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        2024 年 第 63 卷 2 期

          特约论文

        • 王岳军,舒良树,张玉芝,CAWOOD A. Peter,钱鑫,甘成势,汪程
          2024, 63(2): 1-25. DOI: 10.13471/j.cnki.acta.snus.ZR20240043
          摘要：包括扬子、华夏和琼西南诸多块体的华南东部保存了与哥伦比亚和罗迪尼亚超大陆聚散有关的丰富地质记录，是理解东亚前寒武纪动力学演化的关键地区。本文基于琼西南、扬子东部和华夏陆块元古代地层和岩浆记录，分析并综述了华南东部地区元古代构造过程及其在超大陆的古位置。研究表明，琼西南地块在中元古代（~1.45 Ga）时期形成于哥伦比亚超大陆内部的非造山裂谷环境，经历了~1.05 Ga的麻粒岩相高级变质作用。其与扬子西南缘关系紧密，在~1.30~1.05 Ga期间，可能作为中元古代Albany-Fraser造山带的一部分。华夏和扬子东部在新元古代早期显示差异的地质特征，两者因古华南洋而分隔。江山-绍兴缝合带以东的华夏陆块发育εHf（t）值为负的~1.0~0.9 Ga长英质火山岩，与江-绍缝合带之西的扬子陆块同期具正εHf（t）值的双溪坞弧迥然不同，他们很可能是响应于原高止大洋俯冲而作为早新元古代（~1.0~0.9 Ga）原华夏造山作用的地质记录。怀玉和江南地区广泛发育~870~830 Ma的火成岩（集中在850~830 Ma），其碎屑岩含~860~830 Ma碎屑锆石年龄峰值、~980 Ma锆石颗粒较少。相反华夏陆块较少发育同期火成岩，碎屑岩中~980 Ma碎屑锆石丰富而~860~830 Ma碎屑锆石少见。以裂谷环境为其成因性质的~820~750 Ma板溪群、沥口群和马面山群及同期火成岩广泛见于华夏和怀玉地块及江南造山带，并以角度不整合经沧水铺群和骆家门砾岩与冷家溪群及其相当岩系分割，自此使之进入相对稳定的板内沉积演化期。研究认为，新元古代早期（~1.0~0.9 Ga）在华夏内部武夷-云开一线发育了与印度Eastern Ghats造山带走向相接的增生造山带，同时在扬子与华夏陆块之间发育了新元古代古华南洋，该大洋向西持续俯冲形成了长寿命的新元古代（~0.97~0.83 Ga）华南沟-弧系统，相继形成了~0.98~0.88 Ga的双溪坞洋内弧，~0.87~0.83 Ga怀玉大陆弧及~0.87~0.83 Ga的江南陆内弧后盆地，可与罗迪尼亚超大陆外缘印度西北的新元古代德里造山带相对比。该系统内双溪坞洋内弧盆在~0.87 Ga关闭而转入~0.87~0.83 Ga的怀玉-江南安第斯型活动大陆边缘，进而于~830~810 Ma由扬子和华夏陆块沿江南造山带拼合而成古华南陆块，自810 Ma之后由于罗迪尼亚超大陆裂解及大规模后造山裂谷作用，造就了板溪群及其相当岩系和同期双峰式火成作用。  
          关键词：中新元古代构造格局;哥伦比亚内部;罗迪尼亚外缘;古华南洋;扬子-华夏陆块   
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          发布时间：2024-04-10

          研究论文

        • 康诺尧,傅强,向贤哲,刘晋晖,章桂芳,张珂,刘蔚秋,杨强,师超凡
          2024, 63(2): 26-34. DOI: 10.13471/j.cnki.acta.snus.2023D034
          摘要：丹霞山因红色砂砾岩形成典型的红层地貌，其裸露岩壁的时空分布及反射率变化（裸露特征）会受到环境因素的影响。本研究通过实地测量岩壁剖面反射率，提取Sentinel-2卫星遥感数据的短波红外波段，对丹霞山红层岩壁反射率进行量化进而判别裸露岩壁的区域面积变化；在此基础上，结合丹霞山整体植被的NDVI值和2018—2022年间的气候因子数据，从不同尺度的生物环境和非生物环境多角度探讨丹霞山岩壁裸露特征的时空演变规律。结果表明，丹霞山裸露岩壁反射率在MAM及JJA时期较低，而在SON和DJF时期的裸露岩壁反射率较高，即该时期红层明度较高；丹霞山红层岩壁裸露面积，在2018—2022年间年际变化较小，季节间变化较大，在SON和DJF时期，即9月至次年2月岩壁红层裸露面积最大；长老峰区域裸露岩壁的特征受非生物因素和不同尺度生物因素的共同影响。其中，裸露岩壁的面积变化特征主要受由气候条件决定的较大尺度植被总体生长状况影响，而裸露岩壁反射率所指代的颜色特征则主要受水分和微观层面岩壁生物影响。  
          关键词：红层岩壁;裸露特征;短波红外;生物环境;非生物环境;NDVI   
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        • 闵馨童,朱轲,朱仟,魏庆
          2024, 63(2): 35-45. DOI: 10.13471/j.cnki.acta.snus.ZR20230001
          摘要：本文研究基于集合卡尔曼滤波（EnKF）的多源遥感土壤水分数据同化，对分布式水文模型DHSVM模拟过程中关键要素的影响。以湘江流域为例，选择SMAP和ASCAT遥感土壤水分数据，利用EnKF算法对DHSVM进行土壤水分模块的遥感数据同化。通过对比分析无同化方案、ASCAT同化方案和SMAP同化方案得到的径流和土壤水分结果，评估多源遥感土壤水分数据同化对水文关键变量模拟的影响。结果显示，湘江流域内，ASCAT同化无论是从径流模拟还是土壤水分模拟方面都要优于SMAP同化。径流模拟方面，ASCAT同化方案的NSE（NSE=0.677）相比无同化方案（NSE=0.662）有所提升，BIAS值减小了1.7个百分点。土壤水分模拟方面，相比无同化方案，ASCAT同化NSE提升了10%，BIAS减小了4.7个百分点，RMSE减小了12.5%。相对而言，SMAP同化方案整体模拟效果的改进并不显著。研究结果突出了遥感土壤水分数据同化的有效性，对水文变量模拟的改进具有重要意义。  
          关键词：DHSVM;EnKF;多源遥感数据;土壤水分;数据同化   
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          发布时间：2024-04-10
        • 王蕾,陈起英,徐国强,胡江林
          2024, 63(2): 46-58. DOI: 10.13471/j.cnki.acta.snus.2023D029
          摘要：2022年6月6~10日我国江淮-华南地区发生一次大范围强降水过程，造成重大洪涝灾害。强降水发生在850 hPa切变线附近，当切变线南压至华南地区时，配合西南暖湿气流，造成华南地区大暴雨降水。利用ERA5再分析数据及降水融合产品，评估了中国气象局全球同化预报系统（CMA-GFS）对此次过程的预报效果，诊断了预报偏差来源，进行了针对性敏感试验。结果表明：CMA-GFS对影响此次雨带位置和移动的南亚高压脊线移动、副高范围变化趋势以及850 hPa切变线移动预报与再分析结果一致，因此对雨带位置和移动趋势预报效果较好，但存在切变线降水偏弱，福建东部沿海、广东北部及广西中部的分散性大暴雨漏报，广东北部雨带偏北及暖区暴雨漏报问题；偏差诊断显示，CMA-GFS对切变线北侧风速预报偏弱3～8 m/s，广西、广东中北部水汽辐合偏弱2×10-5～5×10-5 g/（m2·Pa·s），导致切变线降水偏弱，南侧南风分量偏强3～5 m/s导致广东北部雨带偏北约60 km，华南沿海850 hPa急流偏弱4～6 m/s，暖区水汽输送偏少4～10 g/（cm·hPa·s），导致暖区暴雨漏报；采用美国全球预报系统（NCEP-GFS）分析场初始化明显改善了雨带位置预报，采用WSM6云微物理方案及收紧积云对流参数化方案中对流触发条件改善了切变线降水中心位置和量级预报，暖区降水量级也由小到中雨增强至中到大雨。  
          关键词：CMA-GFS;强降水;误差诊断;预报改进   
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          发布时间：2024-04-10
        • 丁瑜,贾羽,王晅,宗钟凌,张家生
          2024, 63(2): 59-66. DOI: 10.13471/j.cnki.acta.snus.2023D021
          摘要：重载列车荷载作用下路基夹层、道砟囊、翻浆冒泥等路基病害频发，严重影响了列车的安全运行。为分析重载列车荷载作用下路基夹层现象，采用自制试样筒对路基土（粉质黏土）和道砟进行循环加载试验，分析重载列车荷载作用下试样变形特性及路基夹层的产生与发展过程；进而提出路基夹层的两个主要表征指标，即路基夹层厚度和细颗粒迁移质量。结果表明：1）重载列车荷载作用下，试样的轴向变形呈非线性增大的趋势；路基夹层在加载初期较为明显，加载后期路基夹层的变化不明显。2）采用路基夹层厚度及细颗粒迁移质量这两个指标对路基夹层特性进行表征，路基夹层厚度、细颗粒迁移质量与路基土体初始干密度近似呈线性负相关关系，与循环荷载幅值近似呈线性正相关关系，而加载频率对路基夹层厚度和细颗粒迁移质量的影响相对较小。  
          关键词：重载列车;路基夹层;轴向变形;路基夹层厚度;细颗粒迁移质量   
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          发布时间：2024-04-10
        • 杨帆,王贤睿,林耿
          2024, 63(2): 67-77. DOI: 10.13471/j.cnki.acta.snus.2023D040
          摘要：以广东省消化道肿瘤高发区——潮汕地区为例，援引路径依赖与场域-惯习理论，应用定量和定性混合研究的方法，从社会文化机制的视角，通过对潮汕人工夫茶与腌制食品饮食习惯的分析，解释为何非健康的地方性饮食行为仍然具有强大的文化惯性。研究认为：潮汕人对工夫茶香味的追求、传统特殊茶艺文化的日常化以及功夫茶所附加的现代社交属性等因素，不断锁定与强化了以热饮为特征的工夫茶品饮方式；民间食用杂咸的传统习俗、快节奏现代生活下对快捷饮食的需求以及本地人对海鲜食材原始风味的追求，是腌制食品在潮汕地区持续风行的直接因素。在潮汕饮食场域中，惯习是一种社会化的主观性，具有强大的无意识、结构化力量。这种社会力量型塑了集体性饮食行为的路径，让社会行动者自觉进入一个自然的、充满意义的生活空间。既往医学或健康地理观点大多聚焦于地理环境、疾病、饮食习惯三者之间的联系，本研究所揭示的饮食行为路径依赖中的社会文化机制，对这种联系的理解具有较好的拓展意义，也有助于为疾病预防提供新的思路和建议。  
          关键词：消化道肿瘤;地方饮食;路径依赖;场域;惯习   
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        • 陈伟文,田秋扬,胡天江
          2024, 63(2): 78-84. DOI: 10.13471/j.cnki.acta.snus.2023D005
          摘要：利用无人机对灾难场景进行三维重建的应用技术，可以帮助救援人员快速了解灾难现场破坏程度、受灾人员位置分布，从而确定更好的救援方案。鉴于灾难场景状况复杂，为无人机提前规划飞行航线和拍摄视点，可实现快速对灾难区域的覆盖侦察与重建。在无人机面向灾难区域进行图像采集与三维重建的背景下，重点关注无人机在灾难场景下的航迹规划问题，通过无人机快速倾斜扫掠灾难区域以建立先验模型，并对先验模型表面进行采样和评估，进一步生成具有位置和方向约束的三维视点。为满足无人机和云台相机的动力学约束，将多视点连接与航迹规划作为优化问题进行求解，同时考虑了路径的平滑性与视点的可达性以产生规划航迹。与环形航线和之字形航线的规划方法相比，本文方法可以更为快速地实现无人机三维航迹规划并建立受灾区域的三维模型。  
          关键词：灾难救援;三维重建;航迹规划;无人机;麻雀搜索算法   
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          发布时间：2024-04-10
        • 杜兴瑞,孟云鹤,陆璐
          2024, 63(2): 85-94. DOI: 10.13471/j.cnki.acta.snus.2023B047
          摘要：针对航天器近距离视线抵近同时存在轨道与姿态机动的非合作目标特定方位控制问题，提出了一种基于控制Lyapunov函数（CLF）的模型预测控制方法（LMPC）。首先，根据视线坐标系下的轨道动力学方程，建立了满足视线指向要求的航天器相对轨道动力学模型，并推导了期望轨道的解析表达式。其次，利用MPC方法设计控制器进行在线优化控制，并通过纳入基于李雅普洛夫方法的非线性反步控制的显式特征，构建收缩约束式，以确保闭环稳定性。接着，对基于LMPC的控制方法的递归可行性和闭环稳定性进行了证明。最后，仿真结果证明了所设计的LMPC轨迹跟踪方法的有效性和鲁棒性。  
          关键词：非合作目标;近距离视线抵近;非线性动力学系统;控制Lyapunov函数;模型预测控制   
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        • 梁立创,田俊,苏东川,李辉,姜乃斌
          2024, 63(2): 95-107. DOI: 10.13471/j.cnki.acta.snus.2023B010
          摘要：热管冷却反应堆是核反应堆电池的首选堆芯之一，热管堆固态堆芯高温膨胀的力学性能需要引起重视。为了获得热管冷却反应堆316H不锈钢基体在高温下的力学变化，以MegaPower作为分析对象，采用开源蒙特卡罗程序（OpenMC）和商用有限元计算软件ANSYS Mechanical，对反应堆满功率运行工况进行了热力耦合分析。结果表明：1）在满功率运行水平，堆芯基体会产生显著的温度集中和热应力集中，燃料和基体的峰值温度分别为1 023 K和970 K，基体的最大热应力为49.5 MPa；2）在高温蠕变的效应下，基体的应力会显著降低，应力分布趋于均匀；3）在堆芯运行过程中，基体等效总应变只有微小变化，而等效弹性应变的减少和等效蠕变应变的增加几乎是同步且等量进行的。  
          关键词：固态堆芯;高温;316H不锈钢;蠕变   
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        • 李婉培,吕中荣,谢培悦,焦柯,汪利
          2024, 63(2): 108-114. DOI: 10.13471/j.cnki.acta.snus.2023B064
          摘要：以柔性曲拱为研究对象，提出一种双尺度数字图像相关方法。在整数像素尺度，通过傅里叶变换快速找到变形参数的像素级初始估计；在亚像素尺度，结合像素级初始估计和逆合成高斯-牛顿迭代，得到亚像素精度的振动测量。在获得结构振动响应后，使用频域分解方法识别结构的固有频率、振型。最后，开展柔性曲拱的视觉测量实验，并辅以激光测振仪测量进行对比分析，验证了所提方法在柔性结构振动测量和模态辨识中的有效性。  
          关键词：数字图像相关方法;双尺度位移恢复;柔性大变形结构;模态辨识   
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          发布时间：2024-04-10
        • 付雷,王骥
          2024, 63(2): 115-122. DOI: 10.13471/j.cnki.acta.snus.2023B063
          摘要：针对海洋牧场三维环境监测，提出了一种基于改进蜣螂优化算法（IDBO， improved Dung beetle optimizer）的UWSN（underwater wireless sensor networks）覆盖方法。首先，在蜣螂优化算法（DBO）种群初始化时加入Chebyshev混沌映射，使得种群资源在搜索空间的分配方面更加均衡。其次，通过自适应权重因子和Levy飞行改进觅食小蜣螂的位置更新方式，提升了位置搜索能力和DBO算法的收敛能力。将IDBO算法应用在海洋牧场UWSN覆盖优化中，仿真结果表明：在不同参数环境下，IDBO算法的覆盖率高于随机部署和其他智能优化算法，并且能以较低的节点能耗获得更高的覆盖率，节点分布也更加合理。  
          关键词：海洋牧场;水下无线传感器网络;Chebyshev混沌映射;自适应权重因子;Levy飞行   
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          发布时间：2024-04-10
        • 刘超群,谷德峰,黄志勇,王傲明,刘道平
          2024, 63(2): 123-130. DOI: 10.13471/j.cnki.acta.snus.ZR20230018
          摘要：针对重力卫星质心偏差在轨标定的问题，提出了一种仅使用加速度计数据进行质心在轨标定的方法：以1A级加速度计数据作为输入，采用Butterworth滤波去除数据中的噪声，提取质心标定机动产生的线性加速度和角加速度信号，最后结合最小二乘原理对质心偏差进行标定。利用GRACE-FO C星的加速度计数据对提出的质心标定方法进行验证，估计了C星发射至今的质心偏差。结果显示，三轴的标定精度均优于10 μm，与利用姿态数据计算的质心偏差在三轴方向上的互对比差异（RMS）为［9.6，9.3，7］ μm，与喷气推进实验室（JPL）公布结果的RMS为［7.4，3.8］μm。与传统方法不同，由于仅使用了加速度计测量数据，该方法可用于卫星姿态缺失情况下的质心在轨标定。  
          关键词：GRACE-FO;重力卫星;加速度计;质心标定   
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          发布时间：2024-04-10
        • 王冬新,刘春巧
          2024, 63(2): 131-138. DOI: 10.13471/j.cnki.acta.snus.2023E024
          摘要：TMEM138是一种纤毛蛋白，其缺失会导致系统发育性纤毛病-Joubert综合征。为解析其致病的分子机制，本文对TMEM138进行了保守性分析和拓扑结构研究。选取8个代表性物种分析TMEM138蛋白一级、二级和三级结构的保守性，确定了TMEM138的跨膜结构域最为保守，是实现其功能的重要结构基础。通过构建TMEM138体外过表达载体并结合活细胞染色技术，首次验证了TMEM138的膜定位和其拓扑学结构，该结论可为TMEM138的研究提供进一步的帮助。  
          关键词：TMEM138;保守性分析;膜拓扑结构   
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          发布时间：2024-04-10
        • 李飞,李超怡,何越,陈佩玲,陈俊汝,王家胜,李春谋,曾茂桢,宋琳,张擎
          2024, 63(2): 139-149. DOI: 10.13471/j.cnki.acta.snus.2023E045
          摘要：鼻咽癌（NPC， nasopharyngeal carcinoma）作为我国南方及东南亚地区高发的一种头颈部恶性肿瘤，远端转移和局部复发是导致其治疗失败的主要原因。本研究通过对不同转移能力的鼻咽癌细胞进行分析，发现整合素β3（ITGB3， integrin β3）在高转移鼻咽癌细胞中的表达明显高于低转移鼻咽癌细胞。随后的研究表明ITGB3的上调表达促进了鼻咽癌细胞迁移、侵袭、克隆形成以及黏附能力，同时促进了鼻咽癌细胞增殖并抑制其凋亡水平。进一步地，本研究发现，ITGB3主要通过激活MAPK/ERK途径，进而促进鼻咽癌细胞迁移、侵袭、克隆形成以及黏附。因此，研究揭示了ITGB3对鼻咽癌细胞转移的调控作用及其分子机制，为鼻咽癌细胞转移防治与治疗提供了新的理论基础。  
          关键词：鼻咽癌;整合素β3;肿瘤转移;MAPK/ERK途径   
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          发布时间：2024-04-10
        • 梁卫驱,胡珊,黄皓,郑伟才,喻孟君,陈彦,陈淑慰,徐匆,罗华建,刘孝龙
          2024, 63(2): 150-159. DOI: 10.13471/j.cnki.acta.snus.2023E035
          摘要：为获得具有药肥双效的多功能植物根际促生菌，从葡萄根际土壤中分离出同时具有溶磷解钾功能的菌株F13。该菌通过形态学观察、生理生化检测和16S rDNA比对，鉴定为铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）。经平板对峙法测定菌株F13对8种植物病原菌的抑制率为63.26%~81.53%。田间应用中发现，菌株F13发酵液灌根处理对豆角（Vigna unguiculata subsp. sesquipedalis （L.） Verdc.）生长具有显著的促进作用，其中实验组在株高、叶片数、茎粗方面分别高于对照组26.7%、24.4%、11.9%，产量高于对照组39.68%；在植株吸收磷、钾元素方面分别高于对照组11.5%、46.8%；在豆角果实中维生素C、可溶性蛋白含量方面分别高于对照组22.15%、55.55%。此外，菌株F13对豆角白粉病的相对防效达 71.92%。因此，菌株F13是一株具有巨大应用潜力的药肥双效植物根际促生菌。  
          关键词：植物根际促生菌;促生作用;拮抗作用   
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          发布时间：2024-04-10
        • 刘洪亮,赵飞,唐凤婷,李锦俊,张轩,杜志云,黄华容,佘志刚
          2024, 63(2): 160-167. DOI: 10.13471/j.cnki.acta.snus.2023E048
          摘要：对红树植物桐花树内生真菌Talaromyces amestolkiae 30的次级代谢产物进行了研究。采用大米固体发酵培养，色谱分离技术纯化单体，ESIMS和NMR等波谱数据分析，鉴定了12个异香豆素单体化合物：aspergillumarin A（1）、aspergillumarin B（2）、 5，6-dihydroxy-3-（4-hydroxypentyl）-isochroman-1-one（3）、 mucorisocoumarin A（4）、 peniisocoumarin H（5）、 peniisocoumarin E（6）、 dichlorodiaportin（7）、 mucorisocoumarin C（8）、 peniisocoumarin G（9）、 talumarin A（10）、 5，6，8-trihydroxy-4-（1'-hydroxyethyl）-isocoumarin（11）和sescandelin（12），其中化合物4、 6、 7首次从篮状属真菌中分离得到。二倍稀释法抑菌活性测试显示，化合物4、 6、 7有抑制金黄色葡萄球菌作用；MTT法测试细胞毒活性，表明化合物7对前列腺癌PC-3细胞和VCaP细胞有细胞毒活性。  
          关键词：红树林真菌;篮状菌;次级代谢产物;异香豆素类   
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          发布时间：2024-04-10
        • 牛鹤丽,徐岩,杨应,孙艳雨,郝成欣,姜春旭,王佐成,杨晓翠
          2024, 63(2): 168-180. DOI: 10.13471/j.cnki.acta.snus.2023C008
          摘要：采用DFT的M06-2X和MN15杂化泛函方法，结合处理溶剂效应的SMD模型方法，对标题反应进行研究。研究发现：His分子可在α-H质子以羧基（质子化的）下面的O为桥迁移；H质子从氨基（质子化的）N迁移到质子化羧基上面的O后，α-H再以N和羧基（质子化的）下面的O分别为桥迁移；质子从氨基（质子化的）N迁移到咪唑环上的N后，α-H再以氨基（质子化的）N和羧基（质子化的）下面的O分别为桥迁移5个反应通道实现对映异构。势能面计算表明：隐性溶剂效应下5个通道决速步的自由能垒分别是245.6、238.1、297.3、270.9和257.7 kJ/mol；显性溶剂效应下这些能垒分别降到139.9、120.7、161.7、142.7和157.3 kJ/mol。结果表明，水液相下His只能少量的消旋，生命体补充His比较安全。  
          关键词：组氨酸;对映异构;密度泛函理论;过渡态;吉布斯自由能垒   
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          发布时间：2024-04-10
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