 79 25.99
寡种属 Scant genera(2~ 4) 40 39.60 112 36.84
单种属Monotype genera(1种) 44 43.57 44 14.47
合计 Total 101 100.00 304 100.002
2 蕨类植物分布区类型
2.1 科的分布区类型
按秦仁昌分类系统 ,该保护区的蕨类植物共有
304种(含变种和变型),隶属于 44 科 , 101属 。参
照吴征镒对种子植物属的分布区类型的划分[ 8] ,可
将井冈山蕨类植物的 44科划分为 7 个分布区类
型 ,101属则可划分为 14个分布区类型(表 3)。科
的分布区类型仅有 7个 ,且均为热带成分(除世界
分布)。这说明在科级水平上 ,本蕨类植物区系以
热带性科占显著优势 。其中又以泛热带分布 、热带
亚洲至热带非洲间断分布和热带亚洲分布为主 ,它
们分别占本区总科数的 66.67%、 12.12%和
12.12%(剔除世界分布)。
2.2 属的分布区类型
本蕨类植物区系中 ,属的分布区类型除没有典
型的中亚分布成分外 ,其它类型都有(表 3)。这充
分说明本植物区系地理成分的复杂性及与世界各
地的广泛联系。在本植物区系的 13个分布类型
(剔除世界分布)中 ,热带性属(第 2 ~ 7项)共 61
属 ,占总属数的 68.54%;且以泛热带分布和热带
亚洲分布型属为主 , 分别占热带性总属数的
39.34%和 29.51%,前者如复叶耳蕨属 、短肠蕨属
等 ,后者如凤丫蕨属 、假蹄盖蕨属(Athyriopsis)等 。
泛热带成分的分布中心为热带范围 ,只有少数属延
伸分布到亚热带 ,甚至温带;热带亚洲分布区的北
缘可延伸至西南 、华南。而本植物区系中的热带成
分以上述两种类型为主 ,说明井冈山可能是亚热带
区系成分分布的北缘 。温带性属(8 ~ 11和 13项)
共 24属 ,占总属数的 25.84%,且以东亚分布和北
温带分布为主 ,两者分别为 11属和 7属 ,占温带性
总属数的 47.83%和30.43%,前者如瓦韦属(Lep-
isorus)、凤丫蕨属 、假瘤蕨属等 ,后者如贯众属等 。
东亚和北温带成分 ,大都起源于第三纪古热带 ,前
者向南可分布到日本 ,后者有的属可沿山脉南延至
热带山区 。在本植物区系中出现丰富的温带性成
分 ,可以认为本区是温带区系成分分布的南缘[ 3] 。
因此可以认为本蕨类植物区系具有明显的热带性
371期              肖宜安等:井冈山自然保护区蕨类植物资源
质和丰富的温带成分 ,在区系分区上本区处于从亚 热带至温带之间的过渡地带[ 2 ,3] 。
表 3 井冈山自然保护区蕨类植物科属分布区类型
Table 3 Areal-type of families and genera in Jinggangshan Nature Reserve
分布区类型
Areal-types
科数
Number of families
占总科数比例(%)
Percentage of
Total families
属数
Number of genera
占总属数比例(%)
Percentage of
Total genera
1世界分布 Cosmopoli tan 11 12
2泛热带分布 Pan t ropic 22 66.67 24 26.97
3热带亚洲和热带美洲间断分布
 Tropical Asia &Tropical America 1 3.03 7 7.87
4旧世界热带分布 Old World Tropic 1 3.03 2 2.25
5热带亚洲和热带大洋洲分布
 Tropic Asia &Tropic Ocean 1 3.03 4 4.49
6热带亚洲至热带非洲分布
 Tropic Asia &Tropic Af rica 4 12.12 6 6.74
7热带亚洲分布 Tropical Asia 4 12.12 18 20.22
8北温带分布 North temperate 7 7.87
9东亚和北美洲间断分布
 Eastern Asia-North America 2 2.25
10旧世界温带分布Old World temperate 2 2.25
11温带亚洲分布Temperate Asia 2 2.25
12地中海 、西亚至中亚分布 Mediterranean 1 1.12
13东亚分布 Eastern Asia 11 12.36
14中国特有分布Chinese Endemic 3 3.37
合计Total 44 100.00 101 100.003
3 与其它地区蕨类植物区系的比较分析
为了探讨该保护区与邻近山地蕨类植物区系
的关系 , 本文曾选择了武夷山[ 10] 、庐山[ 4] 、天目
山[ 7] 、雕云山[ 12] 、弄岗[ 13] 、西双版纳 、横断山和八
宝山 8个山地[ 2]的蕨类植物区系与之进行比较(表
4), 并利用了相似性系数进行分析[ 9] 。结果发现
本蕨类植物区系与武夷山 、庐山 、天目山蕨类植物
区系间共有成分较多 ,其相似性系数都在 50%以
上 , 分别为57.0%、66.3%和 58.0%;与广东八宝
山 、雕云山 、广西弄岗等区系之间的相似性系数为
30%左右 ,说明本蕨类植物区系与之有一定联系 ,
但不密切 。而与西双版纳 、横断山区系之间的联系
则更为疏远。
  为了进一步探讨该保护区与邻近山地蕨类植
物区系的关系 ,作者又选择了大别山 、十万大山 、九
连山 、武夷山 、浙江省和安徽板桥[ 7 ,16 , 20] 6个山地
的蕨类植物区系与之进行比较(表 5), 并利用
Ntsys-pc 软件包[ 21] 中的主成分分析方法和 SPSS
软件包中的聚类分析比较它们之间的关系 ,结果见
图 1和图 2。此结果进一步表明 ,井冈山与武夷
山 、大别山等地关系密切 ,而与十万大山等山地关
系较为疏远。
表 4 井冈山与邻近山地蕨类植物区系的关系分析
Table 4 Similar coefficient of pteridophytas flora between Jinggangshan and the adjacent mountains
山地
Mountain
井冈山
Jinggangshan
武夷山
Wuyishan
庐山
Lushan
天目山
Tianmushan
八宝山
Babaoshan
雕云山
Diaoyunshan
弄岗
Nonggang
西双版纳
Xishuangbanna
横断山
Hengduanshan
种数 Number of Species 304 275 203 151 95 80 91 262 597
共有种数Common elements 165 168 132 70 71 58 46 69
相似性系数
Similarity coefficient(%) - 57.0 66.3 58.0 35.1 37.0 29.4 16.3 15.3
38       植  物  研  究                  24 卷
表 5 井冈山自然保护区与其它山地蕨类植物区系成分比较
Table 5 Cooperation pteridophytes flora of Jinggangshan Nature Reserve to other mountains
分布区类型
Areal-types
占总属数比例(%)Percentage of total genera
井冈山
Jinggangshan
大别山
Dabieshan
十万大山
Shiwandashan
九连山
Jiulianshan
三清山
Shanqingshan
浙江省
Zhejiang P.
安徽板桥
Banqiao , Anhui P.
2* 26.97 16.95 45.1 40.00 23.33 26.6 47.1
3 7.87 1.68 2.94 4.62 1.67 5.9 2.9
4 2.25 6.78 10.78 15.38 10.00 2.9 2.9
5 4.49 1.32 1.96 0.00 6.67 2.9 2.9
6 6.74 5.09 3.92 9.23 10.00 5.9 9.7
7 20.22 16.95 25.49 20.00 15.00 16.7 17.4
8 7.87 18.64 2.94 4.62 6.67 16.7 11.6
9 2.25 3.39 0.98 0 3.33 1.9 0
10 2.25 8.47 0 0 8.33 0 0
11 2.25 0 0 0 1.67 1.9 0
12 1.12 5.09 0 0 0.00 0 0
13 12.36 13.56 5.88 6.15 11.67 16.7 5.8
14 3.37 2.07 0 0.00 1.67 1.9 0
  *见表 3, See table 3.
图 1 井冈山及其邻近地区植物区系聚类树状图
Fig.1 Dendrogram of Jinggangshan and its neighbors
flora of pteridophytes
4 蕨类植物资源的保护与开发利用
4.1 蕨类植物资源的保护野生植物是人类赖以
生存和发展的重要物质基础 ,不仅直接或间接地为
人类提供食物原料 、营养物质和药物 ,而且能够防
止水土流失 、调节区域气候。野生蕨类植物资源等
生物遗传资源是我国遗传育种和生物技术研究的
重要物质基础 ,是生物多样性的重要组成部分 。加
强对其保护 ,是生物多样性保护的重要内容。对植
物资源的保护与开发利用 ,我国过去走的大部分是
“事后性”道路 ,即先开发 ,后保护。但是遭到破坏
的野生资源及其生长环境很多是极难恢复的 ,虽然
以保护区 、植物园或基因库的方式最终可以达到物
种和生物多样性保护的目的 ,但在短时间内对缓解
资源危机 、有效促进产业持续发展的作用甚微 。而
且 ,人工种植或代用品及新资源寻找又经常碰到难
以逾越的技术障碍 ,或其产业化生产需要的时间又
较长 。因此 ,在开发利用每一种野生蕨类植物资源
的初期就应考虑其保护和可持续利用问题 ,走可持
续发展的道路:即资源应用价值研究※资源评估与
利用对策※合理的产业开发利用。同时要注意以
下几个方面:大力宣传保护蕨类植物资源对生态环
境建设和可持续发展的重要意义 、国家有关法律法
规和政策 、保护野生植物的好人好事 ,提高全民的
野生植物保护意识。加大蕨类植物资源保护与开
发利用技术研究的力度 。开展蕨类植物保护的基
础理论研究 ,为蕨类植物保护与利用提供理论依
据。调整《国家重点保护野生植物名录》 ,把数量稀
少或资源急剧下降 、我国特有的和分布区已十分狭
窄的蕨类植物列入其中 ,作为国家重点物种保护 ,
使这些蕨类植物资源得到恢复和发展 。
4.2 蕨类植物资源的开发利用价值与途径
4.2.1 指示植物 有些蕨类植物 ,对自然条件具
有高度的敏感性。根据不同蕨类植物的群落分布 ,
一方面可以指示土壤的酸碱性 ,另一方面还可以指
示局部气候是干旱还是阴湿等环境条件 ,能显示气
候与土壤条件的综合特征。如里白科的芒萁是最
常见的酸性土壤指示植物 ,在阳光充足的生境中生
长茂密 ,但一般不在钙质或盐碱土上生长。而蕨科
的蜈蚣草与铁线蕨科的铁线蕨则是钙质土壤和石
灰岩的一种碱性指示植物 ,同时也是指示局部生境
的阴湿性[ 22] 。
4.2.2 观赏价值 许多蕨类植物具有较高的观
赏价值 ,它们虽然没有鲜艳夺目的花与果 ,但它以
千姿百态 、奇特的叶形 、叶姿和青翠碧绿的色彩 ,使
人赏心悦目。叶背面着生的孢子囊群 ,大小 、色泽
391期              肖宜安等:井冈山自然保护区蕨类植物资源
不同 ,形态各异 ,具有独特的观赏价值。因此蕨类
植物在观赏植物中占有重要的地位 。
4.2.3 药用 我国劳动人民很早就有用蕨类植
物治病的丰富经验 ,早在李时珍的《本草纲目》中已
有记载 。在 1960年出版的《中国药用植物图鉴》中
收集有蕨类植物 60 多种 ,1978 年《全国中草药汇
编》中记载有 177种 。在我国的 2 600种蕨类植物
中已知可供药用的约有 400余种 ,大多全草入药 。
有的外敷 ,有的煎汤服用 。有清热解毒 、镇痛消炎 、
舒筋活血 ,止血消肿 、安神健脾 、祛风除湿等功效 。
如紫萁 、福建莲座蕨 、芒萁 、翠云草 、乌蕨 、卷柏 、石
松等 。
4.2.4 食用 我国从南到北均有食用蕨菜的习
惯 ,尽管蕨菜生长地区不同 ,所属的科属差异较大 ,
各地居民将这些山野菜统称为蕨菜。可食用的蕨
类植物有紫萁 、蕨 、福建莲座蕨 、水蕨 、荚果蕨等 。
蕨菜有较高的营养价值 。如紫萁 、荚果蕨 、萍等 ,每
100 g 鲜重含维生素 100 ~ 150 mg ,是研究利用生产
保健食品的宝贵资源 。分布较广的蕨科的蕨 ,每克
鲜重含胡萝卜素 1.68 mg ,维生素C 35 mg ,维生素
B2 0.13 mg 。三白草科的鱼腥草 ,每百克茎叶含胡
萝卜素 2.59 mg , 维生素 C 56 mg , 维生素 B2
0.21 mg 。
4.2.5 工业用 古代蕨类植物形成了煤 ,为人类
提供了大量能源 ,现代蕨类植物在工业上也有多种
用途 。石松中含有石松碱等多种化学成分 ,可提供
蓝色染料 。石松的孢子含油量约 40%,为不干性
油 ,是铸造工业的优良脱模剂 ,可使铸件表面光滑 ,
减少砂眼;作为闪光剂 ,能用于火箭 、信号弹 、照明
弹等;还可作丸药的包衣[ 22] 。
参 考 文 献
1.林英.井冈山自然保护区考察研究.北京:新华出版社 ,
1990.141~ 143
2.肖宜安 , 胡文海.江西井冈山蕨类植物研究.武汉植物
学研究 , 2000 , 18(5):435~ 439
3.肖宜安.井冈山常绿阔叶林特征初探.井冈山师范学院
学报 , 2000 , 19(5):60~ 62
4.江西植物志编委.江西植物志(第 1 卷).南昌:江西科技
出版社 , 1993
5.张美珍 , 赖明洲.华东五省一市植物名录.上海:上海科
技普及出版社 , 1993
6.中国科学院植物研究所编.中国高等植物图鉴(第 1~ 4
卷).北京:科学出版社 , 1987
图 2 井冈山及其邻近地区植物区系
主成分二维空间构象图
Fig.2 The two-dimensional plot from PCA of Jinggangshan
and its neighbors flora of pteridophytes
7.浙江植物志编委 , 浙江植物志(第 1 卷).杭州:浙江科技
出版社 , 1993.1 ~ 337
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