2022屆高考生物一輪復(fù)習(xí) 第九單元 生物與環(huán)境 高考非選擇題突破瓶頸沖刺集訓(xùn)系列4學(xué)案
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1、2022屆高考生物一輪復(fù)習(xí) 第九單元 生物與環(huán)境 高考非選擇題突破瓶頸沖刺集訓(xùn)系列4學(xué)案 1.命題內(nèi)容主要表現(xiàn)在對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能,以及環(huán)境保護(hù)、資源的可持續(xù)發(fā)展上。 2.命題思路常以某一生態(tài)系統(tǒng)案例為背景,主要考查對(duì)食物鏈、食物網(wǎng)的分析和計(jì)算,生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的特點(diǎn)和計(jì)算,物質(zhì)循環(huán)途徑,提高生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性和環(huán)境保護(hù)的主要措施等知識(shí)。 【通關(guān)集訓(xùn)】 1.圖1是某草原生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)模式圖,圖中A、B、C、D表示生態(tài)系統(tǒng)的成分,①、②、③為相關(guān)過程,圖2表示該生態(tài)系統(tǒng)中部分生物間的捕食關(guān)系。請(qǐng)據(jù)圖回答: (1)圖2中的動(dòng)物對(duì)應(yīng)圖1中的________(用圖1中字母表示)。在①、③
2、過程中碳的循環(huán)形式為________,②過程中碳的流動(dòng)形式是________。 (2)若植食性動(dòng)物糞便中的能量為M,呼吸作用消耗的能量為R,用于自身生長、發(fā)育和繁殖等生命活動(dòng)的能量為N,則該植食性動(dòng)物的同化量可表示為________。若雜食性動(dòng)物的食物中草占1/5,則其體重增加30 kg,需消耗草________ kg(能量傳遞效率按10%計(jì)算)。 (3)植食性動(dòng)物能根據(jù)植株的形狀、顏色、氣味等因素判斷是否進(jìn)食,說明生態(tài)系統(tǒng)具有________的功能。 (4)該草原曾發(fā)生過火災(zāi),但此后又慢慢恢復(fù),這屬于群落的________演替。從生態(tài)系統(tǒng)的角度分析,這體現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)具有自我調(diào)節(jié)能力,這
3、種能力的大小取決于____________。 解析:(1)圖1中D是生產(chǎn)者,A是無機(jī)環(huán)境,B是消費(fèi)者,C是分解者。圖2中的動(dòng)物屬于消費(fèi)者,對(duì)應(yīng)圖1中的B。碳在無機(jī)環(huán)境和生物群落之間以CO2形式流動(dòng),②過程中碳以有機(jī)物的形式從生產(chǎn)者到消費(fèi)者。(2)植食性動(dòng)物的同化量=呼吸消耗的能量+用于自身生長、發(fā)育和繁殖的能量,即R+N。雜食性動(dòng)物增重30 kg,則消耗草的量為30×1/5÷10%+30×4/5÷10%÷10%=2 460(kg)。(3)植物的形狀、顏色屬于物理信息,氣味屬于化學(xué)信息,植食性動(dòng)物據(jù)此判斷是否進(jìn)食,說明生態(tài)系統(tǒng)具有信息傳遞的功能。(4)發(fā)生火災(zāi)后的草原上發(fā)生的演替為次生演替。生
4、態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)越復(fù)雜,其自我調(diào)節(jié)能力越強(qiáng)。 答案:(1)B CO2 含碳有機(jī)物 (2)N+R 2 460 (3)信息傳遞 (4)次生 生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度(或食物網(wǎng)的復(fù)雜程度、組分的多少) 2.(2018·天津第一中學(xué)月考)非洲大蝸牛是中國首批16種外來入侵物種之一,屬雜食性動(dòng)物。幼螺多為腐食性,成螺一般取食綠色植物和真菌,是許多人畜寄生蟲和病原菌的中間宿主。請(qǐng)回答下列問題: (1)非洲大蝸牛屬于生態(tài)系統(tǒng)的________(成分),調(diào)查其種群密度常用樣方法,取樣的關(guān)鍵是________。 (2)在________________的環(huán)境條件下,非洲大蝸牛入侵以來數(shù)量幾乎呈“J”
5、增長,對(duì)蔬菜等農(nóng)作物危害極大,因此需要采取防治手段控制該型增長數(shù)學(xué)方程式中的________參數(shù)。有人提倡飼養(yǎng)雞、鴨、鵝來控制非洲大蝸牛的增長,已收到較明顯的效果,該方法屬于________防治。 (3)有學(xué)者推測,非洲大蝸牛也可能替肉食動(dòng)物提供了一個(gè)食物來源,改變食物鏈,進(jìn)而改變本生態(tài)系統(tǒng)的________________、________________和信息傳遞功能。 (4)下圖是某同學(xué)繪制的非洲大蝸牛同化能量去向的詳細(xì)示意圖,請(qǐng)補(bǔ)充完整:________、________、________。 解析:(1)非洲大蝸牛幼螺營腐生生活,為分解者;成螺一般取食綠色植物和真菌,為消費(fèi)
6、者。樣方法的取樣關(guān)鍵是做到隨機(jī)取樣;(2)在氣候適宜、環(huán)境資源和空間充足、沒有天敵等理想環(huán)境條件下,種群呈“J”型增長;“J”型增長數(shù)學(xué)方程式中,增長倍數(shù)(即λ)為參數(shù);通過引入天敵來控制害蟲數(shù)目屬于生物防治措施;(3)生態(tài)系統(tǒng)的三大功能是物質(zhì)循環(huán)、能量流動(dòng)和信息傳遞;(4)流入某一營養(yǎng)級(jí)或某一營養(yǎng)級(jí)同化的能量的去向包括:①通過呼吸作用釋放的能量;②流入到分解者體內(nèi);③流入下一營養(yǎng)級(jí)體內(nèi)。 答案:(1)消費(fèi)者和分解者 隨機(jī)取樣 (2) 空間、食物資源充足、沒有天敵 λ 生物 (3) 物質(zhì)循環(huán) 能量流動(dòng) (4)自身呼吸消耗 流向分解者 流向下一營養(yǎng)級(jí)3.生態(tài)浮床是指將植物種植于浮于水面的床體上
7、,充分利用各種生物有效進(jìn)行水體修復(fù)的技術(shù)。如圖1為某水域中生態(tài)浮床示意圖,請(qǐng)據(jù)圖回答問題: (1)生態(tài)浮床中的植物屬于生態(tài)系統(tǒng)的________(成分),在垂直方向上,具有明顯的________現(xiàn)象。 (2)生態(tài)浮床既具有處理污水的功能,同時(shí)還可以美化環(huán)境,體現(xiàn)了生物多樣性的____________價(jià)值。 (3)該水域在污水流入后仍能保持動(dòng)態(tài)平衡,體現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)的________穩(wěn)定性,從生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析,影響其穩(wěn)定性的內(nèi)部因素是物種的豐富度和________________。 (4)若食草性魚類攝入的藻類含480 J能量,其糞便中含有240 J能量,呼吸消耗的能量為180 J,
8、用于生長發(fā)育和繁殖的能量為60 J,要滿足食草性魚類正常生長,則至少需要藻類固定________J的太陽能。 (5)運(yùn)動(dòng)能力很弱的底棲動(dòng)物可用________法進(jìn)行種群密度的調(diào)查。如圖2表示某種底棲動(dòng)物種群密度Nt與Nt+1/Nt的關(guān)系圖,當(dāng)Nt為________(填字母)時(shí),種群數(shù)量相對(duì)穩(wěn)定,當(dāng)Nt為d時(shí),該底棲動(dòng)物的出生率________(填“大于”“等于”或“小于”)死亡率,當(dāng)Nt為a時(shí),該種群的年齡組成為________。 解析:(1)生態(tài)浮床中的植物是自養(yǎng)型生物,屬于生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)者,在垂直方向上,具有明顯的分層現(xiàn)象。 (2)生態(tài)浮床具有處理污水的功能,具有間接價(jià)值;生態(tài)浮床還
9、可以美化環(huán)境,體現(xiàn)了生物多樣性的直接價(jià)值。 (3)該水域在污水流入后,由于生態(tài)系統(tǒng)具有一定的自我調(diào)節(jié)能力,仍能保持動(dòng)態(tài)平衡,體現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性,維持生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的內(nèi)部因素是物種的豐富度和營養(yǎng)結(jié)構(gòu)(食物鏈、食物網(wǎng))的復(fù)雜程度。 (4)根據(jù)某一營養(yǎng)級(jí)的攝入量-糞便量=同化量,由于食草性魚類攝入的藻類含480 J能量,其糞便中含有240 J,則其同化量為480-240=240 J。要滿足食草性魚類正常生長,則至少需要藻類固定太陽能為240÷20%=1 200 J。 (5)對(duì)于運(yùn)動(dòng)能力很弱的動(dòng)物可用樣方法進(jìn)行種群密度的調(diào)查。圖2中b和e點(diǎn),Nt+1與Nt的比值=1,種群數(shù)量相對(duì)穩(wěn)定。
10、當(dāng)Nt為d時(shí),Nt+1與Nt的比值>1說明種群數(shù)量在增加,出生率大于死亡率;當(dāng)Nt為a時(shí),Nt+1與Nt的比值<1,說明種群數(shù)量在減少,出生率小于死亡率,該種群的年齡結(jié)構(gòu)為衰退型。 答案:(1)生產(chǎn)者 分層 (2) 間接價(jià)值和直接 (3)抵抗力 營養(yǎng)結(jié)構(gòu)(食物鏈、食物網(wǎng))的復(fù)雜程度 (4)1 200 (5)樣方 b、e 大于 衰退型 4.冰磧層是冰川融化后形成的裸地,冰磧層上的群落演替要經(jīng)歷上百年的時(shí)間。下表為冰磧層演替過程中優(yōu)勢植物的替代情況及部分階段土壤的pH。 演替過程中優(yōu)勢種的替代順 序 冰川退去后的裸地 苔蘚→草本植物→柳樹 赤場 云杉、鐵杉 第9年 第18年
11、第35-50年 第80-100年 土壤的pH 7.9~8.0 7.2 6.5 5 4.8 (1)冰磧層上的群落演替屬于__________(填寫演替類型)。 (2)由表分析,演替過程中土壤pH的變化主要與________________(填生物名稱)有關(guān)。 (3)赤楊定居后,一些固氮微生物侵入赤楊根部,形成根瘤。這些固氮微生物從赤楊根部獲得營養(yǎng),同時(shí)也將空氣中的氮轉(zhuǎn)化為植物能夠吸收的離子形式。固氮微生物與赤楊的種間關(guān)系是________。據(jù)此分析,云杉和鐵杉成為優(yōu)勢種的原因有①_______________________________________________
12、_________________________; ②________________________________________________________________________。 (4)據(jù)表分析,從冰磧層上的優(yōu)勢種替代過程可以看出,群落的發(fā)展變化是生物與環(huán)境間定向________的結(jié)果。 解析:(1)冰磧層上的群落演替是從冰川退去后的裸地開始的,屬于初生演替。 (2)由表分析,演替過程中,在赤楊階段時(shí)土壤pH的變化較大,說明土壤pH的變化主要與赤楊有關(guān)。 (3)根據(jù)題意可知,這些侵入赤楊根部的固氮微生物從赤楊根部獲得營養(yǎng),同時(shí)也將空氣中的氮轉(zhuǎn)化為植物能夠吸收的
13、離子形式,說明固氮微生物與赤楊的種間關(guān)系是互利共生;綜上分析可知,云杉和鐵杉成為優(yōu)勢種的原因有①土壤的酸化;②土壤中氮素含量增加。 (4)據(jù)表分析,從冰磧層上的優(yōu)勢種替代過程可以看出,群落的發(fā)展變化是生物與環(huán)境間定向選擇的結(jié)果。 答案:(1)初生演替 (2)赤楊 (3)互利共生 土壤的酸化 土壤中氮素含量增加 (4)選擇 5.景觀式人工生態(tài)濕地兼具觀賞與污水處理功能。圖甲表示人工濕地部分成分之間的關(guān)系,圖乙表示圖甲中某好氧細(xì)菌的種群數(shù)量變化曲線,請(qǐng)回答: (1)圖甲中的細(xì)菌屬于生態(tài)系統(tǒng)的________(成分),藻類中的碳元素以________形式傳遞給細(xì)菌。 (2)圖乙中
14、與K值對(duì)應(yīng)的點(diǎn)是________,若浮游藻類過度繁殖會(huì)導(dǎo)致K值________。bc段種群的出生率________(填“>”“=”或“<”)死亡率。 (3)對(duì)人工濕地中的植物進(jìn)行合理配置,可以提高景觀的觀賞效果,這體現(xiàn)了生物多樣性的________價(jià)值,而人為的控制改變了群落演替的________。 (4)人工濕地?fù)碛休^多的生物種類和數(shù)量,提高了生態(tài)系統(tǒng)的________能力。利用生態(tài)系統(tǒng)處理污水,可實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的循環(huán)利用,提高_(dá)_______。 解析:(1)圖甲中的細(xì)菌能分解污水為二氧化碳、氨氣、水等無機(jī)物,能分解污泥中的有機(jī)物,屬于分解者;碳在群落內(nèi)部以有機(jī)物的形式流動(dòng),在群落和無機(jī)環(huán)境
15、之間以二氧化碳的形式流動(dòng),藻類中的碳元素以有機(jī)物形式傳遞給細(xì)菌。 (2)種群數(shù)量達(dá)到穩(wěn)定后,在K值上下波動(dòng),故乙中與K值對(duì)應(yīng)的點(diǎn)為a點(diǎn),若浮游藻類過度繁殖,其殘枝敗葉被微生物分解會(huì)消耗的大量水體中的氧氣,影響好氧型細(xì)菌的繁殖,好氧型細(xì)菌K值下降,bc段種群數(shù)量下降,其的出生率小于死亡率。 (3)對(duì)人工濕地中的植物進(jìn)行合理配置,可以提高景觀的觀賞效果,這體現(xiàn)了生物多樣性的直接使用價(jià)值,而人為的控制改變了群落演替的速度和方向。 (4)人工濕地?fù)碛休^多的生物種類和數(shù)量,所以營養(yǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,自我調(diào)節(jié)能力強(qiáng)。利用生態(tài)系統(tǒng)處理污水,可實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的循環(huán)利用,并提高能量利用率。 答案:(1) 分解者 (含
16、碳)有機(jī)物 (2)a 下降 < (3)直接 速度和方向 (4)自我調(diào)節(jié) 能量利用率 6.(2018·安徽蕪湖高三質(zhì)檢)某地附近有一周期性泛濫的河流,下表為該地區(qū)洪水泛溢期間幾種小型植食性嚙齒類動(dòng)物數(shù)量百分比和遭猛禽捕食的頻率(用猛禽吐出殘食中出現(xiàn)的頻率表示): 嚙齒類動(dòng)物種類 普通田鼠 根田鼠 歐 黑線姬鼠 洪水泛濫期種群 數(shù)量百分比(%) 46.5 8.0 41.0 4.5 猛禽吐出殘食中 出現(xiàn)的頻率(%) 63.5 6.7 12.0 16.0 (1)在該地區(qū),調(diào)查表中各種群數(shù)量的方法是________。 (2)表中各種鼠的種間關(guān)系為_______
17、_________,猛禽的存在會(huì)________這種關(guān)系。 (3)洪水泛溢期,嚙齒類動(dòng)物往往集中于未被水淹的“小島”,在“小島”上具有良好的隱蔽場所,不易被捕食。嚙齒類動(dòng)物能否到達(dá)“小島”與其是否具有游泳本領(lǐng)和攀緣能力有關(guān),從表中數(shù)據(jù)分析,擁有較強(qiáng)游泳和攀援能力的嚙齒類動(dòng)物最可能是________。 (4)當(dāng)洪水退去后,該地區(qū)的群落會(huì)發(fā)生________。 解析:根據(jù)表格分析,嚙齒類動(dòng)物種類包括普通田鼠、根田鼠、歐和黑線姬鼠,其中數(shù)量百分比為普通田鼠>歐>根田鼠>黑線姬鼠;從猛禽吐出殘食中出現(xiàn)的頻率來看,說明捕食量普通田鼠>黑線姬鼠>歐>根田鼠。(1)該地區(qū)幾種鼠的活動(dòng)能力較強(qiáng),活動(dòng)范圍
18、較廣,所以一般用標(biāo)志重捕法調(diào)查它們的種群密度。(2)表中幾種嚙齒類動(dòng)物的食性和棲息空間相同,說明種間關(guān)系為競爭;表格中不同的鼠遭猛禽捕食的頻率不同,說明猛禽對(duì)不同的鼠捕食量不同,所以猛禽的存在會(huì)減緩不同鼠之間的競爭關(guān)系。(4)洪水退去后,該生態(tài)系統(tǒng)仍然具有一定的自我調(diào)節(jié)能力,進(jìn)行的是次生演替。 答案:(1)標(biāo)志重捕法 (2)競爭 減緩 (3)歐 (4)次生演替 7.鴨為雜食性水禽,除捕食昆蟲及其他小動(dòng)物外,對(duì)稻田中幾乎所有的雜草都有取食。為研究稻鴨共作復(fù)合農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的功能,研究人員進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),結(jié)果如下表。 項(xiàng)目 雜草密度(株/ m2) 物種豐富度(種) 雜草相對(duì)優(yōu)勢度 草龍
19、節(jié)節(jié)菜 稗草 陌上菜 異形 莎草常規(guī)區(qū) 40 12.0 0.247 0.189 0.100 0.102 0.094 稻鴨區(qū) 2.3 5.3 0 0.259 0.271 0.089 0 注:相對(duì)優(yōu)勢度表示植物在群落中的優(yōu)勢地位。 (1)采用樣方法調(diào)查雜草密度時(shí),選取樣方的關(guān)鍵是______。 (2)由物種豐富度的變化可知稻鴨共作能顯著降低稻田群落中雜草的________。由于稻鴨共作,原本在群落中優(yōu)勢明顯的草龍地位下降,而有些雜草的優(yōu)勢地位明顯上升,這一現(xiàn)象可稱為____________。 (3)稻田生態(tài)系統(tǒng)中的鴨的引入增加了生態(tài)系統(tǒng)________
20、________的復(fù)雜性,從而使該生態(tài)系統(tǒng)的________________功能提高。 (4)若野兔進(jìn)入該環(huán)境后需進(jìn)行種群密度調(diào)查,調(diào)查其種群密度的常用方法是________________,當(dāng)該種群大小為K值時(shí),該種群的數(shù)量增長率為________。在不考慮遷入和遷出的前提下,在總?cè)捍笮開_______時(shí),單位時(shí)間內(nèi)出生個(gè)體數(shù)與死亡個(gè)體數(shù)之差最大。 解析:(1)雜草的種群密度的調(diào)查方式常用的是樣方法,取樣的關(guān)鍵是隨機(jī)取樣。 (2)鴨為雜食性水禽,對(duì)稻田中幾乎所有的雜草都有取食,可以知道稻鴨共作能顯著降低稻田群落中雜草的物種數(shù)目。原本在群落中優(yōu)勢明顯的草龍地位下降,而有些雜草的優(yōu)勢地位
21、明顯上升,這一現(xiàn)象可稱為群落演替。 (3)稻田生態(tài)系統(tǒng)中可將鴨的糞便分解成無機(jī)物以促進(jìn)水稻的生長。物種數(shù)目越多,營養(yǎng)結(jié)構(gòu)越復(fù)雜,自我調(diào)節(jié)能力越大,從而使該生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)功能提高。 (4)野兔的活動(dòng)范圍大,活動(dòng)能力強(qiáng),適宜用標(biāo)志重捕法調(diào)查種群密度。在種群大小為K值時(shí),種群的出生率等于死亡率,該種群的數(shù)量增長率為0。在總?cè)捍笮镵/2時(shí),單位時(shí)間內(nèi)出生個(gè)體數(shù)與死亡個(gè)體數(shù)之差最大。 答案:(1)隨機(jī)取樣 (2)物種數(shù)目 群落演替 (3)營養(yǎng)結(jié)構(gòu)(食物鏈和食物網(wǎng)) 物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng) (4)標(biāo)志重捕法 0 K/2 8.一片玉米農(nóng)田就是一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)。玉米螟是玉米的主要蟲害,其幼蟲能
22、蛀入玉米莖稈和果穗內(nèi)取食。玉米螟的天敵種類很多,主要有寄生卵赤眼蜂、各種寄生細(xì)菌以及捕食性天敵瓢蟲。紅蜘蛛也取食玉米,常見的捕食天敵有瓢蟲和蛙。 (1)請(qǐng)按照捕食關(guān)系,繪出該玉米農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的食物網(wǎng)。 (2)依靠所繪食物網(wǎng)中的所有生物,該生態(tài)系統(tǒng)________(填“可以”或“不可以”)完成碳循環(huán)的過程。 (3)如圖是玉米螟所在食物鏈的相關(guān)種群一年內(nèi)能量流動(dòng)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),分解者通過這條食物鏈得到的能量總和為5 kJ/(hm2·a)。[圖例分別代表不同種群,數(shù)值表示能量,單位為kJ/(hm2·a)] 據(jù)圖分析,該食物鏈中第一營養(yǎng)級(jí)生物呼吸作用消耗的能量占其同化量的________%(
23、保留1位小數(shù)),第二營養(yǎng)級(jí)到第三營養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率為________%(保留1位小數(shù))。 (4)在我國北方部分地區(qū),亞洲玉米螟和歐洲玉米螟的分布區(qū)出現(xiàn)重疊,但兩種玉米螟可以依靠不同的性信息素維持生殖隔離,這體現(xiàn)了________信息在保障生物種群繁衍中的重要作用。 (5)在不同田塊種植糯性玉米和非糯性玉米等不同品種,可增加________________(填“遺傳多樣性”或“物種多樣性”),提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 解析:(1)題干要求按照捕食關(guān)系書寫食物鏈,因此不含寄生和腐生食物鏈。 (2)食物網(wǎng)只包括生產(chǎn)者和消費(fèi)者,而完成碳循環(huán)還必須依賴于分解者。 (3)根據(jù)題意可知,柱形圖表示
24、玉米螟所在食物鏈的相關(guān)種群一年內(nèi)能量流動(dòng)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),即玉米→玉米螟→瓢蟲,則根據(jù)能量流動(dòng)的特點(diǎn),圖中第2個(gè)柱表示玉米,第1個(gè)柱表示玉米螟,第3個(gè)柱表示瓢蟲,分解者通過這條食物鏈得到的能量總和為5 kJ/(hm2·a),因此第一營養(yǎng)級(jí)呼吸作用消耗的能量=111-5-(41.5+2.5+1.2)-(9.0+1.8)=50 kJ/(hm2·a),因此第一營養(yǎng)級(jí)生物呼吸作用消耗的能量占其同化量的=50÷111×100%=45.0%;第二營養(yǎng)級(jí)到第三營養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率=3÷15×100%=20.0%。 (4)兩種玉米螟可以依靠不同的性信息素維持生殖隔離,這體現(xiàn)了化學(xué)信息在保障生物種群繁衍中的重要作用。 (5)在不同田塊種植糯性玉米和非糯性玉米等不同品種,可增加遺傳多樣性,提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 答案:(1) (2)不可以 (3)45.0 20.0 (4)化學(xué) (5)遺傳多樣性
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