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摘 要：为探明不同遮光度下的南方红豆杉生长规律，采用3处理3重复的不完全随机试验设计，处理1：强遮光>60%（Ⅰ型）;处理2：弱遮光40%～60%（Ⅱ型）;处理3：全光照（CK），分析遮光度对其生长的影响;通过解析南方红豆杉标准木，分析其胸径、树高、材积的生长规律。结果表明：遮光度显著影响15a生的南方红豆杉树高、地径、胸径和冠幅，显著影响造林保存率，但对高径比、冠径比无显著性影响。15a红豆杉的年平均胸径生长量0.99cm，年平均树高生长量0.40m，年平均材积0.0033m3，属中度速生树种。
关键词：南方红豆杉;生长;遮光;解析木
中图分类号 S791 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2021）19-0054-04
Research on the Growth of Taxus chinensis var. mairei under Different Shades
LUO Ning
（Mingxi National Forest Farm of Fujian Province， Mingxi 365200， Fujian）
Abstract： In order to explore the growth law of Taxus chinensis var. mairei under different shading degrees， an incomplete randomized experimental design of 3 treatments and 3 repetitions was adopted. Treatment 1： strong shading>60%（typeⅠ）; Treatment 2： weak shading 40-60% （type Ⅱ）; Treatment 3：full light（CK） to analyze the effect of shading on its growth; The growth law of DBH， tree height and volume of Taxus chinensis var. mairei was analyzed. The results showed that shading significantly affected the height， ground diameter， DBH and crown width of 15 year old Taxus chinensis var. mairei， and significantly affected the afforestation preservation rate， but had no significant effect on the height diameter ratio and crown diameter ratio. The annual average DBH growth of Taxus chinensis var. mairei is 0.99cm， the annual average height growth is 0.40m， and the annual average volume is 0.0033m3. It is a medium fast-growing tree species.
Key words： Taxus chinensis var. mairei; Growth; Shading degree; Parse tree
南方紅豆杉[Taxus chinensis var. mairei]是我国重要的珍贵耐阴常绿树种[1]，具有树形开阔、树干通直显红色等特性。冠以“中国红豆杉之乡”美誉的福建省明溪县以南方红豆杉作为产业来发展，具有广泛的种植基础。南方红豆杉在林业种植上有大量的经验，欧建德等人开展南方红豆杉遗传选育[1，3，9]、冠形性状[2，6，7]、树形培育[2，4，7]和南方红豆杉珍贵用材的林下培育[5-7]、林下生境[5-8，9]等方面的研究。查阅文献发现前人对天然南方红豆杉[10]、江南油杉[11]的生长规律研究，有关人工南方红豆杉在不同遮光环境下生长规律的研究较少，因此，为南方红豆杉产业发展，本研究分析南方红豆杉在不同遮光条件下的生长性状，用树干解析法对15a生南方红豆杉标准木树干解析与分析，以期为南方红豆杉的林冠下栽培与研究提供依据。
1 材料与方法
1.1 研究区概况 福建省明溪国有林场城关管护站，年平均气温18.1℃，最高气温39℃，极端低温-7.4℃;无霜期261d，年日照时数1762h;年均降水量1780mm，空气相对湿度81%，属亚热带气候;试验地海拔高356m，前期为45a马尾松纯林，平均胸径28.6cm，平均树高20m，间伐后保留上层木150～400株/hm2。
1.2 试验设计 试验地按照不完全随机区组设计，设3处理：Ⅰ型处理：遮光强度>60%（上层木>300株/hm2）;Ⅱ型处理：遮光度40%～60%（上层木在150～300株/hm2），设立对照（CK，全光照），3次重复，每个小区20m×20m。于2006年2月套种2a南方红豆杉营养杯苗（苗高70.0cm，地径0.45cm），连续抚育4a，2次·a-1，期间南方红豆杉保留密度1800株/hm2。2019年12月对15a树木进行调查。测定胸径、地径、树高、冠幅和保存率等指标，求算平均值和标准差，计算高径比和冠径比等形质指标[5]。
1.3 解析木调查方法 本次试验的标准木取自明溪国有林场15a南方红豆杉，在各处理选择2株标准木，以0.5m为1个区分段，在每个区分段处截取1个圆盘，采用1a为1个龄级进行树干解析[10-12]。将梢头看作近似圆锥体，采用中央断面区分求积法，按2个断面内差法推算各龄阶梢头长度和梢头底径，计算解析各龄阶树高和材积[12、13]。计算公式如下： v=[I-1ngi1i+13g]′1′
其中：v表示各龄阶材积（m3），vi为第i区分段体积（m3）;gi为第i区分段中央断面积（m2），li为第i分段长度（m）;g′为梢头底端断面积（m2），l′为梢头树冠长度（m）;n为分段个数。
1.4 数据处理 用Excel2003对数据进行分析统计、列表计算。采用单因素方差分析法对生长指标进行方差分析和多重比较（α=0.05）。用Excel2003绘图，绘制15a南方红豆杉的胸径、树高和材积的总生长量图、连年生长量和平均生长量图，并进行对比分析。
2 结果与分析
2.1 不同光照度下南方红豆杉保存情况 由表1可以看出，不同光照条件的南方红豆杉保存率有差异，全光照（CK）条件的南方红豆杉的保存率36.0%，显著低于弱遮光型（Ⅱ型）93.75%和强遮光型（Ⅰ型）91.67%的保存率。
2.2 不同光照度下南方红豆杉生长情况 从表2看出，15a南方红豆杉在不同遮光条件下，胸径、树高、地径、冠幅等生长指标表现情况为：胸径Ⅰ型14.88cm>Ⅱ型14.56cm>CK12.32cm，比值分别高于对照120.78%和118.18%;地径Ⅰ型18.85cm>Ⅱ型18.46cm>CK14.84cm，分别高于对照127.02%和124.39%;树高Ⅰ型6.17m>Ⅱ型5.94m>CK5.23m，分别高于对照117.97%和113.58%;冠幅Ⅱ型4.92m>Ⅰ型4.81m>CK4.15m，分别高于对照118.27%和115.87%。可见，不同遮光条件下南方红豆杉的生长表现为：强遮光型（Ⅰ型）胸径、树高、地径等指标表现最好，弱遮光型Ⅱ型次之，CK最差;冠幅指标强遮光型和弱遮光型Ⅱ型相近，均大于CK值。15a南方红豆杉形质指标（见表2）的高径比变幅0.408～0.425，冠径比变幅0.323～0.338，高径比和冠径比在各处理间均无明显差异，表现为树木尖削度大，树形矮壮，冠幅大，利于景观效果。
从表3看出，南方红豆杉在不同遮光条件下，地径、胸径生长在不同遮光时分别存在极显著差异，树高、冠幅生长在不同遮光时分别存在显著差异。从表2看出，通过多重比较，强遮光型（Ⅰ型）与CK之间、弱遮光型（Ⅱ型）与CK之间受光照条件影响胸径、地径、树高、冠幅生长均存在显著差异;Ⅰ型与Ⅱ型之间受光照条件影响胸径、地径、树高、冠幅生长差异不显著。由此可见，南方红豆杉在弱遮光和强遮光条件下各项生长指标正常，差异不显著，全光照型（CK）的各项生长指标受光照抑制，差异显著。
2.3 南方红豆杉生长规律
2.3.1 15a南方红豆杉生长情况 对6株15a南方红豆杉标准木的树干解析，通过计算得出主要生长指标均值为：胸径14.8cm，树高5.96m，材积0.0496m3，分析出各龄阶主要生长指标的平均值见表4。
2.3.2 南方红豆杉胸径生长量 从表4和图1中胸径总生长量曲线可知，树木3a出现胸径生长，南方红豆杉在所测的年龄内胸径增长处于较快生长阶段，生长量维持恒定，15a胸径达14.8cm;从图2胸径年平均生长量曲线看，3～15a的胸径年平均生长量持续增长，至15a达到0.99cm·a-1;从胸径连年生长量曲线来看，在3a时达起测胸径，5～15a期间胸径增长迅速，在9a达到峰值1.45cm·a-1，至15a增长仍为1.15cm·a-1。表现为南方红豆杉在前15a胸径生长处在快速增长期，胸径年平均生长量与树龄正相关，其胸径平均生长量峰值还未出现。
2.3.3 南方红豆杉高生长量 图2曲线图中15a南方红豆杉树高达5.96m，树高生长量的变化呈现递增趋势。从树高平均生长曲线看，南方红豆杉1～5a的高生长速度快，第5a平均增长量达峰值0.48m·a-1，在6～15a时树高平均生长量呈下降趋势，15a树高平均生长量为0.40m·a-1;而在连年生长量的表现为1～5a树高持续增长，呈上升趋势，第5a达峰值0.57m·a-1，6～15a树高连年生长量呈下降趋势，15a树高年增长量降為0.25cm·a-1，连年生长量与平均生长量相交于6a。由此可见，南方红豆杉1～5a高生长量呈现递增趋势，在8～15a树高生长量增长趋缓，增长量呈下降趋势。
2.3.4 南方红豆杉材积生长量 由图3可知，南方红豆杉材积生长显上升趋势，材积生长5a后增幅加大，15a材积平均生长量0.0033m3·a-1、连年生长量0.0069m3·a-1，3～15a连年生长量和平均生长量增幅明显，15a材积总量0.0496m3。
3 结论与讨论
（1）南方红豆杉对遮光条件要求较苛刻，全光照下南方红豆杉胸径、树高、冠幅生长和保存率明显地受到抑制。幼龄期南方红豆杉受到遮光影响，当光照强度弱时，植株增加株高获取光能量，维持正常生长。因此，适当遮光（遮光度40%以上）对于南方红豆杉各性状生长有促进作用，这与欧建德[4，7]的研究结论相一致。
（2）遮光条件下15a南方红豆杉树的形质指标表现为高径比变幅0.408～0.425，冠径比变幅0.323～0.338，处理间差异均不显著，表现在马尾松林下套种的南方红豆杉，其树形、冠形与遮光度变化的相关性不显著。
（3）15a红豆杉的年平均胸径生长量0.99cm，年平均树高生长量0.40m，年平均材积0.0033m3，属中度速生树种。树干解析表明，南方红豆杉x胸径生长较平稳，表现为南方红豆杉在前15a胸径生长处在快速增长期，3～15a胸径年平均生长量持续增大，从连年生长量看出，15a时年生长量1.15cm，可以推测胸径年平均生长量的峰值还未出现;高生长较缓慢，树高连年生长量在5a时出现生长最大峰值，6～15a生长量增长趋缓，在8～15a期间树高增长量呈下降趋势;南方红豆杉15a总材积0.0496m3、平均生长量0.0033m3·a-1、连年生长量0.0069m3·a-1，表现为材积生长与树龄和胸径、树高呈正相关性，连年生长量和平均生长量的变化处于上升状态。 参考文献
[1]欧建德.二段培育对南方红豆杉生长与观赏性状的影响[J].中南林业科技大学学报，2013，（3）：21-24.
[2]欧建德.基于简单竞争指数的南方红豆杉人工林树冠形状模拟[J].西北林学院学报，2020，35（5）：110-115.
[3]欧建德，吴志庄.景观型南方红豆杉家系和单株选择[J].浙江农林大学学报，2016，33（1）：102-108.
[4]欧建德.不同人工光环境对南方红豆杉幼树观赏性状及树冠表型可塑研究[J].农学学报，2013，（1）：45-49.
[5]欧建德，吴志庄，罗宁.林窗大小对杉木林内南方红豆杉生長与形质的影响[J].应用生态学报，2016，27（10）：3098-3104.
[6]欧建德，吴志庄.林下套种及坡位和弱光环境对南方红豆杉人工林早期生长及林分分化的影响[J].东北林业大学学报，2016，44（10）：12-16.
[7]欧建德，吴志庄.林下套种对南方红豆杉树冠形态结构及干形变化的影响[J].西南林业大学学报，2016，36（5）：106-110.
[8]罗宁，欧建德，吴志庄.福建南方红豆杉林生境质量评价研究[J].西南林业大学学报，2016，36（6）：52-57.
[9]朱婷婷，王懿祥，朱旭丹，等.遮光对木荷和枫香光合特性的影响[J].浙江农林大学学报，2017，34（1）：28-35.
[10]黎恢安，曹基武，刘春林，等.南方红豆杉生长规律研究[J].湖北农业科学，2014，（1）：110-113.
[11]刘菲，黄荣林，江珊鸿，等.江南油杉人工林生长规律研究[J].中南林业科技大学学报，2020，（3）：39-52.
[12]孟宪宇.测树学.第2版[M].北京：中国林业出版社，1996：10.
[13]梁林峰.基于Excel函数及图表工具的树干解析方法[J].林业调查规划，2015，40（6）：11-16.
[14]吴丹子，王成德，李倞，等.福建杉木树冠外轮廓和树冠体积相容性模型[J].浙江农林大学学报，2020，37（1）：114-121.
（责编：王慧晴）
关键词：南方红豆杉;生长;遮光;解析木
中图分类号 S791 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2021）19-0054-04
Research on the Growth of Taxus chinensis var. mairei under Different Shades
LUO Ning
（Mingxi National Forest Farm of Fujian Province， Mingxi 365200， Fujian）
Abstract： In order to explore the growth law of Taxus chinensis var. mairei under different shading degrees， an incomplete randomized experimental design of 3 treatments and 3 repetitions was adopted. Treatment 1： strong shading>60%（typeⅠ）; Treatment 2： weak shading 40-60% （type Ⅱ）; Treatment 3：full light（CK） to analyze the effect of shading on its growth; The growth law of DBH， tree height and volume of Taxus chinensis var. mairei was analyzed. The results showed that shading significantly affected the height， ground diameter， DBH and crown width of 15 year old Taxus chinensis var. mairei， and significantly affected the afforestation preservation rate， but had no significant effect on the height diameter ratio and crown diameter ratio. The annual average DBH growth of Taxus chinensis var. mairei is 0.99cm， the annual average height growth is 0.40m， and the annual average volume is 0.0033m3. It is a medium fast-growing tree species.
Key words： Taxus chinensis var. mairei; Growth; Shading degree; Parse tree
南方紅豆杉[Taxus chinensis var. mairei]是我国重要的珍贵耐阴常绿树种[1]，具有树形开阔、树干通直显红色等特性。冠以“中国红豆杉之乡”美誉的福建省明溪县以南方红豆杉作为产业来发展，具有广泛的种植基础。南方红豆杉在林业种植上有大量的经验，欧建德等人开展南方红豆杉遗传选育[1，3，9]、冠形性状[2，6，7]、树形培育[2，4，7]和南方红豆杉珍贵用材的林下培育[5-7]、林下生境[5-8，9]等方面的研究。查阅文献发现前人对天然南方红豆杉[10]、江南油杉[11]的生长规律研究，有关人工南方红豆杉在不同遮光环境下生长规律的研究较少，因此，为南方红豆杉产业发展，本研究分析南方红豆杉在不同遮光条件下的生长性状，用树干解析法对15a生南方红豆杉标准木树干解析与分析，以期为南方红豆杉的林冠下栽培与研究提供依据。
1 材料与方法
1.1 研究区概况 福建省明溪国有林场城关管护站，年平均气温18.1℃，最高气温39℃，极端低温-7.4℃;无霜期261d，年日照时数1762h;年均降水量1780mm，空气相对湿度81%，属亚热带气候;试验地海拔高356m，前期为45a马尾松纯林，平均胸径28.6cm，平均树高20m，间伐后保留上层木150～400株/hm2。
1.2 试验设计 试验地按照不完全随机区组设计，设3处理：Ⅰ型处理：遮光强度>60%（上层木>300株/hm2）;Ⅱ型处理：遮光度40%～60%（上层木在150～300株/hm2），设立对照（CK，全光照），3次重复，每个小区20m×20m。于2006年2月套种2a南方红豆杉营养杯苗（苗高70.0cm，地径0.45cm），连续抚育4a，2次·a-1，期间南方红豆杉保留密度1800株/hm2。2019年12月对15a树木进行调查。测定胸径、地径、树高、冠幅和保存率等指标，求算平均值和标准差，计算高径比和冠径比等形质指标[5]。
1.3 解析木调查方法 本次试验的标准木取自明溪国有林场15a南方红豆杉，在各处理选择2株标准木，以0.5m为1个区分段，在每个区分段处截取1个圆盘，采用1a为1个龄级进行树干解析[10-12]。将梢头看作近似圆锥体，采用中央断面区分求积法，按2个断面内差法推算各龄阶梢头长度和梢头底径，计算解析各龄阶树高和材积[12、13]。计算公式如下： v=[I-1ngi1i+13g]′1′
其中：v表示各龄阶材积（m3），vi为第i区分段体积（m3）;gi为第i区分段中央断面积（m2），li为第i分段长度（m）;g′为梢头底端断面积（m2），l′为梢头树冠长度（m）;n为分段个数。
1.4 数据处理 用Excel2003对数据进行分析统计、列表计算。采用单因素方差分析法对生长指标进行方差分析和多重比较（α=0.05）。用Excel2003绘图，绘制15a南方红豆杉的胸径、树高和材积的总生长量图、连年生长量和平均生长量图，并进行对比分析。
2 结果与分析
2.1 不同光照度下南方红豆杉保存情况 由表1可以看出，不同光照条件的南方红豆杉保存率有差异，全光照（CK）条件的南方红豆杉的保存率36.0%，显著低于弱遮光型（Ⅱ型）93.75%和强遮光型（Ⅰ型）91.67%的保存率。
2.2 不同光照度下南方红豆杉生长情况 从表2看出，15a南方红豆杉在不同遮光条件下，胸径、树高、地径、冠幅等生长指标表现情况为：胸径Ⅰ型14.88cm>Ⅱ型14.56cm>CK12.32cm，比值分别高于对照120.78%和118.18%;地径Ⅰ型18.85cm>Ⅱ型18.46cm>CK14.84cm，分别高于对照127.02%和124.39%;树高Ⅰ型6.17m>Ⅱ型5.94m>CK5.23m，分别高于对照117.97%和113.58%;冠幅Ⅱ型4.92m>Ⅰ型4.81m>CK4.15m，分别高于对照118.27%和115.87%。可见，不同遮光条件下南方红豆杉的生长表现为：强遮光型（Ⅰ型）胸径、树高、地径等指标表现最好，弱遮光型Ⅱ型次之，CK最差;冠幅指标强遮光型和弱遮光型Ⅱ型相近，均大于CK值。15a南方红豆杉形质指标（见表2）的高径比变幅0.408～0.425，冠径比变幅0.323～0.338，高径比和冠径比在各处理间均无明显差异，表现为树木尖削度大，树形矮壮，冠幅大，利于景观效果。
从表3看出，南方红豆杉在不同遮光条件下，地径、胸径生长在不同遮光时分别存在极显著差异，树高、冠幅生长在不同遮光时分别存在显著差异。从表2看出，通过多重比较，强遮光型（Ⅰ型）与CK之间、弱遮光型（Ⅱ型）与CK之间受光照条件影响胸径、地径、树高、冠幅生长均存在显著差异;Ⅰ型与Ⅱ型之间受光照条件影响胸径、地径、树高、冠幅生长差异不显著。由此可见，南方红豆杉在弱遮光和强遮光条件下各项生长指标正常，差异不显著，全光照型（CK）的各项生长指标受光照抑制，差异显著。
2.3 南方红豆杉生长规律
2.3.1 15a南方红豆杉生长情况 对6株15a南方红豆杉标准木的树干解析，通过计算得出主要生长指标均值为：胸径14.8cm，树高5.96m，材积0.0496m3，分析出各龄阶主要生长指标的平均值见表4。
2.3.2 南方红豆杉胸径生长量 从表4和图1中胸径总生长量曲线可知，树木3a出现胸径生长，南方红豆杉在所测的年龄内胸径增长处于较快生长阶段，生长量维持恒定，15a胸径达14.8cm;从图2胸径年平均生长量曲线看，3～15a的胸径年平均生长量持续增长，至15a达到0.99cm·a-1;从胸径连年生长量曲线来看，在3a时达起测胸径，5～15a期间胸径增长迅速，在9a达到峰值1.45cm·a-1，至15a增长仍为1.15cm·a-1。表现为南方红豆杉在前15a胸径生长处在快速增长期，胸径年平均生长量与树龄正相关，其胸径平均生长量峰值还未出现。
2.3.3 南方红豆杉高生长量 图2曲线图中15a南方红豆杉树高达5.96m，树高生长量的变化呈现递增趋势。从树高平均生长曲线看，南方红豆杉1～5a的高生长速度快，第5a平均增长量达峰值0.48m·a-1，在6～15a时树高平均生长量呈下降趋势，15a树高平均生长量为0.40m·a-1;而在连年生长量的表现为1～5a树高持续增长，呈上升趋势，第5a达峰值0.57m·a-1，6～15a树高连年生长量呈下降趋势，15a树高年增长量降為0.25cm·a-1，连年生长量与平均生长量相交于6a。由此可见，南方红豆杉1～5a高生长量呈现递增趋势，在8～15a树高生长量增长趋缓，增长量呈下降趋势。
2.3.4 南方红豆杉材积生长量 由图3可知，南方红豆杉材积生长显上升趋势，材积生长5a后增幅加大，15a材积平均生长量0.0033m3·a-1、连年生长量0.0069m3·a-1，3～15a连年生长量和平均生长量增幅明显，15a材积总量0.0496m3。
3 结论与讨论
（1）南方红豆杉对遮光条件要求较苛刻，全光照下南方红豆杉胸径、树高、冠幅生长和保存率明显地受到抑制。幼龄期南方红豆杉受到遮光影响，当光照强度弱时，植株增加株高获取光能量，维持正常生长。因此，适当遮光（遮光度40%以上）对于南方红豆杉各性状生长有促进作用，这与欧建德[4，7]的研究结论相一致。
（2）遮光条件下15a南方红豆杉树的形质指标表现为高径比变幅0.408～0.425，冠径比变幅0.323～0.338，处理间差异均不显著，表现在马尾松林下套种的南方红豆杉，其树形、冠形与遮光度变化的相关性不显著。
（3）15a红豆杉的年平均胸径生长量0.99cm，年平均树高生长量0.40m，年平均材积0.0033m3，属中度速生树种。树干解析表明，南方红豆杉x胸径生长较平稳，表现为南方红豆杉在前15a胸径生长处在快速增长期，3～15a胸径年平均生长量持续增大，从连年生长量看出，15a时年生长量1.15cm，可以推测胸径年平均生长量的峰值还未出现;高生长较缓慢，树高连年生长量在5a时出现生长最大峰值，6～15a生长量增长趋缓，在8～15a期间树高增长量呈下降趋势;南方红豆杉15a总材积0.0496m3、平均生长量0.0033m3·a-1、连年生长量0.0069m3·a-1，表现为材积生长与树龄和胸径、树高呈正相关性，连年生长量和平均生长量的变化处于上升状态。 参考文献
[1]欧建德.二段培育对南方红豆杉生长与观赏性状的影响[J].中南林业科技大学学报，2013，（3）：21-24.
[2]欧建德.基于简单竞争指数的南方红豆杉人工林树冠形状模拟[J].西北林学院学报，2020，35（5）：110-115.
[3]欧建德，吴志庄.景观型南方红豆杉家系和单株选择[J].浙江农林大学学报，2016，33（1）：102-108.
[4]欧建德.不同人工光环境对南方红豆杉幼树观赏性状及树冠表型可塑研究[J].农学学报，2013，（1）：45-49.
[5]欧建德，吴志庄，罗宁.林窗大小对杉木林内南方红豆杉生長与形质的影响[J].应用生态学报，2016，27（10）：3098-3104.
[6]欧建德，吴志庄.林下套种及坡位和弱光环境对南方红豆杉人工林早期生长及林分分化的影响[J].东北林业大学学报，2016，44（10）：12-16.
[7]欧建德，吴志庄.林下套种对南方红豆杉树冠形态结构及干形变化的影响[J].西南林业大学学报，2016，36（5）：106-110.
[8]罗宁，欧建德，吴志庄.福建南方红豆杉林生境质量评价研究[J].西南林业大学学报，2016，36（6）：52-57.
[9]朱婷婷，王懿祥，朱旭丹，等.遮光对木荷和枫香光合特性的影响[J].浙江农林大学学报，2017，34（1）：28-35.
[10]黎恢安，曹基武，刘春林，等.南方红豆杉生长规律研究[J].湖北农业科学，2014，（1）：110-113.
[11]刘菲，黄荣林，江珊鸿，等.江南油杉人工林生长规律研究[J].中南林业科技大学学报，2020，（3）：39-52.
[12]孟宪宇.测树学.第2版[M].北京：中国林业出版社，1996：10.
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