内容正文:
第一章 种群及其动态
第1节 种群的数量特征
AI牌学助手
在斯答键
配度答寨
善疑梳理
[学习目标]
1.通过学习种群的数量特征及相互关系,能分析具体种群的特征,认识到不同种群具有多样性和
统一性。
2.能够运用样方法调查种群密度,能理解其估算种群密度的原理,并能设计调查活动方案。
3.通过标记重捕法的学习,能理解其估算种群密度的原理,并能进行误差分析。
自主学习探新知 课前预习 双基落实
一、种群密度及其调查方法
1.种群密度
(1)概念:种群在 或 中的个
体数就是种群密度。种群密度是种群
的数量特征。
(2)计数方法
①逐个计数:调查分布范围小、 的种群。
②估算方法:多数情况下,逐个计数非常困
难,需要采取估算的方法。常用方法有样方
法和标记重捕法。
2.调查种群密度的方法
(1)样方法(调查草地中某种双子叶植物的种
群密度)
①调查对象:选熟悉又容易计数的植物。一
般不选丛生或蔓生的单子叶草本植物,而选
个体数目 的双子叶植物。
②方法步骤
准备 观察地形,注意安全
V
如一块农田中的荠菜或蒲公英等种群确定调查对象
业
取样原则: 取样
取样方法:五点取样法或_
确定样方
样方面积:调查双子叶草本植物时,
样方一般为 m2的正方形
计数并记录 计数每个样方内所调查植物的数量
业
计算各样方种群密度的
计算种群密度
即为该种群的种群密度的估计值
人
人
③取样关键:做到 取样,不能掺入主
观因素。
(2)标记重捕法
①适用条件:活动能力强、
的动物。
②计算方法:用标记重捕法调查种群密度
时,若第一次捕获并标记的个体数为M,
第二次捕获的个体数为 n,其中有标记的
个体数为 m,那么该种群的种群密度(N)
为
3.研究种群密度的意义:种群密度反映
,但不能反映种群数量
的变化趋势。
二、种群的数量特征
1.判一判:基于对出生率和死亡率、迁入率和迁
出率和性别比例等概念的理解,判断下列说
法的正误。
(1)出生率是指在单位时间内新产生的个体
数目占该种群个体总数的比值。( )
(2)繁殖能力强的种群迁入率高,种群密度增
长快。 ( )
(3)性别比例直接影响种群密度。 ( )
(4)年龄结构是决定种群大小和种群密度的
直接因素。 ( )
1
?高中生物学·选择性必修 2(人教版)
(5)利用人工合成的性引诱剂(信息素)诱杀
某种害虫的雄性个体,从而改变害虫种群正
常的性别比例,降低该种害虫的种群密度。
( )
2.连一连:基于对年龄结构三种类型的理解,进
行连线。
类型 图示 种群密度的变化趋势
(1)衰退型 a. I.增大
(2)增长型 b. Ⅱ.减小
(3)稳定型 c. Ⅲ.基本不变
概念检测
判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
1.种群数量越多,种群密度就越大。 ( )
2.调查动物种群密度只能用标记重捕法。( )
3.用样方法调查植物的种群密度时,要选择生
长茂盛处取样。 ( )
4.出生率和死亡率及迁入率和迁出率都直接决
定种群数量的变化。 ( )
5.年龄结构为增长型的种群,种群数量一定会
越来越大。 ( )
6.性别比例会影响出生率和死亡率,进而影响
种群密度。 ( )
7.出生率和死亡率不完全取决于年龄结构,还
与气候、食物、天敌等因素相关。 ( )
互动探究解疑难 要点归纳 重难突破
知识点一 种群密度及其调查方法
□思考讨论
一、样方法
1.(科学探究)为什么要强调随机取样?样方的
多少会影响调查结果吗?
(1)如何计数第四个样方的植株数量?该样
方的种群密度是多少?
(2)该植物种群密度是多少?
2.(科学探究)怎样计数和确定种群密度?
某兴趣小组调查某种双子叶草本植物种
群密度的结果如下表所示:
样方 N? N? N? N? N?
种群密度(株/m2) 8 7 8 x 9
其中第四个样方中该植物的分布情况如下图
所示:
二、标记重捕法调查种群密度及其误差分析
3.(科学探究)在某池塘中,第一次捕获鲫鱼
106条,做上标记后放回;第二次捕获鲫鱼91
条,其中有标记的为25 条,由此估算该池塘
中共有鲫鱼多少条?
O
O
2
第一章 种群及其动态
4.请分析在标记重捕法中,下列各情况带来的
误差:①标记物易脱落;②被标记个体被再次
捕获的机会降低;③标记物导致被标记个体
易于被捕食;④被标记个体放回后还未充分
融入该种群中就再次被捕获且在被标记个体稀
少处被捕获;⑤被标记个体放回后还未充分融
入该种群中就再次被捕获且在被标记个体密集
处被捕获;⑥标记物影响被标记个体的活动,使
其被再次捕获的机会增大。以上 估
算值将偏大, 估算值将偏小。
素养提升
1.利用样方法估算种群密度的注意事项
(1)样方法并非只适用于植物。对于活动能
力弱、活动范围小的动物或某种昆虫卵也可
用样方法调查。
(2)选取样方的个数要依据种群分布的总面
积的大小而定。总面积大的选取样方要
多些。
(3)植物个体的大小不同,所选样方面积也应
不同。如乔木的样方面积为100 m2,灌木为
16 m2,草本为1m2。
(4)计数原则:样方内的个体无论大小都要计
数,若有正好在边界线上的,应遵循“计上不
计下,计左不计右”的原则,如图:
O
o
O O0
O O
O
注:实心圆表示应统计或计数的个体。
2.利用标记重捕法估算种群密度的误差分析
设种群数量为 A只,第一次捕获B只并
标记,第二次捕获了 a只,其中有 b只被标
=,得A=a。记,根据公式 由上式分析
可知:
(1)若由于某种原因(如标记物易脱落、被标
记个体的再次被捕机会降低、在被标记个体
稀少处捕获等)造成b偏小,则 A偏大。
(2)若由于某种原因(如被标记个体放回后
还未充分融入该种群中就再次捕获或在被
标记个体密集处捕获等)造成b偏大,则 A
偏小
(3)若在调查期间,调查区域有较多个体出生
和死亡或迁入和迁出,也会造成估算中出现
较大误差。
能力强化
1.如图表示用样方法进行相关调查,下列相关
叙述不正确的是 ( )
物种数
0 N
N/2O
0 样方面积/mS? S? S?
甲 乙
A.用样方法调查植物种群密度时,常用的取
样方法有五点取样法和等距取样法
B.若图甲表示一个样方中某种植物的分布
状况,则计数值应为8
C.若图乙表示某森林物种数与样方面积的
关系,则调查该森林物种数时设定样方面
积最好为S?
D.与双子叶草本植物相比,样方法更适用于
调查单子叶草本植物的种群密度
2.农业科技人员在对草原鼠害进行调查时,随
机选定某区域,第一次放置了100个鼠笼,捕
获了60只鼠,标记后放回原地,一段时间后
在相同位置放置了100个鼠笼,捕获了72 只
鼠,其中带标记的鼠有18只。下列有关叙述
错误的是 ( )
A.调查草原鼠害时不宜采用样方法
B.该区域中鼠的种群数量约为240只
C.若在两次捕鼠期间发生草原大火,则统计
结果很可能不准确
D.若鼠被捕一次后更难被捕捉,则该区域鼠
的实际种群数量大于调查结果
3
?高中生物学·选择性必修 2(人教版)
知识点二 种群的其他数量特征及其相互关系
□思考讨论
1.(科学思维)利用人工合成的性引诱剂诱杀某
种害虫的雄性个体,是如何导致该种害虫的
种群密度降低的?
(4)我国通过法律禁止“非医学需要的胎儿性
别鉴定”“非医学需要的性别选择性人工流
产”等,这具有哪些社会意义?
2.(科学思维)年龄结构的类型
幼年
比例 比例 比例圈成年
老年
年龄0 0 年龄0 年龄
A B C
个体数 个体数 个体数
0 年龄 0 年龄 0 年龄
D E F
(1)增长型的有 。
(2)稳定型的有 。
(3)衰退型的有 。
3.(生命观念)如图表示种群数量特征间的关
系,依图回答有关问题:
增长型 稳定型 衰退型
影响 影响
死亡率增加 减少
d
迁入率
直接决定
(1)图中 a~e分别表示种群的什么数量
特征?
(2)预测种群数量变化趋势主要依据图中的
哪个特征?说明理由。
素养提升
种群的数量特征之间的关系
增长型 稳定型 衰退型
影响
-年龄结构-
影响预测
影响
出生率- 种群数量 死亡率
决定 决定(种群密度)迁入率 迁出率
影响
性别比例
注:“+”“—”分别表示增加、减少;
“—”“----”分别表示直接因素、间接因素。
(1)直接决定种群密度的因素
出生率、死亡率以及迁入率、迁出率是决
定种群大小和种群密度的直接因素。当出生
率高于死亡率、迁入率高于迁出率时,种群密
度增大;反之,种群密度减小。
(2)间接影响种群密度的因素
年龄结构可通过影响出生率和死亡率间
接影响种群密度,而性别比例是通过影响出
生率间接影响种群密度,性别比例与死亡率
无关。
(3)年龄结构可预测种群密度的变化趋势,但
该趋势不一定能够实现,还要看影响种群密
度变化的其他因素,如气候、食物、天敌等。
能力强化
3.下图是种群数量特征的概念模型,下列有关
叙述不正确的是 ( )
种群密度
取决于
(3)利用性引诱剂可有效降低害虫的种群密
度,其原理是什么?
迁出率 迁入率 ① ②
③ ④
A.图中①是死亡率,②是出生率
4
第一章 种群及其动态
B.春运期间大城市人口数量变化主要取决
于①②
C.性引诱剂诱杀某种害虫的雄性个体会影
响③
D.预测未来种群数量变化的主要依据是④
4.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鱼种群的年龄结构,结
果如表所示:
年龄 0+ 1+2+3+4+5+6+7+8+9+ 10+ 11+ ≥12
个体 92 187|12170
数
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,分别是 -0
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
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鱼的种群密度,
常用的调查方法是标记重捕法。标记重捕法
常用于调查 强、活动范围广的动物
的种群密度。
素养发展 探究应用-
[情境]
据报道,为防止登革热,巴西政府于 2014年
4月10日批准了一种转基因蚊子,成为全球第
一个批准向环境释放转基因昆虫的国家。该种
蚊子是由一家英国公司研制出来的,转基因的
雄蚊子产生的精子有遗传缺陷,后代不能正常
发育,绝大部分都夭折在幼虫阶段,最终达到杀
虫防病的效果。
[探究]
(1)请你从出生率的角度分析蚊子种群密度
明显下降的原因。
(2)农业生产上常将性引诱剂洒向田间,以达
到防治害虫的目的,其原理是什么?
课堂小结
增长型 样方法常用四 五点取样法
稳定型 查方法 标记重捕法 等距取样法
类型 衰退型
预测变化
年龄结构 决定
种群密度
出生率和死亡方向
性别比例 影响数量 决定 迁入率和迁出率变化
最基本的
种群数量特征
随堂巩固促应用 验证反馈 迁移运用
1.种群是一定空间范围内同种生物所有个体形
成的集合。种群作为一个整体,其有个体层
次上所没有的特征。下列关于种群的叙述,
正确的是 。
①内蒙古草原上全部的牛是一个种群
②常用的样方法包括等距取样法和五点取
样法
③每隔10米种植一棵杨树属于种群的数量
特征
④年龄结构是预测种群密度的重要因素
5
?高中生物学·选择性必修2(人教版)
⑤性别比例可以影响种群密度
⑥出生率和死亡率是决定种群密度的重要
因素
⑦迁出率和迁入率是决定种群密度的重要因素
2.(河北秦皇岛期末)下列可以称为种群密度
的是 ( )
A.一定地区内的人口数量
B.水稻田里每平方米分布一株稗草
C.一片森林中单位面积内乔木的数量
D.一条江河中单位体积内鱼的数量
3.种群的年龄结构大致可分为图示①②③三种
类型,下列相关说法错误的是 ( )
老年个体
中年个体
幼年个体
0 ① ② ③
A.从我国近年的人口调查中,获知人口出生
率每年在下降,说明我国人口年龄结构一
定为图③表述类型
B.在渔业生产中,要严格控制渔网孔眼大小
以保护幼鱼,捕捞后,该水域各种群的年
龄结构可能为图①表述类型
C.农业生产上应用性引诱剂来干扰害虫交
尾的措施,有可能使该种害虫的年龄结构
为图③表述类型
D.在某一处于稳定状态的生态系统中,各种
生物种群的年龄结构可能为图②所示
类型
4.(不定项)某同学为了调查某区域内麻雀和黄
鹂的种群密度,在该区域内随机设置了若干
捕鸟网。捕获结果统计如下表,下列叙述错
误的是 ( )
麻雀 黄鹂
第一次捕捉 46(标记后放生) 43(标记后放生)
第二次捕捉 42(其中6只标记) 36(其中9只标记)
A.为了结果的可靠性,标记物对标记对象的
生理习性不能有影响
B.该区域麻雀大约有 322 只,黄鹂大约有
272 只
C.该区域所有的麻雀和黄鹂分别构成一个
种群
D.若被标记的个体被再次捕获的概率下降,
则计算的结果应偏小
5.回答下列有关种群特征的问题:
(1)调查植物种群密度时一般采
用 。某同学在对一种
植物的种群密度进行调查时,得
到该植物的分布情况如右图所示(图中黑点
表示该种植物),在计数时,应记录的数目是
。在取样时应注意的原则是
等。
(2)下图为一种生物三个种群的年龄结构示
意图,请据图回答问题:
个体数 个体数 个体数
0 年龄 0 年龄 0 年龄
A B C
①据统计,70年代初,我国人口年龄结构与
图中的A相似,所以在这以后一段时间内的
发展趋势是
②利用人工合成的性引诱剂诱杀害虫的雄性
个体,破坏害虫性别比例的目的是
,最终使害虫的种
群年龄结构变为三图中的 类型。
③某地渔场因捕捞过度造成产量下降,现
在当地政府通过控制网孔的大小来“抓大
放小”,一段时间后年龄结构变为三图中的
类型。
提示 请完成《素能提升训练》训练一
6
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查漏补缺
第一章 种群及其动态
第1节 种群的数量特征
【自主学习探新知】一、
1.(1)单位面积 单位体积 最基本
(2)①个体较大
2.(1)①易于辨别 ②随机 等距取样法 1 平均值
③随机
②N=Mm(2)①活动范围大
3.种群在一定时期的数量
二、
1.(1)√ (2)×(3)×(4)× (5)√
2. 类型 图示 种群密度的变化趋势
(1)衰退型 a. I.增大
(2)增长型 b. Ⅱ.减小
(3)稳定型 Ⅲ.基本不变c.
概念检测
1.× 2.× 3.× 4.√ 5.× 6.× 7.√
【互动探究解疑难】
知识点一
思考讨论
1.提示:强调随机取样是为了使调查结果不受主观因素的
影响,保证调查结果的准确性。样方的多少会影响调查
结果,样方过少会导致误差较大。
2.(1)提示:需要计数样方以内的个体数量,以及任意两个
相邻边及其夹角上的个体数量。该样方的种群密度为
(5+2+1)÷1=8(株/m2)。
(2)提示:(8+7+8+8+9)÷5=8株/m2。
3.提示:该池塘中鲫鱼数量=06×1≈386条。
4.提示:①②③④ ⑤⑥
能力强化
1.D 单子叶草本植物通常是丛生或蔓生的,从地上部分
难以辨别是一株还是多株,而双子叶草本植物则容易辨
别个体数目,所以样方法更适用于调查双子叶草本植物
的种群密度。
2.D 草原鼠活动能力强,活动范围广,不宜用样方法调
查其种群密度,A正确;根据标记重捕法的计算公式:
初次捕获并想设个体数(M?=重捕到的体念数m,
即豁=78,解得N=240,B正确;若在两次捕鼠期间发
生草原大火,可能导致鼠非正常死亡或者迁出,造成统
计结果不准确,C正确;若鼠被捕一次后更难被捕捉,会
导致重捕个体中被标记的个体数偏小,根据计算公式可
知,调查结果会大于实际值,D错误。
知识点二
思考讨论
1.提示:利用人工合成的性引诱剂诱杀某种害虫的雄性个
体,改变了害虫种群正常的性别比例,使很多雌性个体
不能完成交配,降低了出生率,从而使该种害虫的种群
密度隆低
2.提示:(1)BD(2)CE(3)AF
3.(1)提示:a~e分别表示年龄结构、性别比例、出生率、种
群密度、迁出率。
(2)提示:图中的 a,即年龄结构。种群的年龄结构可反
映其未来的出生率与死亡率,因而可预测种群未来的发
展趋势。
(3)提示:破坏了害虫的性别比例,从而降低了害虫的出
生率。
(4)提示:能够保持我国人口正常的性别比例,保证人口
数量健康发展;能够有效纠正“重男轻女”的一些社会陋
习,关爱女孩。
能力强化
3.B ①是死亡率,②是出生率,③是性别比例,④是年龄
结构。春运期间大城市的人口数量变化主要取决于迁
入率和迁出率。
4.解析(1)种群的年龄结构是指一个种群中各年龄期的
个体数目的比例,可分为三种类型:增长型、稳定型、衰
退型。该种群中幼年(0+、1+、2+)个体数为400,成
年(3+、4+、5+、6+、7+、8+)个体数为400,老年
(9+、10+、11+、≥12)个体数为400,故幼年个体数:
成年个体数:老年个体数=1:1:1,故该种群的年龄
结构属于稳定型,在不受其他因素干扰时,其种群数量
会在一定时期内保持(相对)稳定。(2)标记重捕法常用
于调查活动能力强、活动范围广的动物的种群密度。
答案(1)增长型、稳定型、衰退型 1:1:1 保持(相
对)稳定
(2)活动能力
素养发展 探究应用
(1)提示:转基因的雄蚊子产生的精子有遗传缺陷,后代
不能正常发育,绝大多数都夭折在幼虫阶段,相当于降
低了蚊子的出生率(或增大了死亡率),使种群密度
下降。
(2)提示:利用人工合成的性引诱剂诱杀某种害虫的雄
性个体,破坏害虫种群正常的性别比例,从而降低出生
率,以达到防治害虫的目的。
【随堂巩固促应用】
1.答案 ②④⑤⑥⑦
2.B 种群在单位面积或单位体积中的个体数就是种群
密度,水稻田里每平方米分布一株稗草属于种群密度,B
1
符合题意;A中没有体现单位面积内的人口数量,C和
D中乔木和鱼都是一类生物的统称,包含多个种群,故
A、C、D不符合题意。
3.A 图中种群年龄结构①为增长型,种群出生率大于死
亡率,种群数量增多;②为稳定型,种群出生率约等于死
亡率,种群数量相对稳定;③为衰退型,种群出生率小于
死亡率,种群数量减少。年龄结构是由出生率和死亡率
的比较得出的,只知道出生率不能判断种群的年龄结
构,A错误;在渔业生产中,要严格控制渔网孔眼大小以
保护幼鱼,捕捞后,该水域各种群剩余的主要为幼年个
体,年龄结构可能为图①所示的增长型,B正确;农业生
产上应用性引诱剂来干扰害虫交尾的措施,会使种群的
出生率下降,有可能使该种害虫的年龄结构为图③所示
的衰退型,C正确;在某一处于稳定状态的生态系统中,
各生物种群的出生率约等于死亡率,各种生物种群的年
龄结构可能为图②所示的稳定型,D正确。
4.BD 标记重捕法调查的某区域内的种群数量=第一次
捕获的某种生物的数量×第二次捕获的该种生物的数
量÷第二次捕获的该种生物中带标记的个体数量。若
被标记的个体被再次捕获的概率下降,则计算的结果应
偏大。
5.解析(1)调查植物的种群密度时所用的方法为样方
法;在计数时,应对样方内的个体和相邻两边及其顶角
上的个体进行计数;在取样时应注意的原则是随机取
样,不能掺入主观因素。(2)增长型种群的种群密度会
逐渐增大。用性引诱剂干扰害虫正常交尾,使害虫的出
生率下降,幼虫数量锐减,害虫年龄结构将成为衰退型。
在渔场中采用“抓大放小”的措施,会使幼年个体所占的
比例上升,年龄结构成为增长型。
答案(1)样方法 8 随机取样
(2)①人口密度越来越大 ②降低出生率,降低害虫的
种群密度 C ③A
第2 节 种群数量的变化
【自主学习探新知】一、
数学形式 合理的假设 数学模型 实验或观察
直观地 准确地
二、
1.(1)食物和空间(2)一定的倍数
2.(1)N,=N?X(3)J
3.无限
三、
1.①资源 空间
2.S
3.环境容纳量 种群最大数量
四、
1.√ 2.× 3.× 4.× 5.√
五、
1.液体
2.均匀 抽样检测 显微计数
3.营养物质 有害产物 高于
概念检测
1.× 2.√ 3.× 4.√
【互动探究解疑难】
知识点一
思考讨论
1.提示:增加 增长型 不变 稳定型 减少 衰退型
2.提示:①较少 较慢 ②增加 加快 ③种群增长速率
④食物和空间 种内竞争 减慢 ⑤0 K值
3.提示:否。“J”形增长曲线的增长率是一直不变的,“S”
形增长曲线的增长率是下降的,因此两区段不同。
4.提示:大熊猫栖息地遭到破坏后,由于食物的减少和活
动范围的缩小,其K值就会变小。
能力强化
1.A 当种群数量达到e点后,即达到K值,这时种群增
长速率为0,A正确;从种群一开始增长环境阻力就存
在,B错误;图中阴影部分表示因环境阻力而被淘汰的
个体数量,C错误;“J”形增长曲线不存在K值,D错误。
2.C 生境破碎化,加拿大盘羊种群的生存空间受到制
约,导致该空间的环境容纳量下降,A正确;生境的破碎
化增加了生存于这类栖息地的动物种群的隔离,阻碍种
群的迁入和迁出,限制了种群的基因交流,B正确;小种
群的消失是因为环境空间资源有限、动物近亲繁殖导致
遗传多样性降低,不适应环境导致的,C错误;从大种群
随机选择部分个体到小种群,增加了遗传多样性,可以
避免近亲繁殖,D正确。
知识点二
思考讨论
1.提示:营养物质的多少、生存空间的大小、溶氧的多少以
及有害代谢产物的积累等。
2.提示:防止产生气泡,影响计数。偏大。
3.提示:不需要,因为本实验在不同时期内的数量可以相
互对照。需要做,因为要保证计数的准确性。
能力强化
3.D 该实验在时间上形成前后自身对照,不需要单独设
置对照组,A错误;培养液应滴在盖玻片边缘,让培养液
自行渗入,并非直接滴加到计数室内,B错误;在统计血
细胞计数板方格内的酵母菌数量时,对于位于方格边界
线上的酵母菌,只计数相邻两边及其顶角上的,C错误;
10 mL培养液中酵母菌的总数约为M÷(2×2×0.1)×
103×10×10=2.5M×10?(个),D正确。
4.B 在16中格×25小格中计算,此时培养液中酵母菌
种群密度=[(22+26+24+28)÷100]×400×10?×
100=4×10?个/mL,本实验不需要设置对照,但是存在
相互对照;取样前需将培养液轻轻摇匀,目的是使培养
液中的酵母菌均匀分布,减少误差。
素养发展 探究应用
(1)提示:1876年引入后,野葛种群在美国呈“J”形增长。
由于美国南方适宜的气候、土壤和缺少天敌使野葛迅速
蔓延,对当地生态系统造成了威胁。
(2)提示:控制野葛蔓延,就要降低其环境容纳量:①引
入天敌,例如紫茎甲等昆虫;②人工清理;③变废为宝,
如制药、造纸、织布、食用等。
【随堂巩固促应用】
1.解析 种群的数量变化受自然因素和人为因素影响,
①错误;种群的“J”形增长过程中,增长率不变,增长速
率越来越大,②正确;种群的“S”形增长过程中,增长速
率下降时,种群数量仍在增加,③错误;在理想条件下,
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