王華英，胡海棠，李存軍(.中國礦業(yè)大學(xué)資源與地球科學(xué)學(xué)院，江蘇徐州22008;2.北京農(nóng)業(yè)智能裝備技術(shù)研究中心，北京00097;.北京農(nóng)業(yè)信息技術(shù)研究中心，北京00097)

我國作為一個(gè)人口大國，確保糧食安全一直是我國農(nóng)業(yè)政策最主要的目標(biāo)。糧食安全的概念是聯(lián)合國糧農(nóng)組織1974年11月在第一次世界糧食首腦會(huì)議上首次提出的，其基本內(nèi)涵是，讓所有人在任何時(shí)候都能獲得充足的糧食［1］。在農(nóng)業(yè)部制定的農(nóng)業(yè)“十二五”規(guī)劃中，對我國的糧食安全概念給出了具體的數(shù)字衡量標(biāo)準(zhǔn):努力實(shí)現(xiàn)“一個(gè)確保、三個(gè)力爭”，即確保糧食基本自給，立足國內(nèi)實(shí)現(xiàn)基本自給，確保自給率95%以上。在2013年的中央農(nóng)村會(huì)議中，習(xí)近平主席指出:中國人的飯碗任何時(shí)候都要牢牢端在自己手上，再次強(qiáng)調(diào)了糧食自給的重要性。種植業(yè)是農(nóng)業(yè)的重要基礎(chǔ)，糧棉油糖是關(guān)系國計(jì)民生的重要商品，保障糧食有效供給是農(nóng)業(yè)發(fā)展的首要任務(wù)。盡管我國糧食生產(chǎn)在2004～2013年實(shí)現(xiàn)“十連增”，但糧食安全并非高枕無憂。由于近年來氣候?yàn)?zāi)害的頻繁發(fā)生，工業(yè)化、城鎮(zhèn)化不斷發(fā)展和人口遞增趨勢未減，至2013年我國糧食自給率已跌破90%。合理的種植制度是國家糧食安全的基礎(chǔ)保障，其重要性不可替代。

近年來針對全國或地區(qū)的種植制度進(jìn)行了許多相關(guān)研究，有些是基于統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)對區(qū)域的種植結(jié)構(gòu)及變化進(jìn)行分析，如梁書民等［2］、云雅茹等［3］、張麗等［4］;有些則基于遙感監(jiān)測數(shù)據(jù)對全國復(fù)種指數(shù)或主要農(nóng)作物布局進(jìn)行研究，如閆慧敏等［5－6］、唐華俊等［7］。然而，縱觀相關(guān)文獻(xiàn)，很少有文章對我國種植制度變遷進(jìn)行全面的研究和總結(jié)，多數(shù)集中在區(qū)域的研究，這可能跟我國種植制度空間差異大，而全國的種植制度相關(guān)數(shù)據(jù)獲取困難，缺乏有效的共享機(jī)制和平臺有一定關(guān)系。筆者重點(diǎn)從近三十年來反映我國種植制度變化的全國性或區(qū)域性研究成果進(jìn)行匯總和分析，從種植結(jié)構(gòu)、熟制等角度歸納和剖析我國種植制度時(shí)空變化及關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素研究，并提出了未來保障糧食安全的若干建議。這對于全面了解我國種植制度的時(shí)空變化特征及驅(qū)動(dòng)力，評估未來種植制度發(fā)展態(tài)勢以及對糧食安全的，具有重要的參考意義。

1 種植制度的內(nèi)涵

種植制度指一個(gè)地區(qū)或生產(chǎn)單位農(nóng)作物的組成、配置、熟制與種植方式所組成的一套既相互聯(lián)系又與當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)資源、生產(chǎn)條件等相適應(yīng)的技術(shù)體系［8］。其中作物空間格局或者稱作物布局，包含作物結(jié)構(gòu)和配置，是種植制度的基礎(chǔ)，它決定作物種植的種類、比例、一個(gè)地區(qū)或田間內(nèi)的安排［7］。而熟制是指一年內(nèi)種植作物的季數(shù)，包括一熟制和多熟制，不僅是耕地利用程度的表示方法，同時(shí)也是研究種植制度的重要內(nèi)容。

2 我國種植制度時(shí)空變化及驅(qū)動(dòng)力

2.1 熟制時(shí)空變化及驅(qū)動(dòng)力

2.1.1 熟制時(shí)空變化特征。多熟種植是我國種植制度的重要特征，它有利于充分利用土地、光熱資源和人力資源，是提高糧食產(chǎn)量的重要途經(jīng)。復(fù)種指數(shù)是多熟種植的表現(xiàn)形式之一，是現(xiàn)代耕作制度的重要特征，其實(shí)質(zhì)是延長種植時(shí)間，拓展播種面積，是區(qū)域糧食增產(chǎn)最簡單直接并且行之有效的方式［9］。我國由南到北熱量差異顯著，有一年一熟到一年三熟的多種耕作制度，大約有40%的耕地實(shí)行多熟種植，是耕地復(fù)種指數(shù)較高的國家之一。閆慧敏等基于多時(shí)相NOAA/AVHRR/NDVI遙感影像對我國農(nóng)田熟制特征進(jìn)行遙感反演，并對復(fù)種指數(shù)進(jìn)行計(jì)算和分析［5－6］。其研究結(jié)果表明，我國平原地區(qū)熟制較為均一，山區(qū)和丘陵地區(qū)則較為復(fù)雜多變，尤其是在淮河以南的山地丘陵，常常存在一熟、二熟、三熟并存的局面。除東北區(qū)幾乎沒有變化外，其他農(nóng)業(yè)區(qū)都有不同程度的提升。尤其在甘新區(qū)和長城沿線區(qū)，一熟轉(zhuǎn)二熟分別占26%和12%。20世紀(jì)80年代初到90年代末的20年間，全國復(fù)種指數(shù)從139%升高到142%。但在珠江三角洲、長江中下游、四川盆地的丘陵山地以及山東丘陵等地區(qū)有所下降，而四川盆地、黃淮海區(qū)，復(fù)種指數(shù)在平原地區(qū)有所增加或保持穩(wěn)定。趙永敢等研究表明，1978年以來西南地區(qū)耕地復(fù)種指數(shù)緩慢上升，由于西南地區(qū)山地、丘陵比例大，復(fù)種指數(shù)相對較低，相對于平原區(qū)具有較高的挖掘潛力［10］。徐昔保等研究表明，太湖流域以一年兩熟為主，但一年一熟比例呈持續(xù)增長趨勢，復(fù)種指數(shù)呈北高南低的空間格局，1995～2010年總體呈較明顯的下降趨勢，降幅從大到小依次為浙江省、上海市和江蘇?。?1］。何月等研究表明，浙江省2001～2010年間二熟區(qū)種植比例最大，年際變化幅度較小，一年一熟和一年三熟種植比例相當(dāng)，年際變幅相對較大，復(fù)種指數(shù)總體表現(xiàn)南大于北，空間差異顯著［12］。

2.1.2 熟制變化的驅(qū)動(dòng)力分析。影響熟制變化的主要因素有全球氣候變暖、農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力減少以及農(nóng)業(yè)科技進(jìn)步等幾個(gè)方面。

近年來我國氣候變化趨勢與全球氣候變化基本一致。李祎君等認(rèn)為，氣候變暖使各地?zé)崃抠Y源不同程度增加，多熟制向北推移，復(fù)種面積擴(kuò)大，復(fù)種指數(shù)提高［13］。張厚瑄研究顯示，在品種和生產(chǎn)力水平不變的前提下，如果僅考慮熱量要素的影響，氣候變化后我國多熟種植的面積會(huì)發(fā)生變化，表現(xiàn)為一熟區(qū)顯著下降，兩熟區(qū)稍微升高，三熟區(qū)則顯著提高［14］。周曙東等也認(rèn)為，氣候變暖將有利于多熟制的發(fā)展，尤其在我國熟制界限的敏感區(qū)域，可以通過改變種植模式來提高熟制和復(fù)種指數(shù)［15］。楊曉光等研究認(rèn)為，隨著溫度升高，積溫增加，與1950～1980年相比，未來氣候情景下2011～2040年和2041～2050年的一年兩熟種植界限和一年三熟種植界限都不同程度向北移動(dòng)［8］。

多熟種植對勞動(dòng)力資源有更高的需求。梁書民認(rèn)為，過去我國總體農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力過剩，從而為復(fù)種指數(shù)增加提供了充裕的勞動(dòng)力，尤其在安徽、川渝和河南等人口大?。?6］。然而改革開放以來，隨著我國城鎮(zhèn)化發(fā)展和農(nóng)民外出務(wù)工，農(nóng)村勞動(dòng)力價(jià)格上升，農(nóng)業(yè)比較利益下降，造成農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力尤其是青壯年勞動(dòng)力短缺，很多地區(qū)老人和婦孺成為了農(nóng)業(yè)勞動(dòng)主力。工業(yè)化城鎮(zhèn)化造成的勞動(dòng)力短缺是導(dǎo)致上海、北京、天津、江蘇等地區(qū)復(fù)種指數(shù)下降的主要原因。辛良杰等研究指出，在1996～2006年間，復(fù)種指數(shù)減低區(qū)主要集中在東南沿海發(fā)達(dá)省份［17］，這是由于東部地區(qū)非農(nóng)產(chǎn)業(yè)發(fā)達(dá)，農(nóng)民的非農(nóng)工資水平和非農(nóng)機(jī)會(huì)較多的緣故。而江西省因其毗鄰浙江、福建和廣東三省，大量農(nóng)民外出打工，也因此導(dǎo)致了江西省復(fù)種指數(shù)明顯降低。金姝蘭等研究認(rèn)為，由于高速的工業(yè)化、城鎮(zhèn)化以及目前城鄉(xiāng)差距的懸殊，吸引了大批農(nóng)村勞動(dòng)力進(jìn)城務(wù)工，長江中下游等地區(qū)棄耕現(xiàn)象嚴(yán)重，耕地復(fù)種指數(shù)下降顯著［18］。

農(nóng)業(yè)科技的進(jìn)步及其推廣將不僅影響到糧食作物的單產(chǎn)，同時(shí)也可能改變熟制，從而提高區(qū)域的復(fù)種指數(shù)。梁書民研究表明，由于1984年以來安徽農(nóng)業(yè)機(jī)械總動(dòng)力增加率居長江中下游地區(qū)首位，所以安徽成為1997～2007年長江中下游區(qū)唯一耕地復(fù)種指數(shù)增加的地區(qū)［16］。楊忍等研究表明，耕地資源稟賦相對豐富的平原農(nóng)區(qū)，即使農(nóng)村勞動(dòng)力質(zhì)量弱化，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機(jī)械化將破解農(nóng)業(yè)生產(chǎn)主體弱化的難題，使得耕地復(fù)種指數(shù)保持為一種平穩(wěn)的態(tài)勢［19］。譚智心等研究指出，隨著植物保護(hù)技術(shù)和地膜的應(yīng)用，北方許多地區(qū)的耕作制度得以改善，復(fù)種指數(shù)明顯提升，如河南省復(fù)種指數(shù)1978年為153%，2008年則提高到178%［20］。

2.2 種植結(jié)構(gòu)時(shí)空變化及驅(qū)動(dòng)力

2.2.1 種植結(jié)構(gòu)時(shí)空變化特征。農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)調(diào)整可以分為2個(gè)層面:一是宏觀調(diào)整;二是微觀調(diào)整。宏觀調(diào)整主要是糧經(jīng)比例的調(diào)整，即糧棉油糖以及蔬菜水果等作物播種面積的調(diào)整;微觀調(diào)整則是指同一作物內(nèi)部的調(diào)整，主要是作物品種的調(diào)優(yōu)。近年來種植結(jié)構(gòu)的變化在時(shí)間和空間上都有顯著變化。李炎子研究顯示，近三十年來，全國范圍的種植結(jié)構(gòu)變化表現(xiàn)為糧食作物比重下降，經(jīng)濟(jì)作物比重逐步上升，同時(shí)糧食作物中，雙季稻、小麥等的播種面積在下降，而一季稻等作物的種植卻不斷增加;經(jīng)濟(jì)作物中，花生、油菜籽、甘蔗和煙葉等作物的播種面積快速上升，而甜菜的種植卻大幅減少［21］。他還認(rèn)為，大部分省區(qū)種植業(yè)的結(jié)構(gòu)越來越趨于專業(yè)化，比如新疆棉花種植面積快速增加，成為了我國最大的棉花主產(chǎn)區(qū)，廣西則大幅增加甘蔗的種植，成為我國最大的甘蔗主產(chǎn)區(qū)。李天祥等研究表明，在2003～2012年期間東北、華北地區(qū)糧食內(nèi)部種植結(jié)構(gòu)調(diào)整表現(xiàn)為稻谷、玉米對大豆和其他糧食作物的替代為主，小麥播種比例較為穩(wěn)定，且東北地區(qū)這種替代關(guān)系最為明顯，華中地區(qū)則是稻谷、玉米對大豆、薯類及其他糧食作物的替代，小麥的播種比例也有所提高，西南和西北地區(qū)則是玉米比重上升、所有其他糧食作物比重下降，東南地區(qū)稻谷和玉米播種比例較為穩(wěn)定，以小麥對大豆及薯類等其他糧食作物替代為主，但該區(qū)作物調(diào)增調(diào)減比例不大［22］。何艷芬等研究表明，吉林省近50年來糧食結(jié)構(gòu)由大豆、玉米、谷子和高粱四大作物的結(jié)構(gòu)模式演變?yōu)橐杂衩渍冀^對優(yōu)勢的玉米型結(jié)構(gòu)［23］。云雅茹等研究表明，過去20年中，黑龍江省糧食作物種植結(jié)構(gòu)從主要以小麥和玉米為主的糧食作物種植結(jié)構(gòu)變化為以玉米和水稻為主［3］。張莉等研究表明，黑龍江賓縣在1996～2010年間糧經(jīng)比顯著升高［4］。其中，玉米種植面積大幅增加，而大豆、水稻種植面積則普遍減少。劉合滿等認(rèn)為，在1980～2010年間，西藏農(nóng)作物總播種面積顯著增加，糧食作物播種面積在1980～1994、2001～2010年間呈降低趨勢，1995～2000年間顯著增加，而油料作物、蔬菜作物和果園面積呈不斷增加趨勢［24］。李澤鳴等研究認(rèn)為，內(nèi)蒙古引黃灌區(qū)近30年由單一小麥種植結(jié)構(gòu)演變成現(xiàn)今小麥、玉米、葵花的多元化種植結(jié)構(gòu)［25］。近來對河北壩上高寒區(qū)［26］、南四湖流域［27］、重慶市武隆縣［28］等區(qū)域研究表明，區(qū)域種植結(jié)構(gòu)與全國范圍的種植結(jié)構(gòu)變化趨勢基本一致，主要表現(xiàn)為糧食播種面積占比不斷減少，傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)作物不斷增加，蔬菜水果則顯著增加。

2.2.2 種植結(jié)構(gòu)變化的驅(qū)動(dòng)力分析。影響農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)調(diào)整的主要因素有飲食結(jié)構(gòu)變化、糧食貿(mào)易、氣候變化、水資源、政策導(dǎo)向以及農(nóng)業(yè)科技的推廣等幾個(gè)方面。

一般情況下當(dāng)國家由貧窮轉(zhuǎn)向富裕時(shí)，經(jīng)濟(jì)增長帶動(dòng)收入水平提高，食物消費(fèi)需求和結(jié)構(gòu)的變化對糧食結(jié)構(gòu)提出了更高的要求［29－30］。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的提高，居民在解決基本溫飽問題之后對于農(nóng)產(chǎn)品消費(fèi)提出了優(yōu)質(zhì)和多樣化的需求，許多種植糧食作物的耕地轉(zhuǎn)化為種植收益更高的經(jīng)濟(jì)作物。梁書民等認(rèn)為，城鎮(zhèn)化帶來的食物總消費(fèi)的增加和食物消費(fèi)結(jié)構(gòu)的變化如人們對蔬菜、水果、肉食、水產(chǎn)品、食用植物油等消費(fèi)需求的增加而對主食消費(fèi)需求的減少是我國農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)變化的主要驅(qū)動(dòng)力［2］。胡小平等研究指出，隨著人們收入水平和食物消費(fèi)傾向的變化，糧食需求結(jié)構(gòu)問題逐漸顯現(xiàn)，口糧消費(fèi)逐年減少，對畜產(chǎn)品的需求量增加，從而帶動(dòng)了飼料用糧的需求日益旺盛［31］。

我國是糧食貿(mào)易大國，隨著貿(mào)易規(guī)模的不斷擴(kuò)大，我國糧食進(jìn)口在世界糧食進(jìn)口貿(mào)易中所占比重大幅提高，而國際市場與糧食貿(mào)易對國內(nèi)糧食品種也產(chǎn)生了重要的影響［32］。近年來，種植結(jié)構(gòu)中變化最為明顯的是國產(chǎn)大豆的種植急劇減少，昔日的大豆主產(chǎn)國到如今的大豆進(jìn)口國，我國只用了幾年的時(shí)間。近年來研究認(rèn)為，大豆進(jìn)口對我國大豆及其相關(guān)競爭作物有減少種植的壓力［33］，尤其是造成東北三省大豆種植面積銳減問題的關(guān)鍵［34］。此外，近年來棉花的種植也受到相應(yīng)的影響，楊莉等研究指出，隨著國際棉花市場的波動(dòng)棉花播種面積也表現(xiàn)出明顯的波動(dòng)特征［35］。

氣候變暖一方面使我國農(nóng)區(qū)的熱量資源普遍增加、農(nóng)業(yè)氣候帶北移，進(jìn)而導(dǎo)致作物的種植范圍擴(kuò)大;另一方面氣候變暖促使部分區(qū)域選擇或改變種植作物品種類型以適應(yīng)其變化。王鶴齡等研究表明，過去20年中，甘肅省河西地區(qū)作物種植結(jié)構(gòu)發(fā)生了很大的變化，與氣候變暖帶來的積溫增加及積溫帶北移東擴(kuò)密切相關(guān)［36］。趙秀蘭研究指出，近五十年來東北地區(qū)種植格局的改變?nèi)缬衩住⑺?、馬鈴薯等喜溫作物種植面積擴(kuò)大與氣候變暖帶來的積溫增加及積溫帶北移東擴(kuò)密切相關(guān)，是對區(qū)域顯著增溫的響應(yīng)［37］。

水資源短缺逐漸成為種植業(yè)發(fā)展的限制條件，農(nóng)業(yè)節(jié)水與作物種植結(jié)構(gòu)調(diào)整是一種既相互制約又相互促進(jìn)的關(guān)系。優(yōu)良的作物種植結(jié)構(gòu)應(yīng)按照適水原則選用耐旱、水分利用效率高的品種，適當(dāng)壓縮高耗水作物的種植比例，在一定程度上緩解農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)的不合理性。鐘甫寧等認(rèn)為，北方地區(qū)特別是西北區(qū)水稻播種面積的增長一直受到水資源的限制［38］。李玉敏等對北方六省以及甘肅、寧夏、湖北、湖南等10個(gè)省份的調(diào)研結(jié)果表明，水資源越是短缺，農(nóng)民越傾向于種植對灌溉依賴程度低、需水量小的作物［39］。

政府政策對農(nóng)戶的種糧行為有重要的影響和引導(dǎo)作用。肖雙喜等認(rèn)為，政府可以采用價(jià)格、補(bǔ)貼等政策手段保護(hù)棉農(nóng)利益，從而保護(hù)棉農(nóng)的種植習(xí)慣不被破壞［40］。張莉等認(rèn)為，近十年來，國家種糧補(bǔ)貼、農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格保護(hù)等政策的實(shí)施導(dǎo)致種糧經(jīng)濟(jì)效益有了持續(xù)且明顯的增長，而經(jīng)濟(jì)作物效益則受市場因素影響收益不穩(wěn)固，因此，農(nóng)民種糧積極性空前高漲，導(dǎo)致糧食作物種植比例不斷提高［4］。

農(nóng)業(yè)科技也是影響種植結(jié)構(gòu)的重要因素。周應(yīng)恒等研究表明，農(nóng)業(yè)科技進(jìn)步對促進(jìn)作物播種面積變化、種植產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整等方面具有比較大的貢獻(xiàn)［41］。王洋等認(rèn)為，優(yōu)良品種的推廣應(yīng)用促進(jìn)了吉林省玉米種植面積的擴(kuò)大，尤其是20世紀(jì)80年代末90年代初，一批性狀更優(yōu)良、產(chǎn)量潛力更高的新品種的推廣種植，更加推動(dòng)了吉林省玉米生產(chǎn)的發(fā)展［42］。韋昌聯(lián)等研究顯示，在1986～2006年間，由于農(nóng)業(yè)科技成果如轉(zhuǎn)基因技術(shù)等的推廣應(yīng)用，進(jìn)一步促進(jìn)了廣西自治區(qū)農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)的調(diào)整和優(yōu)化［43］。

3 結(jié)論與建議

對近年來對我國熟制和種植結(jié)構(gòu)的時(shí)空變化以及驅(qū)動(dòng)因素等方面研究成果進(jìn)行了總結(jié)，以期為種植制度調(diào)整的相關(guān)政策制定和研究提供參考借鑒。為了進(jìn)一步保障我國糧食安全，根據(jù)前文對我國種植制度時(shí)空變化及驅(qū)動(dòng)力的調(diào)研，筆者認(rèn)為我國未來種植制度需注意以下方面:

第一，根據(jù)區(qū)域農(nóng)業(yè)資源特點(diǎn)，維持和提升復(fù)種指數(shù)。對于農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力缺乏引起復(fù)種指數(shù)下降的地區(qū)，通過加快土地流轉(zhuǎn)和增強(qiáng)糧食直補(bǔ)力度，切實(shí)有效地保證有意愿從事規(guī)?；Z食種植的新型農(nóng)民或農(nóng)業(yè)合作社、企業(yè)的利益和積極性，同時(shí)加強(qiáng)農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，增強(qiáng)農(nóng)業(yè)機(jī)械化程度，降低農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力資源需求水平。對于氣候變化可能引起熟制提升或種植模式變化潛在可能的敏感地區(qū)，加強(qiáng)田間熟制模擬試驗(yàn)和配套的育種技術(shù)和農(nóng)機(jī)農(nóng)藝，探索氣候變化背景下區(qū)域種植制度發(fā)展策略，為未來熟制提升做好預(yù)研究。

第二，因地制宜，適時(shí)而變，優(yōu)化種植結(jié)構(gòu)，適應(yīng)國民食品消費(fèi)需求，保障口糧自給率和糧食安全性。種植結(jié)構(gòu)調(diào)整從宏觀來講要在滿足我國口糧基礎(chǔ)上注重調(diào)整優(yōu)化農(nóng)作物的種植結(jié)構(gòu)，尤其是在糧食作物持續(xù)減少的經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，同時(shí)鼓勵(lì)飼料作物的種植，滿足國民對肉類食物的需求。在微觀上，市場對農(nóng)產(chǎn)品的安全性、品種、色澤、味道等各方面都提出了更高的要求，因此要繼續(xù)大力推廣農(nóng)業(yè)科技，減少化肥和農(nóng)藥使用量，建立農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)測體系，使種植結(jié)構(gòu)向優(yōu)質(zhì)安全、高收益型方向傾斜。

第三，嚴(yán)格控制耕地面積占用。未來糧食安全面臨生態(tài)環(huán)境惡化、城鎮(zhèn)化建設(shè)以及國際化貿(mào)易市場影響等一系列挑戰(zhàn)。耕地面積不僅是作物種植面積、復(fù)種指數(shù)的約束因素，而且是糧食安全根本性的約束因素，因此要從基本國策層面牢牢嚴(yán)守我國1.2億hm2耕地面積紅線。

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