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區域資源環境承載力的內涵、特征與演進機制研究

2020-06-15 06:28:23王秦邱紅
當代經濟管理 2020年5期
關鍵詞:基本特征內涵

王秦 邱紅

[摘 要]區域資源環境承載力是綜合衡量區域人口、資源、環境是否協調,經濟發展是否可持續的重要指標。通過文獻檢索、資料收集和專家訪談,基于區域經濟學、資源與環境經濟學、地理學及生態學等相關理論,界定區域資源環境承載力的內涵和本質特征;基于系統思維,重點從生態、資源、環境與社會經濟四個維度研究區域資源環境承載力的承載機理與演進機制,構建多層次、多維度的理論分析框架。

[關鍵詞]區域資源環境承載力;內涵;外延;基本特征;演進機制

[中圖分類號]F127;X24[文獻標識碼]A[文章編號]1673-0461(2020)05-0051-08

一、引 言

作為描述與衡量區域發展限制的一個主要指標,區域資源環境承載力的研究意義十分重要。《國家“十三五”規劃綱要》明確指出:“根據資源環境承載力調節城市規模,……建設綠色城市。”《“十三五”生態環境保護規劃》(國發〔2016〕65號)提出以資源環境承載力為依據調整地區發展規劃和產業結構。中央辦公廳等部門印發的《關于建立資源環境承載能力監測預警長效機制的若干意見》(2017年9月)則強調了各省市要嚴格按照資源環境承載力規劃區域社會經濟發展。

資源環境承載力的研究已經受到國內外學者的廣泛關注,從基礎理論到實踐應用積累了大量豐碩成果。比較而言,區域資源環境承載力的研究還相對較少,圍繞區域資源環境承載力的理論研究體系尚未形成,區域資源環境承載力的內涵與外延、基本特征、承載機理與演化機制等基礎理論的研究亟待加強。

二、區域資源環境承載力的理論研究體系

本文從自然科學與社會科學交叉的視角對區域資源環境承載力進行研究,提出區域資源環境承載力的理論研究體系(如圖1)。

三、區域資源環境承載力的理論研究依據

區域資源環境承載力涉及區域經濟學、生態學、地理學、管理學及社會學等多個學科,其研究的理論根基是可持續發展理論,主要理論依據包括區域發展與產業布局理論、資源稀缺與增長極限理論、系統工程理論與生態經濟理論等(如圖2)。

(一)可持續發展理論

可持續發展理論是從全局的角度考察社會經濟、人口、資源與環境等問題,追求人與自然的和諧。可持續發展的基礎理論(如人地系統及人口承載力等理論)和核心理論(如資源永續利用及外部性等理論)是生態環境問題的理論研究根基 [1] ,以強調區域可持續發展為核心的區域資源環境承載力研究具體表現為區域資源的合理使用、環境的有效改善、生態的良性循環與人口的適度控制。

(二)區域發展與產業布局理論

區域資源環境承載力具有明顯的地域特征,因此要基于區域發展與產業布局理論,研究如何合理開發與利用區域自然資源、統籌規劃區域產業布局,實現區域生態、資源、環境與社會經濟的協調發展,有效提升區域資源環境承載力。

(三)資源稀缺與增長極限理論

資源稀缺已成為制約全球經濟發展的主要因素。研究區域資源環境承載力,要重點關注區域資源的稀缺性,注重實現區域資源的可持續利用。同時,基于經濟增長引起自然環境變化的視角,增長極限理論是區域資源環境承載力預警研究的理論基礎,有助于實現區域經濟發展與資源環境承載能力的匹配,推動區域經濟可持續發展。

(四)系統工程理論

系統工程理論注重系統化、科學性與最優化。研究區域資源環境承載力,要充分考慮區域人口、資源、環境與經濟等多個要素的系統組合,從系統整體協調的角度出發,實現區域發展效益最大化。

(五)生態經濟理論

生態經濟理論聚焦生態環境與社會經濟的協調發展問題,是資源環境承載力研究的主要理論依據。區域資源環境承載力應從生態經濟學的視角,研究區域資源環境對人口、經濟及社會的最大支撐能力或最大容量。

四、區域資源環境承載力的理論研究內容

(一)區域資源環境承載力的概念

國內外對于區域資源環境承載力的定義尚未統一。與早期資源環境承載力的研究突出承載最大種群數量不同,目前更多的是以人類社會經濟視角來研究區域資源環境承載力,牛方曲等學者 [2-5] 分別以人口總量、社會經濟活動規模、人類生存與經濟發展、人口數量及經濟社會總量為出口界定了區域資源環境承載力的概念。

基于文獻檢索、專家訪談與資料分析,區域資源環境承載力的概念首先要界定一定的空間尺度與時間維度;其次,技術水平條件影響和制約著資源環境要素效率;再次,可持續發展是資源環境承載力研究的主要目的;最后,作為評判區域可持續發展潛力的內生變量,區域資源環境承載力也是區域經濟社會發展速度與規模的剛性約束。因此,本文對區域資源環境承載力進行定義:區域資源環境承載力是指在某一時空范圍內,以一定技術水平維系區域良好生態環境與可持續發展的前提下,區域資源環境系統能夠承載的經濟與社會發展的規模。因此,研究區域資源環境承載力,實質上是運用定性與定量相結合的方法分析特定時空范圍內區域資源環境系統對社會經濟活動的承受能力。

(二)區域資源環境承載力的內涵與外延

1.區域資源環境承載力的內涵

通過分析封志明等學者 [6-9] 關于資源環境承載力內涵的研究成果,基于對區域資源環境承載力概念的提煉,總結歸納區域資源環境承載力的內涵:①區域資源環境承載力的本質是區域資源環境系統結構與功能的外在表征;②區域資源環境承載力反映了區域資源環境系統對區域社會經濟活動的支撐與容納能力;③區域資源環境承載力涵蓋區域資源要素的支撐、區域環境要素的約束、區域生態要素的調節與區域經濟社會要素的壓力四個層面;④區域資源環境條件與區域社會經濟活動的規模及強度是區域資源環境承載力兩大影響因子;⑤區域資源環境承載力以人地關系協調發展為前提,是區域可持續發展的重要評價指標。

2.區域資源環境承載力的外延

區域資源環境承載力是一個與資源-環境-生態-社會經濟相關的復雜系統 [10] ,以其內涵的四個層面——區域資源要素的支撐、區域環境要素的約束、區域生態要素的調節與區域經濟社會要素的壓力進行分析,將區域資源環境承載力外延分為區域資源承載力、區域環境承載力、區域生態承載力、區域經濟與社會承載力四個維度(如圖3)。

區域資源承載力指在一定時空和技術條件下,區域資源系統對人口增長、經濟發展及生態平衡的支持能力,包括區域土地、水、礦產資源承載力等。區域環境承載力指一定時空和技術條件下,區域環境系統能夠承載人類活動的閾值,包括區域水、大氣、地質環境承載力等。區域生態承載力指一定時空和技術條件下,區域生態系統承載人口數量、經濟強度及社會總量的能力,主要包括區域種群、資源生態、技術生態、人居生態、可利用生態承載力等。區域經濟承載力指一定時空和技術條件下,區域經濟系統可以承受的最優經濟規模,主要包括區域產業、勞動力要素、資本要素、就業承載力等;區域社會承載力指一定時空和技術條件下,區域社會系統(如:科技、教育、文化、衛生、交通等)維持可持續發展目標所能承載的最大人口負荷,主要包括區域人口、基礎設施、科技、文化、交通承載力等。

(三)區域資源環境承載力的構成要素

齊亞斌 [11] 提出:資源環境承載力由承載體、承載對象和環境承載率三個要素構成,其中,環境承載率=環境承載量/環境承載力,屬于指標類數據,不具備實體要素的性質。因此,本文認為區域資源環境承載力的構成要素為區域承載體和區域承載對象(如圖4)。

區域承載體要素即區域資源環境系統,包括區域自然資源系統和區域無機環境系統。區域自然資源系統指由區域土地、水、礦產、生物資源等組成的支持區域社會經濟活動的自然資源;區域無機環境系統指由區域土壤、水、空氣、光、熱等無機元素組成的支持系統,是區域生物生存的最基本條件 [12] 。區域承載對象要素指區域社會經濟系統及從事社會經濟活動帶來的一些附屬,主要包括區域社會經濟活動、區域人口消費、區域污染物等,其中,區域社會經濟活動指區域人口謀求生存發展而進行的社會再生產活動;區域人口消費指區域人口的生產、生活等消費項目;區域污染物指在區域生產與生活消費過程中產生的廢棄物。

區域社會環境系統主要指區域科技、交通、文化、教育條件等環境系統,其既是區域資源環境承載力的承載體要素,也是區域資源環境承載力的承載對象要素。

(四)區域資源環境承載力的主要類型與基本特征

1.區域資源環境承載力的主要類型

本文從要素構成、要素類型、區域空間尺度與區域類型四個方面闡述區域資源環境承載力的分類。①根據要素構成的不同,區域資源環境承載力可以分為區域資源承載力和區域環境承載力。②根據要素類型的不同,區域資源環境承載力可以分為區域土地資源承載力、區域水資源承載力、區域礦產資源承載力、區域生物資源承載力、區域水環境承載力、區域大氣環境承載力、區域旅游環境承載力等,上述區域資源環境承載力側重研究單項承載要素對區域社會經濟活動的支撐條件與支撐水平。③根據區域空間尺度的不同,區域資源環境承載力可以分為宏觀、中觀與微觀尺度的區域資源環境承載力。宏觀尺度主要指全球、國家、一級流域區、省域等,數據精度為國家級、省級行政單元;中觀尺度主要指城市群地區、二級流域區等,數據精度為地市級、區縣級行政單元;微觀尺度主要指市域、縣域、城市單體、產業園區等,數據精度為鄉鎮級行政單元、自然地理單元。④根據區域類型的不同,區域資源環境承載力可以分為流域資源環境承載力、沿海資源環境承載力、城市(或城市群)資源環境承載力等,區域類型差異導致資源環境承載力中的主導因素更迭以及特征因素出現。

2.區域資源環境承載力的基本特征

資源環境承載力具有客觀性、動態性、可調控性、時空性、限制性與綜合性等顯著特點 [13-16] ,區域資源環境承載力的基本特征則表現為:①區域空間性:資源環境承載力會表現出明顯的區域差異,區域空間性是區域資源環境承載力的首要特征。②客觀存在性:區域資源環境承載力是區域資源環境系統約束區域社會經濟活動的自然屬性,具備客觀存在性的基本特征。③復合有機性:區域資源環境系統涵蓋區域生態、資源、環境與社會經濟四個子系統,區域資源環境承載力是這些子系統承載力有機的綜合體。④動態穩定性:區域資源環境承載力的動態性體現在兩個方面:一是由于區域資源環境系統自身的運動變化;二是與區域發展對資源環境系統施加的影響有關。同時,區域資源環境承載力會在一定時期內保持系統內部結構和功能的穩定性。⑤相對有限性:一定時期內區域資源供給和環境容量是有限的,即區域資源環境承載力的閥值 [17] 。生產力發展、科技進步、技術水平等因素會影響區域資源環境承載力的大小,但是這種改變是相對有限的。

(五)區域資源環境承載力的影響因素

除了區域資源環境承載力的物質基礎——區域資源稟賦外,區域經濟發展狀況、產業結構的情況與特點、科學技術水平、人口生活質量等都是影響區域資源環境承載力的主要因素。①區域資源稟賦:區域資源稟賦指區域資源條件,包括區域自然資源條件與區域經濟社會資源條件 [18] 。區域自然資源條件制約區域社會經濟活動的規模與效益,是區域資源環境承載力的“先天性”影響因素。區域經濟社會資源條件主要包括區域勞動力和人口、資金、技術和社會環境等指標,是區域資源環境承載力的“后天性”影響因素。②區 域經濟發展狀況:區域經濟發展狀況主要表現為區域經濟的增長速度與發展規模。一方面,區域經濟的持續增長可能造成區域資源環境系統的過度使用,對區域資源環境承載力產生不良影響;另一方面,區域經濟的增長與發展可以為區域資源環境系統提供更多的保護與支撐,提升區域資源承載力。③區域產業結構的情況與特點:研究區域資源環境承載力,必須要充分考慮區域產業結構的現狀,如:海南要重點考慮旅游資源承載能力,北京則主要考慮環境和人口承載能力等。此外,區域產業結構變化與產業轉移都會對區域資源環境系統產生影響。④區域科學技術水平:隨著區域科技水平的不斷提升,區域資源環境的利用效率及環境系統的修復能力將逐步釋放,對區域資源環境承載力將起到積極的推動作用。⑤區域人口生活質量:作為社會經濟活動的主體,居民與區域資源環境系統相互影響、相互作用。隨著區域居民生活水平與質量的提高,居民會更加關注區域資源環境系統的保護與合理利用,從而提升區域資源環境承載能力。

五、區域資源環境承載力的承載機理與演進機制

以能量承載力(Pfaundler,1902)和畜牧承載力(美國農業部,1906)為主的生態承載力是區域資源環境承載力的最早起源 [19] 。之后,區域資源環境承載力最初普遍關注區域內單個資源要素的承載力,重點圍繞區域土地、水、礦產等資源對于人口與社會經濟發展的支持能力進行研究。但是,由于同時受到環境因素的影響,區域資源承載力無法完整地闡釋區域承載的整體狀況,區域環境承載力應運而生。近年來,由于人類社會經濟活動對于區域資源承載與環境容量的重要性更加明顯,一個綜合區域生態、資源、環境及社會經濟活動等多因素的評價指標——區域資源環境承載力被提出。本文基于生態、資源、環境與社會經濟四個維度探討區域資源環境承載力的承載機理與演進機制(如圖5)。

(一)基于生態的維度

從生態的維度分析,承載力指為人類生產生活提供供給、調節、文化與支持服務的能力。早期的生態承載力主要集中于畜牧業領域,定義為區域生態系統支持的最大種群密度變化的范圍,草地承載力、最大畜牧量是這一時期的研究主題,凈第一性生產力計算模型被應用于度量生態承載力,之后Seidl等學者 [20] 指出:生態承載力是在生態環境保護與資源持續利用之間,尋求維持生態系統適度承受能力的臨界點。

21世紀初期,全球性生態破壞的問題引發了對生態破壞與可持續發展問題的廣泛關注,這一時期重點研究生態系統對社會經濟活動強度和人口數量的容納能力,其實質體現了區域生態系統對區域人類社會活動的滿足程度,是區域生態系統組成與結構特征的綜合反映。近年來,區域生態承載力更加突出社會經濟活動的影響作用,即綜合考慮社會經濟因素,以最大經濟社會發展負荷為承載對象,通過分析區域生態承載力與經濟發展的關系,探求區域經濟發展與生態保護的平衡,預測區域適度人口規模以及優化區域生態承載力格局。

概括而言,區域生態承載力聚焦區域生態系統的整合性、協調性與容納性,為區域生態系統的可持續發展奠定了基礎。作為判斷區域生態系統與社會經濟活動是否協調的主要指標,區域生態承載力是區域生態系統整體水平的表征,也是區域生態文明建設的重要抓手。未來,將深入探討區域生態承載力的承載機理與過程機制,通過對區域生態承載力進行動態評估,建立區域生態系統的監測預警機制,助力區域生態文明的建設與發展 [21] 。

(二)基于資源的維度

從資源的維度分析,承載力指資源供給環境系統與人類需求的能力。20世紀40年代左右,當承載的研究對象由自然系統(主要為生物種群)轉向人類時,基于人口與資源關系的資源承載力誕生。

20世紀六七十年代,Meadows等學者在《增長的極限》一書中提出了人與自然間的尖銳矛盾及資源短缺問題,資源承載力受到了廣泛的重視。隨后,聯合國教科文組織(UNESO)、聯合國糧農組織(FAO)、經合組織(OECD)提出了土地、水、森林資源承載力等概念,并進行了較為系統的研究。

1.區域土地資源承載力

早期的區域土地資源承載力重點圍繞著“耕地-糧食-人口”,以耕地為基礎、以糧食為中介、以區域人口容量測算為最終目標。1948年,土地資源承載力的計算公式被提出:C=E∶B(C指土地資源的人口承載能力,B指土地資源提供的糧食產量,E指環境對土地資源生產能力的限制)。之后,界定了土地資源承載力的概念:指在維系一定水平且不引發土地退化的前提下可以供養的人口數量。1977年,FAO通過計算每公頃土地承載的人口數量,研究了發展中國家土地資源的人口支持能力。

區域土地資源承載力通常指區域土地資源能夠供養的人口數量,即區域土地人口承載量,其涵蓋區域耕地人口承載力、建設用地承載力和土地生態承載力三個層面,實質上是研究區域的土地資源供給與人口消費需求的平衡問題。近年來,區域土地資源承載力的研究不斷發展與完善,從人地關系協調的角度出發,為區域人口規劃制訂和適度的人口規模計算提供了科學依據。

2.區域水資源承載力

“水資源承載力”一詞最早出現在1886年出版的《灌溉發展》一書中,意指美國加州兩條河流的最大水量。1996年,美國URS公司研究了佛羅里達礁島群流域的承載力。區域水資源承載力被作為衡量區域發展潛力的一項重要指標。

區域水資源承載力指在某一時期內的一定經濟發展和技術水平條件下,區域水資源系統對社會經濟發展及人口數量與規模的最大支持能力。區域水資源承載力可以分解為區域水資源人口承載力、區域水資源農業承載力、區域水資源工業承載力和區域水資源GDP承載力四個指標,區域水資源稟賦、水資源開發利用能力、用水結構及水平等是影響區域水資源承載力的主要因素 [22-24] 。作為區域資源承載力的重要構成部分,區域水資源承載力是區域水資源安全情況的基本評價指標,主要圍繞流域承載力、湖泊承載力、綠洲承載力、沿海地區海洋承載力展開,重點研究區域水資源可承載的人口和社會經濟發展總量規模與結構。

概括而言,區域資源承載力將承載力的研究對象由生物種群過渡到人口,從經濟學的視角探討了區域人口與資源(土地、水等)之間的供求平衡,可以有效控制一定時期內的區域人口規模、資源狀況及利用方式。區域資源承載力不僅涵蓋區域土地資源、水資源、礦產資源等單要素的承載力,也涉及兩個要素及以上的多要素區域綜合資源承載力。

(三)基于環境的維度

從環境的維度分析,承載力指污染物稀釋與自我凈化并維系良好環境質量的能力。與區域資源承載力側重區域資源(如土地、水等)的人口承載能力不同,區域環境承載力在關注區域最大人口數量的同時,還重點關注區域經濟規模與發展對環境占用、破壞與污染的耐受能力與同化能力。

20世紀70年代,全球性環境污染問題促使了“環境承載力”這一概念的誕生。環境承載力的定義出現在1985年前后,環境承載力是環境的一種屬性,指環境系統容納人類活動的能力。之后,環境質量與經濟增長的關系以及環境承載力與經濟活動的依賴關系被重點關注與研究 [25-27] 。在國內,1991年北京大學的《福建湄洲灣開發區環境規劃綜合研究總報告》中最早提出了以承受人類活動的閾值為出口的環境承載力概念。區域環境承載力是指在維系一定環境質量與功能的前提下,某一時期內區域環境系統支撐經濟社會活動的閥值,可以被看作是區域環境系統結構與社會經濟活動適宜程度的一種表示。

區域環境承載力聚焦區域環境結構-社會經濟系統,包括區域水環境、大氣環境、地質環境承載力等。作為區域環境承載力研究的熱點問題,區域水環境承載力關注區域水環境與區域社會經濟發展和人類活動之間的關系,其主要影響因子涉及區域地理特征、水體特性、氣候變化及社會活動等,可以通過水質水量對比法、多目標模型最優化方法等計算。近年來,區域環境承載力已經成為區域規劃與評價的基礎,夏既勝等學者 [? 28-31] 基于GIS技術、柵格技術等研究了昆明、蘭州等區域的自然環境與經濟、社會的協調度,為區域劃分與規劃建設提供了重要參考。

概括而言,作為一個強大的、具有維穩效應的環境系統,區域環境承載力為人類活動提供了空間和載體。基于人口與環境關系的區域環境承載力既是對區域資源承載力的逆向思考,也是對區域資源承載力內涵的拓展。

(四)基于社會經濟的維度

從社會經濟的維度分析,承載力指在不發生顯著退化的前提下,資源環境系統對人類及其社會經濟活動承載的強度、范圍及相關閾值。20世紀六七十年代,承載力的研究逐漸聚焦到資源環境約束下的人類經濟社會發展問題。Meadows等學者運用系統動力學模型對世界范圍內資源過度消耗、環境惡化與人口增長、經濟發展進行了定量評價。之后,ECCO(Enhancement of Carrying Capacity Options)模型被作為計算資源環境承載力的方法。

劉殿生 [32] 在國內最早提出了“資源與環境綜合承載力”一詞,之后學者們圍繞資源環境承載力的概念、內涵、基本特點、構成要素、影響因素等基礎理論進行了大量的研究。區域資源環境承載力指在維系人地關系協調可持續的前提下,一定時期內區域資源環境系統對人類生產生活的功能適宜與規模保障程度。區域資源環境承載力是人地關系和諧和可持續發展的重要基礎,應用于國土空間開發、產業規劃、資源環境監測及預警等領域。未來需在完善指標體系的構建、研究尺度及動態變化等方面加強研究,為區域資源、社會和生態環境可持續性發展提供支撐。

20世紀80年代以后,承載力的研究逐漸擴展到社會經濟層面,出現了區域經濟承載力、區域社會承載力、區域社會心理承載力、區域文化承載力等。Hardin [33] 指出:承載力受社會制度、建筑物、發明與知識等所有與人類相關因素的影響;Daily等 [34] 認為社會承載力是指在一定社會條件下支持的最大人口數量;Khanna等 [35] 提出:區域社會承載力要重點關注社會制度、科學技術、知識水平、價值觀念等社會文化因素。近年來國內在區域經濟承載力、區域社會承載力方面也積累了一些研究成果。區域經濟承載力研究在區域資源持續供給及環境長期有容納量前提下的區域經濟增長能力,主要涵蓋區域經濟系統內在的穩定與存續能力、區域經濟系統抵御外部沖擊的變革能力兩層含義,其影響因素涉及區域自然資源條件、產業發展水平、勞動力與技術要素等,可以運用狀態空間法、熵值法、主成分分析法等方法進行評價 [36-39] 。區域社會承載力則研究在區域經濟與資源環境條件下區域社會系統能夠承受的人類活動規模和強度,其綜合考慮了資源、環境等自然因素與科技、文化、制度、價值觀念等社會文化因素,具備區域性、整體性、時效性、動態性及模糊性等基本特點,可以基于系統動力學法、層次分析法等方法進行評價 [40-42] 。

概括而言,區域資源環境承載力不僅追求區域資源環境系統能支撐的最大人口規模,而且追求區域居民的物質生活水平及生活舒適度,維系區域生態系統的健康發展與良性循環,確保區域資源系統的合理開發與永續利用。區域資源環境承載力以人地協調發展為前提,綜合考慮區域生態、資源、環境與社會經濟系統,探究支撐人類經濟社會活動的匹配關系。

六、結 論

區域資源環境承載力研究是綜合衡量區域人口、資源與環境是否協調及經濟發展是否可持續的重要途徑。本文在設計區域資源環境承載力理論研究體系的基礎上,通過對區域資源環境承載力理論研究依據的追溯,界定了區域資源環境承載力的概念,分析了區域資源環境承載力的內涵與外延、構成要素、主要類型與基本特征、影響因素,并基于生態、資源、環境與社會經濟四個維度探討了區域資源環境承載力的承載機理與演進機制:區域生態承載力→ 區域資源承載力→區域環境承載力→區域資源環境承載力,豐富了區域資源環境承載力研究的理論框架體系,為后期區域資源環境承載力的應用研究提供一定的參考。

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Study on the Connotation,Characteristics and Evolution Mechanism

of Regional Resources and Environment Carrying Capacity

Wang Qin,Qiu Hong

(Beijing Union University,Beijing 100101,China)

Abstract:

The regional carrying capacity of resources and environment is an important index to comprehensively measure whether regional population,resources and environment are coordinated and whether economic development is sustainable. Through literature search,data collection and expert interviews,based on the theories of regional economics,resource and environmental economics,geography and ecology,the connotation and the essential characteristics of regional resource and environmental carrying capacity are defined. Based on systematic thinking,the carrying mechanism and evolution mechanism of regional resource and environmental carrying capacity are studied from four dimensions of ecology,resources,environment,society and economy. A multi-level and multi-dimensional theoretical analysis framework is constructed.

Key words: regional resources and environment carrying capacity;

connotation; extension; essential characteristics; evolution mechanism

(責任編輯:張夢楠)

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