国际重要湿地生态特征描述及其监测指标研究
第30卷第2期2011年5月中南林业调查规划
CENTRAL SOUT H FOREST I NVENTORY AND PL ANNI NG Vo. l 30No . 2
M ay . 2011
国际重要湿地生态特征描述及其监测指标研究
关 蕾, 刘 平, 雷光春
(北京林业大学自然保护区学院, 北京100083)
摘 要:根据国际 湿地公约 有关大会决议及相关指南, 结合国家湿地保护与管理的需要, 分析理想的湿地生态特征描述与我国现行的国际重要湿地监测技术规程和重要湿地监测指标国家标准, 提出国际重要湿地的监测指标体系, 包括湿地的生态组分、生态过程与生态系统服务指标监测清单。这一指标体系可以直接为国家履行 湿地公约 、开展国际合作与交流提供技术支撑。通过对国际重要湿地生态特征的描述, 确定湿地的生态组分、生态过程与生态系统服务的关键指标, 为各地开展国际重要湿地监测以及为国家正在开展的湿地保护与管理相关政策的制订与实施提供技术指导。关键词:湿地; 生态特征; 国际重要湿地; 监测指标
中图分类号:X 83; P 343 文献标识码:A 文章编号:10036075(2011) 02000109
Study on E col ogical Character Descri pti on of R a m sar Site and
M onitori ng Indicators
GUAN Le i, LIU P i n g , LE I Guangchun
(S c h ool of Nat u re C onservati on , Beiji ng Forestry Un i vers i ty , Be iji ng 100083, Ch i na)
Abst yact :Based on reso l utions and gui deli nes of R a m sar Convent i on , a nd co mbi n i ng the needs of Chi na s ' w et land conser vati on andm anage m ent , this paper i ntroduced i dea l ecolog ical char acter descri pti on w ith an analysis on the gaps bet w een the i deal ecolog i cal character descript i on and the ex i st i ng nati onal criteri a on nati onal m i portant wetland mon itori ng i ndicators and their technical gui da nce . A set of m onitori ng i ndicators w ere devel oped , wh i ch co mply w ith the fra m e wor k of ecologica l c haracter descri ption , i ncl uding ecological co mponents , ec o l ogical processes a nd ecosyste m serv i ces . These i nd i catorsw ill prov i de tec hnica l support for the m i pl e m e nta t i on o f the R a msar Convent i on . M eanwhile , t hrough describi ng eco l og ical characters of R a m sar Sites and i denti fyi ng key i ndicators for ecological co mponents , ecol ogical processes and ecosyste m services on each site , a more effective w etla nd conser vati on and m anage m e nt syste m can be established at the sites , as w ell as the national leve. l
K ey words :w etla nd ; ec o l ogical character ; R a m sar S ite ; m onitori ng indicator
引言
中国于1992年7月31日成为了 湿地公约 的第69个缔约国。作为缔约国, 需要履行以下几项义务: 制订湿地保护与合理利用的法律政策, 保护和合理
利用境内的所有湿地; 指定国际重要湿地, 加强保护, 维持所有国际重要湿地的生态特征不变; 开展国际合作, 积极参与跨界保护行动; 加强能力建设, 积极参与 湿地公约 政策、决议的起草和讨论; 开展科学研究, 为履约提供科技支撑。
*收稿日期:2011 04 20
基金项目:林业公益项目(200804005); 中澳环境发展伙伴项目(ACEDP) 之" 湿地管理政策、指南和能力建设" 项目. 作者简介:关蕾(1986 ), 女, 云南大理人, 硕士研究生, 主要从事湿地监测研究. E ma i :l gl 4211@163. co m 通讯作者:雷光春, 教授. E m a i :l guangchun8099@gma i . l co m
2011年第2期中南林业调查规划第30卷
中国正式加入 湿地公约 以来, 为履行 湿地公约 规定的保护水禽和合理利用湿地资源的义务和责任, 做了大量行之有效的工作, 取得了显著成绩。2000年6月, 中国湿地保护行动计划 编制完成, 由国家林业局等17个部委联合颁布实施, 作为全国湿地有效保护、科学管理和合理利用的行动纲领; 2001年12月, 国家六大林业重点工程之一的 全国野生动植物保护及保护区建设工程 正式启动, 其中湿地保护和恢复示范、湿地监测等内容纳入其中, 成为国家重点支持项目; 2003年8月, 国家林业局会同国家发改委等9个单位完成了 全国湿地保护工程规划 (2002-2030) , 9月得到了国务院的批复; 2004年6月, 国务院办公厅发出了 关于加强湿地保护管理的通知 , 这是中国政府第一次就湿地保护作出的明确声明, 表明湿地保护已经纳入国家议事日程, 具有里程碑的意义; 2006年 全国湿地保护工程 正式启动实施; 2010年5月财政部和国家林业局提出了 财政部、国家林业局关于2010年湿地保护补助工作的实施意见 。
湿地公约 要求缔约方对其境内的国际重要湿地进行管理以维持其生态特征, 如果其境内国际重要湿地的生态特征已经发生、正在发生或有可能发生变化, 有关这类变化的信息都应及早向公约秘书处汇报, 并通知其他缔约国
[1-3]
全国湿地总面积的11%。见图1
。
图1 中国国际重要湿地分布图(截止到2010年
12月31日)
1. 2 中国国际重要湿地面临的威胁
目前, 我国国际重要湿地面临的主要威胁包括工
程建设及围垦、生物资源过度开发利用、周边污染加剧、水资源不合理利用、泥沙淤积以及全球气候变化等
[6-8]
。
。
1. 2. 1 工程建设及围垦
随着社会经济的不断发展, 一些基础设施建设力度不断加强, 高速公路、高速铁路、水库大坝、城市化等建设, 均不断地对国际重要湿地构成重要威胁。公路、铁路等建设, 使得现有的湿地破碎化问题更加严峻, 大坝的建设可能使得整个国际重要湿地生态特征发生根本变化; 一些地方仍在开垦、围垦和随意侵占湿地, 特别是近两年, 一些地方出现了把湿地转为建设用地的错误倾向。
1. 2. 2 生物资源过度利用
中国重要的经济海区和湖泊, 酷渔滥捕的现象十分严重, 不仅使重要的天然经济鱼类资源受到很大破坏, 而且也严重影响着这些湿地的生态平衡, 威胁着其它水生物种的安全。中国许多海域的经济鱼类年捕获量明显下降, 渔捕物的种类日趋单一、种群结构低龄化、小型化。在内陆湿地生态系统中, 生物多样性受到严重威胁。
1. 2. 3 湿地水资源的不合理利用
湿地是工业用水、农业用水和居民生活用水等日常用水的主要水源地, 过度和不合理的水资源利用方
第十次 湿地公约 缔约方大会要求各国开展其境内国际重要湿地生态特征的描述工作[4], 作为国际重要湿地监测的基准数据, 以及作为评估湿地保护与管理有效性的基础。然而, 截至目前, 我国还没有完成对任何一块国际重要湿地的生态特征描述, 也没有结合湿地保护与管理的实际需求, 建立起可供核查的连续监测指标体系。因此, 本文旨在系统介绍湿地生态特征及其描述的基础上, 结合我国实情, 提出国际重要湿地的监测指标体系。
1 中国国际重要湿地概况及面临的
挑战
1. 1 中国国际重要湿地现状
中国是世界上生物多样性最丰富的国家之一, 也是亚洲湿地类型最齐全、数量最多、面积最大的国家。据全国第一次湿地资源调查结果, 全国面积在
100hm 以上的天然湿地总面积达到3620万hm
2
2[5]
。
我国自1992年加入 湿地公约 至今, 共有37块湿地列入 国际重要湿地名录 , 总面积390. 08万h m , 占
2
2
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式已使中国湿地供水受到重大影响。因过度从湿地取水或开采地下水, 已经使得我国西北、华北和东北等地的国际重要湿地生态特征发生重大变化, 一些保护的关键物种已经不再以这些国际重要湿地为栖息地了, 触及 湿地公约 3. 2条款的底线。1. 2. 4 湿地污染加剧
由于大量使用化肥、农药、除草剂等化学产品, 严重污染了湿地水质。据国家环保部统计, 中国湖泊普遍受到氮、磷等营养物质的污染, 富营养化程度严重, 部分湖泊汞污染也很严重。1. 2. 5 泥沙淤积
由于大江、大河上游的森林砍伐影响了流域生态平衡, 使河流中的泥沙含量增大, 造成河床、湖底淤积,
使得湿地面积不断减小, 功能衰退。1. 2. 6 全球气候变化
全球气候变化将给湿地带来极大风险, 尤其是在我国青藏高原以及寒温带地区。全球气候变化带来的冰川消退、水面蒸发加速, 可能使得以上地区的湿地逐渐消失。
1. 3 现行国际重要湿地监测指标及其不足
2003年, 国家林业局开始了对国际重要湿地的监
测, 并且起草了一个包括传统和特定监测方法在内的 重要湿地监测指标体系 国家标准和 中国国际重要湿地监测技术规程 。为国际重要湿地的监测工作打下了良好的基础
[9]
。见表1。
表1 湿地生态特征描述内容与现有重要湿地监测标准的差异及其管理需求缺口
湿地生态特征生态组分
地理及湿地边界
气候水质栖息地类型景观格局植物群落动物群落
国家重要湿地监测标准湿地状态指标
类型监测
面积监测
气象要素监测水文监测水质监测
土壤监测
植被及其群落监测湿地野生动物监测外来物种的监测
生态过程生态系统服务外来影响风险评估
人口农业
渔业和水产业牧业旅游业交通运输污染物排放
渔业和水产业牧业旅游业
交通(水运) 非法活动污染物排放水利工程建设湿地排水湿地恢复和管理
国际重要湿地监测技术规程湿地状态指标
湿地类型
湿地面积气象要素水文
地表水水质地下水水质植物及群落野生动物外来种
缺失适应性管理的基础数据缺失生态补偿的基础数据缺失威胁因素风险评估的基础数据
管理需求缺口评价
湿地现状报告
现有国标及技术规程基
本满足管理需求, 但需要补充两个非常重要的指标:
湿地内不同栖息地类型的变化
景观格局变化
从表1的管理需求分析表明, 现有的 重要湿地监测指标体系 国家标准和 中国国际重要湿地监测技术规程 等技术指南, 仍然不能满足国际重要湿地适应性管理、社区共管、生态补偿等实际需要。尤其是在以下方面还不能对湿地保护、管理、国际合作等提供充分的科技支撑:
实;
1) 没有系统结合 湿地公约 3. 2条款的相关规定, 监测湿地生态特征的变化, 包括湿地生态组分、生态过程与生态系统服务变化的监测;
2) 不能够充分支持国家湿地生态补偿政策的落3) 缺乏公众参与;
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4) 缺乏与湿地适应性管理、湿地资源状况评价的有机结合。
湿地生态特征包括在特定时间点湿地生态组分、生态过程和生态系统服务三大部分的结合
[3]
。如图2
2 国际重要湿地生态特征
2. 1 湿地的生态特征框架
国际重要湿地的生态特征是指其被各国政府向
湿地公约 指定为国际重要湿地时所提供的描述生物多样性的基准信息, 尤其是满足国际重要湿地9条标准的详细指标及其支持环境因素。
所示:湿地生态组分是指诸如栖息地、物种、基因等湿地生态系统内部的物理、化学和生物部分; 生态过程是指水文循环、碳循环、营养循环等连接静态生态系统组分的动态过程; 生态系统服务与千年生态系统评估报告中所使用的定义相同, 是指人们从生态系统内部获取的惠益
[10]
。
传统的湿地监测计划往往仅注重静态的生态组分
图2 生态组分、生态过程及生态系统服务的关系
的状况, 很少对决定生态系统服务水平和未来生态组分状况的过程进行监测。因此, 传统的监测计划已经无法适应湿地适应性管理的需要, 也不能为湿地管理的公众参与、湿地生态系统付费框架提供技术支持。
有机组成部分, 必须充分体现到管理计划中, 并配备足够的人力、物力与财力。及时监测评估湿地生态特征的状态以及各项管理活动对湿地生态特征产生的影响, 并评估各种压力及不利变化的风险及其对国际重要湿地与周边社区的环境影响, 为实施国际重要湿地管理计划(D ) 提供科学依据。
湿地管理计划(D) 的核心是维持湿地的生态特征, 评估湿地管理的有效性取决于湿地监测与评估提供的信息(C ), 一旦监测评估结果表明湿地生态特征正在或即将发生重大变化, 需要按照 湿地公约 蒙特勒记录相关程序进行报告, 各级政府及国际社会需要采取有效措施阻止或扭转湿地生态特征的变化
[11]
2. 2 国际重要湿地生态特征描述、评估、监测与管理的逻辑关系
湿地生态特征描述、评价和监测是国际重要湿地有效管理的重要组成部分, 它们相互补充、共同作用, 提供已实施的管理行动的反馈信息, 为管理决策的制
定提供数据依据。图3显示了湿地生态特征描述、获取指定国际重要湿地的关键信息(A ) 、编制国际重要湿地管理计划(B) 、实施湿地监测与评估计划(C ) 和实施管理计划(D ) 4个部分之间的相互关系。其中:
湿地生态特征描述(A ) 是用于收集信息、确定国际重要湿地边界和描述湿地生态特征的基础工作。
国际重要湿地管理计划编制(B) 是在湿地生态特征描述(A ), 尤其是围绕如何维持国际重要湿地生态特征和湿地监测与评估(C) 的基础上, 按照 湿地公约 相关大会决议, 通过共同参与的方式由相关部门组成的管理委员会共同制定的。
湿地监测与评估计划(C) 是湿地管理计划的
。
管理计划的实施为国际重要湿地的信息更新和管理计划的更新提供事实依据, 如此循环往复, 通过湿地监测, 确保湿地管理计划的动态性和有效性。
因此, 充分利用湿地调查所获取的生态特征信息, 并将其作为监测指标的基点, 包括湿地关键生态系统组分、生态过程和生态系统服务, 以及各项内容可接受变化范围的限度, 面临的威胁因素等。一个有效的监测计划应能完成以下几个方面的内容:
保证制定的监测计划能够回答国际重要湿地管理过程中提出的问题。
4
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确认生态特征和生态特征所面临的威胁因子的信息空缺, 并提出解决这些空缺信息需要采取的监测措施。
尽可能地减少监测参数的数量和类型。
确定在湿地监测的哪个步骤能够吸引更多的利益相关者, 将其纳入湿地管理计划中, 为湿地监测培育外部的支持力量。
确保监测工作的资源配备。
图3 国际重要湿地生态特征描述、管理计划编制、监测与评估计划及实施管理计划的逻辑关系
2. 3 国际重要湿地生态特征变化监测需求的确定 湿地公约 第十次缔约方大会决议为各缔约国提供了详细的国际重要湿地信息表的填写指南, 以及
生态特征描述指南求。
[4]
能发生变化的生态特征;
4) 一旦发生变化将会造成重大负面影响的生态特征。
2. 3. 2 建立关键生态特征概念模型
一个或一系列湿地生态特征概念模型是用来理解和表示决定某一湿地最重要的生态组分、生态过程、生态系统服务功能及它们之间的相互关系的。它们有助于我们更为深刻地理解湿地的结构和功能。2. 3. 3 确定可接受的生态特征变化范围
湿地生态特征可接受的变化范围是指:如果湿地生态特征发生的变化在一个特定的尺度范围内, 这种变化并不会使湿地的价值或功能受到损失, 而一旦发生的变化超出了这一特定的范围, 这时生态特征发生的变化就会使湿地的功能或价值减少, 这一特定的尺度范围就被称作 可接受的湿地生态特征变化范围 , 如图5所示。可接受的生态特征变化范围应该设定在其自然的变化范围之外
[13]
。如图4所示, 通过对湿地生态
特征描述能够确定出国际重要湿地生态特征的监测需
图4 湿地生态特征监测需求确定流程2. 3. 1 确定和描述关键生态特征
国际重要湿地关键生态特征的确定将会依据以下几个原则来完成生态特征;
2) 对国际重要湿地所满足的几条国际重要湿地指定标准起重要决定作用的生态特征;
3) 在短期或中长期时间尺度内(
[12]
。
:
1) 对国际重要湿地的独特性起重要决定作用的
图5 国际重要湿地生态特征变化可接受的变化范围
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国际重要湿地生态特征可接受变化范围的设定将会以其维持其被纳入国际重要湿地名录时的湿地生态特征状态为原则, 以下来源的材料信息为设定依据:
1) 被指定为国际重要湿地时的生态特征基准信息, 即国际重要湿地信息表。
2) 在重要湿地内采集的信息数据。如监测工作获得的信息数据、相关科研单位在国际重要湿地内开展科研工作获得的信息数据。2. 3. 4 确定生态特征面临的威胁因素
根据I UCN -CM P 对威胁因子的分类标准威胁因素。
2. 3. 5 总结关键生态特征信息空缺
由于人力、物力、财力等一些因素的制约, 在以往
[14]
的管理活动中, 对一切关键生态特征可能缺乏关注, 导致这些关键生态特征出现信息空缺, 不利于对它们进行描述和为它们设定可接受的生态特征变化范围, 不利于掌握它们的生态特征状态和变化趋势。因此, 为了弥补这些信息空缺, 首先应将存在信息空缺的生态特征进行总结, 并为它们设定监测计划来填补这些信息空缺。
3 国际重要湿地生态特征监测清单
分析
国际重要湿地生态特征正在面临或将来有可能出现的
3. 1 湿地生态组分监测清单
湿地生态组分指生态系统的组成元素, 反映的是
湿地在某一时刻的生态系统所处的状态, 是历来监测工作的重点, 也是野外生态系统长期定位研究的基本要素。表2列出的组分及其监测目标和监测内容可以
表2 湿地生态组分监测清单
生态组分气候
监测目标
监测和测定区内气象因子的变化趋势
监测内容
温度(极端低温、高温) 观测降水(冰雪、冰雹等) 观测风暴(台风、龙卷风) 观测首霜、冰冻、融冻期观测
物候
湿地面积与边界栖息地湿地土壤
关键保护对象及其食物
国际重要湿地面积、边界的季节与年度变化
不同类群鸟类、鱼类等栖息地面积的变化、破碎化的状况土壤环境
春季植物发芽、冬季休眠观测丰水期湿地面积和边界枯水期湿地面积和边界不同栖息地的面积及其边界不同栖息地景观格局与破碎化主要土壤类型及其分布
土壤有机质含量、土壤酸碱度、土壤生物、重金属
水质
水环境
透明度、泥沙含量、p H 值溶解氧、五日生化需氧量盐度、总磷、总氮
植物群落、植被
监测植被及其关键物种、珍稀濒危物种的变化状况
植被类型及其分布植物种类(物种数)
优势种及其丰度、高度与盖度濒危物种、特有种
水鸟 兽类两栖爬行类
监测水鸟种群的动态变化是否在正常随机变化的范围之内
典型的湿地兽类、濒危物种特有种、濒危种
迁徙水鸟种类、留鸟种类、水鸟种群(越冬地)
珍稀濒危鸟类种类及其种群种类分布及其种群变化物种总数
珍稀濒危物种及其种群数量
鱼类(包括贝类与虾类) 本土鱼类物种、特有种
物种总数
珍稀濒危物种及其种群数量
6
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直观地说明这部分监测工作的重要意义。的监测可以有效地发现湿地退化的原因, 对监测湿地生态特征的变化, 或即将发生变化起着关键的作用, 应该是国际重要湿地监测的核心。见表3。只有发现生态特征发生、或即将发生变化, 预测变化的方向, 才有可能制定有效的措施, 履行 湿地公约 3. 2条款内容。
3. 2 生态过程监测清单
生态过程往往被日常监测工作所忽视。生态过程往往涉及周边环境变化而引起生态组分的变化, 进而
导致湿地生态系统服务水平的下降。因此, 生态过程
表3 湿地生态过程监测清单
生态过程水文
监测目标
湿地的环境流
监测内容
水源(地表水、地下水) 及流量洪水成灾强度及水灾持续时间低水位、或干旱及持续时间最高水位与最高海潮, 水深
初级生产力营养循环碳循环动物繁殖率植被更新
湿地植被营养化程度
湿地的碳源、碳汇状态
关键水鸟、濒危兽类、两栖、爬行及鱼类关键栖息地植被
单位面积生物量
进入湿地的氮、磷含量, 流出湿地的氮、磷含量二氧化碳通量、氧化亚氮通量、甲烷通量水鸟繁殖巢数(繁殖地) 、繁殖数量植被天然更新状况虫媒传粉昆虫密度
人工辅助更新(植物收割等)
种间关系显著的植被扩散动物迁徙
关键水鸟、濒危兽类、两栖、爬行及鱼类关键栖息地植被关键水鸟、兽类及鱼类
野生动物对植被的影响天敌捕食、疾病发生状况
植被扩散面积、外来种入侵及其扩散状况迁徙通道(兽类与鱼类) 的连接性迁徙时间、迁徙数量
迁徙路线(鸟类) 及其到达与离开时间
威胁因素
及时监测破坏生态系统过程的风险
外来种入侵上游调水、大坝修建污水排放、污染物
生境破碎化(大坝、公路、铁路等) 改变土地利用极端天气天然气开采风力发电过度水产养殖
3. 3 生态系统服务监测清单
生态系统服务变化的监测, 既可以准确评估湿地的多种效益, 为湿地生态补偿提供公开、透明的实施依
据, 又可以为湿地管理提供决策依据。由于生态系统服务的一些指标涉及周边, 乃至一个国家的社会经济发展, 因此, 科学合理的监测指标是开展湿地保护宣传教育的重要素材, 也是鼓励公众参与湿地保护与管理的一个重要杠杆。见表4。一些指标可以通过利益相关方的参与、或提供调查数据, 通过统计分析得到可靠
的估计值。
表2、表3和表4分别给出了国际重要湿地的生态组分、生态过程以及生态系统服务功能的关键指标, 构成了较为全面的国际重要湿地监测清单。但这并不代表每一块国际重要湿地都要求监测表2、表3和表4中列出的所有监测内容。相反, 在实际应用中, 涉及某一特定的国际重要湿地时, 可根据不同湿地的生态特征和保护目标, 从表2、表3和表4所列完整的国际重要湿地监测指标中进行选取。
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表4 生态系统服务监测清单
生态系统服务
供给服务
供水
监测目标 水资源利用
监测内容
饮用水取水量农业用水取水量工业用水取水量
食品
湿地生物资源利用
水产品(鱼、虾、贝类等) 蔬菜、粮食饲料其它
工业原料
湿地生物资源
纤维、造纸沙石等建筑材料能源药材其它
调节服务
生态效益
净化水质
调节径流(吸纳洪水和补充河流及周边地下水) 调节小气候(周边温湿度、风力) 防风固岸(滨海湿地) 其它
支持服务
生态安全
生物多样性维持区域水文过程成土造陆其它
文化服务
旅游与精神价值
重要的旅游胜地
人类文化遗产、古迹非物质文化遗产
具有重大影响的文学作品旅游人数、旅游收入其它
教育
教学与环境教育基地
环境教育基地与人数教学基地与培训人数示范项目及其推广价值
科学研究
科学研究基地
研究基地及经常到此研究人数研究课题数及经费发表论文数量科研成果奖、专利其它
宗教信仰
宗教圣地
神山、神湖
宗教场所及参拜人数宗教信仰及传说源泉等
4 结论
生态特征描述是国际重要湿地管理的基础工作, 也可以称作为湿地管理的基准信息。评价一块国际重
要湿地管理的有效性、或管理水平的高低, 应与国际重要湿地生态特征的现状与历史进行评价分析。因此, 对于每一块国际重要湿地而言, 目前迫切需要系统地描述其生态特征, 为今后的保护管理提供基准信息。
8
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国际重要湿地的监测指标体系, 需要充分体现国家履行 湿地公约 的需求, 以及中央、地方湿地保护与管理的政策落实与执行的需求。因此, 国际重要湿地的监测指标, 应该包括湿地的生态组分、生态过程与生态系统服务的关键指标。将国际重要湿地监测纳入到湿地管理的计划中, 并充分利用社会各界对湿地保护与管理的积极性, 开展参与式监测。参考文献:
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