高考考點(diǎn)一遍過高考生物 課標(biāo)通用 第8輯:考點(diǎn)5群落的結(jié)構(gòu)與演替

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1、 一、群落的結(jié)構(gòu) 1.群落的概念與物種組成 (1)群落 ①概念:同一時(shí)間內(nèi)聚集在一定區(qū)域中各種生物種群的集合。 ②特征:物種的豐富度、種間關(guān)系、空間結(jié)構(gòu)、群落的演替等。 (2)群落的物種組成 ①意義:是區(qū)別不同群落的重要特征。 ②衡量指標(biāo):豐富度,即群落中物種的多少。 ③規(guī)律:不同群落豐富度不同,一般越靠近熱帶地區(qū),單位面積內(nèi)的物種就越豐富。 ④常用統(tǒng)計(jì)方法:記名計(jì)算法和目測(cè)估計(jì)法。 2.種間關(guān)系及實(shí)例 關(guān)系名稱 數(shù)量坐標(biāo)圖 能量關(guān)系圖 特點(diǎn) 舉例 捕食 數(shù)量上呈現(xiàn)出“先增加者先減少,后增加者后減少” 的不同步性變化 草和羊; 兔和狼;

2、 昆蟲與青蛙 競(jìng)爭(zhēng) 數(shù)量上呈現(xiàn)出“你死我活”的同步性變化, 兩種生物生存能力不同,如圖a;生存能力相同,則如圖b 牛與羊; 農(nóng)作物與雜草;大草履蟲與雙小核草履蟲 寄生 — 如果分開, 則寄生生物難以單獨(dú)生存,而寄主會(huì)生活得更好 蛔蟲與人;菟絲子與大豆;噬菌體與被侵染的細(xì)菌 互利共生 數(shù)量上兩種生物同時(shí)增加,同時(shí)減少,呈現(xiàn)出“同生共死” 的同步性變化 大豆與根瘤菌 3.群落的空間結(jié)構(gòu) (1)群落空間結(jié)構(gòu)的類型 A圖:垂直結(jié)構(gòu);B圖:水平結(jié)構(gòu)。 (2)決定群落空間結(jié)構(gòu)的主要因素 A圖:①植物分層:光照;②動(dòng)物分層:棲息空間和食物條件。 意義:

3、顯著提高了群落利用陽光等環(huán)境資源的能力。 B圖:地形的變化、土壤濕度、鹽堿度的差異、光照強(qiáng)度的不同、生物自身生長(zhǎng)特點(diǎn)的不同,以及人與動(dòng)物的影響等。 4.群落結(jié)構(gòu)的形成原因與意義 (1)形成原因:長(zhǎng)期自然選擇基礎(chǔ)上形成的對(duì)環(huán)境的適應(yīng)。 (2)意義:利于群落整體對(duì)自然資源的充分利用。 二、群落的演替 1.演替的概念:隨著時(shí)間的推移,一個(gè)群落被另一個(gè)群落代替的過程。 2.演替過程(以發(fā)生在裸巖上的演替為例) →→→→→ 3.群落演替中兩種類型的不同點(diǎn)  類型 項(xiàng)目  初生演替 次生演替 起點(diǎn) 在一個(gè)從來沒有被植物覆蓋的地面,或者是原來存在過植被、但被徹底消滅了的地方

4、在原有植被雖已不存在,但原有土壤條件基本保留,甚至還保留了植物的種子或其他繁殖體的地方 時(shí)間 經(jīng)歷時(shí)間漫長(zhǎng) 經(jīng)歷時(shí)間較短 影響因素 自然因素 人類活動(dòng)較為關(guān)鍵 實(shí)例 裸巖上的演替 森林砍伐地、棄耕農(nóng)田上的演替 4.群落演替的特征 (1)方向:有一定的方向性。 (2)能量:群落有機(jī)物總量增加。 (3)結(jié)構(gòu):營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜,物種多樣性增加。 5.群落演替的原因 (1)環(huán)境不斷變化,為群落中某些物種提供有利的繁殖條件,而對(duì)另一些物種生存產(chǎn)生不利影響。 (2)生物本身不斷進(jìn)行繁殖、遷徙。 (3)群落內(nèi)部由于生命活動(dòng)造成內(nèi)部環(huán)境改變。 (4)種內(nèi)和種間關(guān)系不斷發(fā)生變

5、化。 (5)人類活動(dòng)的干擾。 三、土壤中小動(dòng)物類群豐富度的研究 1.實(shí)驗(yàn)原理 (1)土壤條件:不僅為植物提供水分和礦質(zhì)元素,也是一些小動(dòng)物的良好棲息場(chǎng)所。 (2)取樣方法:許多土壤動(dòng)物身體微小且有較強(qiáng)的活動(dòng)能力,可用取樣器取樣的方法進(jìn)行采集、調(diào)查。 (3)統(tǒng)計(jì)方法:記名計(jì)算法和目測(cè)估計(jì)法。 2.實(shí)驗(yàn)流程 (1)提出問題:不同區(qū)域土壤中,物種豐富度相同嗎? (2)制訂計(jì)劃:包括步驟、時(shí)間、地點(diǎn)、內(nèi)容、方法、備注等。 (3)實(shí)施計(jì)劃 ①準(zhǔn)備:制作取樣器,記錄調(diào)查地點(diǎn)的地形和環(huán)境的主要情況。 ②取樣:選取取樣地點(diǎn),用取樣器取土壤樣本,并標(biāo)明取樣地點(diǎn)、時(shí)間等。 ③采集:從土壤

6、樣本中采集小動(dòng)物。 ④觀察和分類:對(duì)采集的小動(dòng)物分類并做好記錄。 ⑤統(tǒng)計(jì)和分析:設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)收集的統(tǒng)計(jì)表,分析所收集的數(shù)據(jù)。 (4)得出結(jié)論 ①組成不同群落的優(yōu)勢(shì)種是不同的,不同群落的物種豐富度是不同的。 ②一般來說,環(huán)境條件越優(yōu)越,群落發(fā)育的時(shí)間越長(zhǎng),物種越多,群落結(jié)構(gòu)也越復(fù)雜。 1.下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)“土壤中小動(dòng)物類群豐富度的研究”的說法中,正確的是 A.對(duì)于無法知道名稱的小動(dòng)物,可忽略,不必記錄下它們的特征 B.豐富度的統(tǒng)計(jì)方法有兩種:一是取樣器取樣法;二是目測(cè)估計(jì)法 C.為了調(diào)查不同時(shí)間土壤中小動(dòng)物豐富度,可分別在白天和晚上取同一地塊的土樣進(jìn)行調(diào)查 D.許多土壤小動(dòng)物有較

7、強(qiáng)的活動(dòng)能力,可采用標(biāo)志重捕法調(diào)查土壤小動(dòng)物類群豐富度 【答案】C 【解析】物種豐富度是指某地區(qū)物種的種類數(shù),對(duì)于無法知道名稱的小動(dòng)物,不能忽略,可以記錄下它們的特征并計(jì)數(shù),A錯(cuò)誤;豐富度的統(tǒng)計(jì)方法有兩種:一是記名計(jì)算法;二是目測(cè)估計(jì)法;取樣器取樣法是土壤小動(dòng)物的采集方法,B錯(cuò)誤;為了調(diào)查不同時(shí)間土壤中小動(dòng)物豐富度,可分別在白天和晚上取同一地塊的土樣進(jìn)行調(diào)查,C正確;許多土壤小動(dòng)物個(gè)體較小,不易標(biāo)記,不適合用標(biāo)志重捕法調(diào)查土壤小動(dòng)物類群豐富度,D錯(cuò)誤。 2.下列關(guān)于群落的結(jié)構(gòu)與群落演替的說法,錯(cuò)誤的是 A.群落的時(shí)間結(jié)構(gòu)是指群落的組成和外貌隨時(shí)間而發(fā)生有規(guī)律的變化 B.群落演替過程中

8、,物種x被物種y取代,則物種x將滅絕 C.草原群落存在水平結(jié)構(gòu)和垂直結(jié)構(gòu) D.通常情況下,原生演替所需時(shí)間較長(zhǎng),次生演替所需時(shí)間較短 【答案】B 【解析】群落的時(shí)間結(jié)構(gòu)是指群落的組成和外貌隨時(shí)間而發(fā)生有規(guī)律的變化,A正確;群落演替中的物種取代指的是某物種在資源利用上優(yōu)勢(shì)的消失,并不是指該物種滅絕,B錯(cuò)誤;草原群落存在垂直結(jié)構(gòu)和水平結(jié)構(gòu),C正確;通常情況下,原生演替所需時(shí)間較長(zhǎng),次生演替所需時(shí)間較短,D正確。 1.群落指的是同一時(shí)間內(nèi)聚集在一定區(qū)域中各種生物種群的集合。它包括該地區(qū)所有的動(dòng)物、植物和微生物等。 2.在垂直方向上,大多數(shù)群落都具有明顯的分層現(xiàn)象,植物的分層現(xiàn)象主要與

9、光照有關(guān);動(dòng)物的分層現(xiàn)象則與棲息條件和食物有關(guān)。 3.隨著時(shí)間的推移,一個(gè)群落被另一個(gè)群落代替的過程稱為群落演替,包括初生演替和次生演替。 4.人類活動(dòng)往往會(huì)使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向進(jìn)行。 1.(2016海南卷)下列有關(guān)群落的敘述,錯(cuò)誤的是 A.群落有垂直結(jié)構(gòu)和水平結(jié)構(gòu) B.演替是生物群落的特征之一 C.群落中物種之間是相互聯(lián)系的 D.群落是由空氣、水和生物組成的 2.(2015新課標(biāo)I)下列關(guān)于初生演替中草本階段和灌木階段的敘述,正確的是 A.草本階段與灌木階段群落的豐富度相同 B.草本階段比灌木階段的群落空間結(jié)構(gòu)復(fù)雜 C.草本階段比灌木階段的群落自

10、我調(diào)節(jié)能力強(qiáng) D.草本階段為灌木階段的群落形成創(chuàng)造了適宜環(huán)境 3.(2015海南卷)關(guān)于森林群落的敘述,錯(cuò)誤的是 A.碳可在森林群落和無機(jī)環(huán)境之間進(jìn)行循環(huán) B.森林群落在垂直方向上沒有明顯的分層現(xiàn)象 C.互利共生、捕食和競(jìng)爭(zhēng)等可以出現(xiàn)在森林群落中 D.群落中植物放出的氧氣可被動(dòng)物、植物及微生物利用 1.【答案】D 【解析】群落的空間結(jié)構(gòu)包括垂直結(jié)構(gòu)和水平結(jié)構(gòu);群落特征包括物種豐富度、種間關(guān)系、空間結(jié)構(gòu)、群落演替等;群落是一定自然區(qū)域內(nèi)所有生物個(gè)體的總和,不包括無機(jī)環(huán)境。 【名師點(diǎn)睛】群落的垂直結(jié)構(gòu)和水平結(jié)構(gòu)的成因分析 (1)影響地上植物分層的主要因素是光照;群落中植物的分層

11、現(xiàn)象決定了動(dòng)物的分層現(xiàn)象,影響動(dòng)物分層的主要因素是食物。群落的分層現(xiàn)象不僅表現(xiàn)在地面上,也表現(xiàn)在地下,但地下分層現(xiàn)象主要與水分和礦質(zhì)元素有關(guān)。水域中,某些水生動(dòng)物也有分層現(xiàn)象,影響因素主要有陽光、溫度、食物、含氧量等。 (2)影響群落水平結(jié)構(gòu)的因素包括地形的變化、土壤濕度和酸堿度的差異、光照強(qiáng)度的不同、生物自身生長(zhǎng)特點(diǎn)的不同以及人與動(dòng)物的影響等,不同地段往往分布著不同的種群,同一地段上種群密度也有差別,它們常常呈鑲嵌分布。而山麓到山頂?shù)娜郝浞植紝儆谒浇Y(jié)構(gòu),是由地形起伏造成的。 2.【答案】D 【解析】本題考查了群落演替、物種豐富度、群落空間結(jié)構(gòu)等知識(shí),意在考查考生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解與綜合

12、運(yùn)用能力。難度適中。灌木階段由于除了草本植物外還增加了灌木,同時(shí)提供了更多的食物,成為許多鳥類棲息地,因此物種豐富度比草本階段高,A錯(cuò)誤。灌木階段空間結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜,B錯(cuò)誤。灌木階段由于物種豐富度高,其自我調(diào)節(jié)能力也強(qiáng),C錯(cuò)誤。在群落演替過程中,草本階段在動(dòng)、植物和微生物共同作用下,土壤有機(jī)物越來越豐富,土壤的通氣性也越來越好,為灌木階段群落的形成創(chuàng)造了條件,D正確。 3.【答案】B 【解析】本題考查群落的種間關(guān)系與群落的結(jié)構(gòu)及生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)等知識(shí),意在考查考生對(duì)所學(xué)知識(shí)的識(shí)記與理解能力。生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)是指組成生物體的元素在生物群落和無機(jī)環(huán)境之間進(jìn)行循環(huán),A正確;森林群落在垂直方向上

13、有明顯的分層現(xiàn)象,B錯(cuò)誤;森林群落中的不同種生物之間可能存在互利共生、捕食和競(jìng)爭(zhēng)等種間關(guān)系,C正確;群落中植物光合作用釋放的氧氣可被動(dòng)物、植物及微生物利用,D正確。 1.關(guān)于種群和群落的說法,正確的是 A.種群都具有種群密度、性別比例、年齡組成等數(shù)量特征 B.出生率大于死亡率的種群的種群密度必將不斷增大 C.火山巖、冰川泥、沙丘上進(jìn)行的演替都屬于初生演替 D.不論初生演替、次生演替,最終都能進(jìn)行到森林階段 2.同一區(qū)域生活的同種生物是種群,所有生物是群落,下列有關(guān)說法正確的是 A.預(yù)測(cè)一個(gè)地區(qū)的人口數(shù)量未來動(dòng)態(tài)的信息主要來自現(xiàn)有居住人口密度 B.種群的“S”型增長(zhǎng)達(dá)到K值時(shí)

14、,種群中不再有新個(gè)體產(chǎn)生 C.火山巖上發(fā)生的演替屬于次生演替 D.演替是一個(gè)群落被另一個(gè)群落代替的過程 3.下列有關(guān)種群、群落和生態(tài)系統(tǒng)的敘述,正確的是 A.校園中的觀賞植物一串紅有的地方分布多,有的地方分布少,屬于群落的水平結(jié)構(gòu) B.一座高山從山腳向山頂依次分布著闊葉林、針闊混交林、針葉林、草甸等群落,這是群落的垂直結(jié)構(gòu) C.食物鏈與食物網(wǎng)是生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu),生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)與能量流動(dòng)就是沿著這種渠道進(jìn)行的 D.生態(tài)系統(tǒng)的組成成分越多,食物網(wǎng)越復(fù)雜,生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)力穩(wěn)定性也就越強(qiáng) 4.人們常用人工拔除方法控制侵入紅樹林生態(tài)系統(tǒng)中的互花米草,保護(hù)紅樹林生態(tài)系統(tǒng)??蒲腥藛T調(diào)查

15、了人工拔除對(duì)紅樹林大型底棲動(dòng)物群落的影響,結(jié)果見下表。 物種數(shù)(種) 拔除前后均能檢測(cè)到的物種數(shù)(種) 密度最大的物種 拔除前 拔除后 拔除前 拔除后 區(qū)域1 14 13 3 臺(tái)灣泥蟹 扁平擬閉口蟹 區(qū)域2 12 23 2 紅樹蜆 扁平擬閉口蟹 區(qū)域3 10 23 1 臺(tái)灣泥蟹 扁平擬閉口蟹 (1)生活在這個(gè)區(qū)域的蟹有多種,這體現(xiàn)了________多樣性。建立自然保護(hù)區(qū)是保護(hù)紅樹林生態(tài)系統(tǒng)多樣性的有效措施之一,這屬于_____保護(hù)。 (2)調(diào)查臺(tái)灣泥蟹種群密度宜采用________法,調(diào)查紅樹林種群密度時(shí)還要_________選取多個(gè)樣

16、方,以使調(diào)查結(jié)果更準(zhǔn)確。 (3)對(duì)比拔除互花米草前后的調(diào)查結(jié)果發(fā)現(xiàn),大型底棲動(dòng)物群落的物種數(shù)即___________________、密度最大的物種即優(yōu)勢(shì)種發(fā)生了顯著變化。這可能是由于人工拔除互花米草會(huì)在較短時(shí)間內(nèi)劇烈改變大型底棲動(dòng)物的食物來源和_____,導(dǎo)致群落發(fā)生快速的_______________。 1.【答案】C 【解析】部分種群無性別比例或年齡組成等數(shù)量特征,A錯(cuò)誤;種群密度的決定因素有出生率和死亡率、遷入率和遷出率,故出生率大于死亡率的種群的種群密度未必增大,B錯(cuò)誤;火山巖、冰川泥、沙丘上進(jìn)行的演替都屬于初生演替,C正確;不論初生演替、次生演替,只有在條件適宜時(shí)最終才能

17、進(jìn)行到森林階段,D錯(cuò)誤。 2.【答案】D 【解析】預(yù)測(cè)未來變化的是年齡組成,A錯(cuò)誤;K值時(shí),出生率等于死亡率,種群中有新個(gè)體產(chǎn)生,B錯(cuò)誤;火山巖上的演替是初生演替,C錯(cuò)誤;一個(gè)群落被另一個(gè)群落代替是演替,D正確。 3.【答案】C 【解析】校園中的觀賞植物一串紅是一個(gè)種群,不屬于群落范疇,A錯(cuò)誤;垂直結(jié)構(gòu)指的是在垂直方向上,例如樹木的喬木層、灌木層、草本層,而山上的植物其實(shí)并不是垂直結(jié)構(gòu)而屬于水平結(jié)構(gòu),這是因?yàn)榈匦蔚淖兓?,屬于不同地段上的種群,B錯(cuò)誤;食物鏈與食物網(wǎng)是生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu),生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)與能量流動(dòng)就是沿著這種渠道進(jìn)行的,C正確;生態(tài)系統(tǒng)的組成成分越多,食物網(wǎng)越復(fù)雜,生態(tài)

18、系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性也就越強(qiáng),恢復(fù)力穩(wěn)定性越弱,D錯(cuò)誤。 4.【答案】(1)物種 就地 (2)標(biāo)志重捕 隨機(jī) (3)物種豐富度 棲息地 演替(或次生演替) 【解析】(1)生活在這個(gè)區(qū)域的蟹有多種,這體現(xiàn)了物種多樣性。建立自然保護(hù)區(qū)是保護(hù)紅樹林生態(tài)系統(tǒng)多樣性的有效措施之一,這屬于就地保護(hù)。(2)調(diào)查臺(tái)灣泥蟹種群密度宜采用標(biāo)志重捕法,調(diào)查紅樹林種群密度時(shí)還要隨機(jī)選取多個(gè)樣方,以使調(diào)查結(jié)果更準(zhǔn)確。(3)對(duì)比拔除互花米草前后的調(diào)查結(jié)果發(fā)現(xiàn),大型底棲動(dòng)物群落的物種數(shù)即物種豐富度、密度最大的物種即優(yōu)勢(shì)種發(fā)生了顯著變化。這可能是由于人工拔除互花米草會(huì)在較短時(shí)間內(nèi)劇烈改變大型底棲動(dòng)物的食物來源和棲息地,

19、導(dǎo)致群落發(fā)生快速的演替。 1.通過實(shí)例判斷種間關(guān)系的技巧 (1)區(qū)分種內(nèi)斗爭(zhēng)和種間競(jìng)爭(zhēng):同種生物以同種的幼體為食,或同種生物之間對(duì)資源和空間的爭(zhēng)奪都為種內(nèi)斗爭(zhēng);不同種生物之間對(duì)資源和空間的爭(zhēng)奪就是競(jìng)爭(zhēng)。簡(jiǎn)單記為:“同斗爭(zhēng),異競(jìng)爭(zhēng)”。 (2)區(qū)分競(jìng)爭(zhēng)和捕食:競(jìng)爭(zhēng)是爭(zhēng)奪資源、空間等生活條件而發(fā)生的斗爭(zhēng),不直接獲取食物;捕食則是一種生物以另一種生物為食,目的是獲得食物與能量,以維持自身生存。另外,兩種生物甲和乙以同一植物為食,但取食的部位不同并不構(gòu)成競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。 (3)捕食關(guān)系中被捕食者的判定方法 ①若兩種生物的最大數(shù)量有明顯差異,一般數(shù)量多的為被捕食者,如圖1中A為被捕食者。 ②

20、若兩種生物數(shù)量相當(dāng),則從變化趨勢(shì)看,先到達(dá)波峰的為被捕食者,后到達(dá)波峰的為捕食者。即被捕食者變化在先,捕食者變化在后,如圖2中A為捕食者,B為被捕食者。 2.群落的垂直結(jié)構(gòu)和水平結(jié)構(gòu)的成因分析 (1)影響地上植物分層的主要因素是光照;群落中植物的分層現(xiàn)象決定了動(dòng)物的分層現(xiàn)象,影響動(dòng)物分層的主要因素是食物。群落的分層現(xiàn)象不僅表現(xiàn)在地面上,也表現(xiàn)在地下,但地下分層現(xiàn)象主要與水分和礦質(zhì)元素有關(guān)。水域中,某些水生動(dòng)物也有分層現(xiàn)象,影響因素主要有陽光、溫度、食物、含氧量等。 (2)影響群落水平結(jié)構(gòu)的因素包括地形的變化、土壤濕度和鹽堿度的差異、光照強(qiáng)度的不同、生物自身生長(zhǎng)特點(diǎn)的不同以及人與動(dòng)物的影響

21、等,不同地段往往分布著不同的種群,同一地段上種群密度也有差別,它們常常呈鑲嵌分布。而山腳到山頂?shù)娜郝浞植紝儆谒浇Y(jié)構(gòu),是由地形起伏造成的。 3.判斷初生演替和次生演替的方法 方法一:看演替的起始條件 如果從來沒有植被或曾經(jīng)有過植被但被徹底破壞,則為初生演替;如果原有植被被破壞,但保留了土壤條件甚至種子或其他繁殖體,則為次生演替。 方法二:看演替的速度 如果演替速度很快,短時(shí)間內(nèi)達(dá)到了平衡狀態(tài),則為次生演替;如果演替速度很慢,需要較長(zhǎng)的時(shí)間才能達(dá)到平衡狀態(tài),則為初生演替。 4.群落演替的方向和結(jié)果分析 (1)群落演替的方向 ①自然條件下,群落的演替一般朝著物種多樣化、群落結(jié)構(gòu)復(fù)雜

22、化、生態(tài)功能完善化的方向發(fā)展。 ②最終的演替結(jié)果主要由演替地所處的氣候條件決定。如在干旱的荒漠地區(qū)很難形成森林。 (2)群落演替的結(jié)果 ①能量:總生產(chǎn)量增加,群落的有機(jī)物總量增加。 ②結(jié)構(gòu):生物種類越來越多,群落結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜。 ③穩(wěn)定性:演替是生物和環(huán)境反復(fù)相互作用,發(fā)生在時(shí)間和空間上的不可逆的變化,使抵抗力穩(wěn)定性越來越高。 土壤中小動(dòng)物類群豐富度研究的注意事項(xiàng) (1)從不同營(yíng)養(yǎng)環(huán)境中采集土壤樣本要分別統(tǒng)計(jì)。 (2)盡可能多地收集小動(dòng)物。收集小動(dòng)物時(shí),根據(jù)土壤中生物的避光性和趨濕性來收集。 (3)從同樣營(yíng)養(yǎng)土壤中采集的樣本,多組進(jìn)行統(tǒng)計(jì)比較。 (4)識(shí)別命名要準(zhǔn)確,并進(jìn)行分類。 (5)遠(yuǎn)離危險(xiǎn)地帶,不要破壞當(dāng)?shù)丨h(huán)境。 10

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