潘勇軍 ，陳步峰 ，王 兵 ，肖以華，裴男才 ，彭清珍 ，粟 娟 ，史 欣 ，黃金彪

（1.中國林業(yè)科學(xué)研究院 熱帶林業(yè)研究所，廣東 廣州 510520；2.中國林業(yè)科學(xué)研究院 森林與環(huán)境保護(hù)研究所，北京 100091；3.廣州市匯景實(shí)驗(yàn)學(xué)校，廣東 廣州 510060；4.廣州市林業(yè)與園林局，廣東 廣州 510060）

廣州市森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評估

潘勇軍1，陳步峰1，王 兵2，肖以華1，裴男才1，彭清珍3，粟 娟4，史 欣1，黃金彪1

（1.中國林業(yè)科學(xué)研究院 熱帶林業(yè)研究所，廣東 廣州 510520；2.中國林業(yè)科學(xué)研究院 森林與環(huán)境保護(hù)研究所，北京 100091；3.廣州市匯景實(shí)驗(yàn)學(xué)校，廣東 廣州 510060；4.廣州市林業(yè)與園林局，廣東 廣州 510060）

根據(jù)《森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評估規(guī)范》，采用廣州市2008年和2011年森林資源清查數(shù)據(jù)、多年觀測數(shù)據(jù)以及社會公共數(shù)據(jù)對廣州市森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能進(jìn)行評估。結(jié)果表明：廣州市森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值分別為230.567 3億元（2008年）和216.355 3億元（2011年），森林生態(tài)服務(wù)功能單位面積價(jià)值分別為82 040元/(hm2·a)（2008年）和77 357元/(hm2·a)（2011年），單位面積價(jià)值量排序?yàn)楹B(yǎng)水源＞物種保護(hù)＞固碳釋氧＞凈化大氣環(huán)境＞保育土壤＞林木營養(yǎng)積累；闊葉混交林的生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值量和單位價(jià)值量最高，分別為49.62億元/a和111 824元/(hm2·a)，各林分類型的單位面積服務(wù)功能價(jià)值量為50 000～110 000元/(hm2·a)，平均單位面積服務(wù)功能價(jià)值為74 840元/(hm2·a)；桉樹的釋氧、固碳功能單位價(jià)值量最高。

森林生態(tài)系統(tǒng)；生態(tài)服務(wù)功能；評估；廣州市

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能為生態(tài)系統(tǒng)與生俱來的各種能力，支撐與維持了地球生命支持系統(tǒng)，維持生命物質(zhì)的生物地球化學(xué)循環(huán)[1-2]與水循環(huán)[3]，凈化環(huán)境，維持大氣化學(xué)的平衡與穩(wěn)定[3-4]，維持物種與遺傳多樣性[3]。Costanza等1997年對全球尺度的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能進(jìn)行了分類和評估，估算出全球生態(tài)服務(wù)功能總價(jià)值為16～54萬億美元之間，平均為33萬億美元[5]。許多學(xué)者從不同角度和尺度開展了許多區(qū)域性的森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的評估工作[6-12]。王兵等（2011）2009年估算了中國森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能總價(jià)值為10.01萬億元[13-14]，并發(fā)布了第一部中華人民共和國林業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評估規(guī)范》（下簡稱規(guī)范）（LY/T1721-2008）[15]，是對目前森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評估研究的一大貢獻(xiàn)，為從不同角度和尺度開展了區(qū)域尺度乃至更多尺度的生態(tài)服務(wù)功能的評估工作提供了技術(shù)支持和規(guī)范[16-24]。

廣州市森林生態(tài)系統(tǒng)作為城市生態(tài)系統(tǒng)的初級生產(chǎn)者，對于城市生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展具有重要作用，森林生態(tài)系統(tǒng)發(fā)揮出對人類社會和環(huán)境的生態(tài)服務(wù)功能是提高城市國際競爭力和維護(hù)人類福祉的重要生態(tài)作用。

文章依據(jù)《規(guī)范》的評價(jià)指標(biāo)和評價(jià)方法，從其涵養(yǎng)水源、保育土壤、固碳釋氧、積累營養(yǎng)物質(zhì)、凈化大氣環(huán)境、生物多樣性保護(hù)等具體評價(jià)指標(biāo)[15-16]，采用物質(zhì)量和價(jià)值量相結(jié)合的評價(jià)方法[25-26]，評價(jià)廣州市城市森林生態(tài)服務(wù)功能的價(jià)值，為廣州市主管部門制定城市森林建設(shè)規(guī)劃方案提供借鑒和參考，以其能改進(jìn)現(xiàn)有的城市森林經(jīng)營管理效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)城市林業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，最終為實(shí)現(xiàn)綠色國內(nèi)生產(chǎn)總值（GDP）核算奠定基礎(chǔ)。

1 研究區(qū)概況

廣州市位于珠江三角洲北緣，瀕臨南海，毗鄰香港和澳門，轄十區(qū)二市，112°57′～ 114°31′E，22°32′～ 23°56′N。屬于亞熱帶季風(fēng)氣候，四季如春，光熱資源充足，年平均降水量為1 600 mm以上，全年平均氣溫20～22 ℃，日均氣溫0 ℃以上，平均相對濕度77%，年平均日照時(shí)數(shù)為1 875.1～1 959.9 h。

廣州市森林特點(diǎn)是“森林圍城，林在城中”，區(qū)域植被為典型的亞熱帶常綠闊葉林植被類型。天然次生林主要分布在離城區(qū)較遠(yuǎn)的低矮山區(qū)，廣州市森林優(yōu)勢種闊葉混占比例最大，達(dá)19%，其次是桉樹和軟闊類，硬闊類占11%，從林分結(jié)構(gòu)來看，結(jié)構(gòu)比較合理，具有地帶性特色，闊葉林比例達(dá)到50%以上。

2 研究方法

2.1 指標(biāo)體系與計(jì)算公式

將廣州市森林劃分為闊葉混交林、針葉混交林、馬尾松、濕地松、杉木、硬闊類、木荷、木麻黃、桉樹、黎蒴、軟闊類、針闊混類、南洋楹、相思、經(jīng)濟(jì)林和竹林16種森林植被類型，參照國家林業(yè)局2008年發(fā)布并實(shí)施的《規(guī)范》的評估方法和評估公式，對廣州市森林涵養(yǎng)水源、保育土壤、固碳釋氧、積累營養(yǎng)物質(zhì)、凈化大氣環(huán)境、生物多樣性保護(hù)等6項(xiàng)生態(tài)服務(wù)功能進(jìn)行評估。

2.2 數(shù)據(jù)及來源

所采用數(shù)據(jù)主要來自于：珠江三角洲森林生態(tài)系統(tǒng)定位研究站長期、連續(xù)、定位觀測研究數(shù)據(jù)；廣州市林業(yè)和園林局提供的2008年和2011年森林資源2類調(diào)查數(shù)據(jù)；我國權(quán)威機(jī)構(gòu)公布的社會公共數(shù)據(jù)詳見《規(guī)范》[16]。

3 結(jié)果與分析

3.1 廣州市森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能物質(zhì)量和價(jià)值量

3.1.1 廣州市森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能物質(zhì)量

依據(jù)2008年和2011年廣州市森林資源清查數(shù)據(jù)，參照《規(guī)范》進(jìn)行廣州市森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能物質(zhì)量和價(jià)值量進(jìn)行核算，其生態(tài)服務(wù)功能物質(zhì)量見表1。比較2008年和2011年廣州市森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能物質(zhì)量，在固碳釋氧功能、積累營養(yǎng)物質(zhì)功能、吸收重金屬等功能物質(zhì)量方面2011比2008年增加8.3%左右，釋氧物質(zhì)量增加8.5%，表明廣州市森林生態(tài)系統(tǒng)具有極為重要的服務(wù)功能。其余各項(xiàng)功能物質(zhì)量均有所下降，尤其是在涵養(yǎng)水源功能方面2011年比2008年減少13.7%，其他各項(xiàng)服務(wù)功能物質(zhì)量減少1%左右。

表1 廣州市森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能物質(zhì)量Table 1 Masses of materials of forest eco-system services functions in Guanzhou city

廣州市單位面積森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能物質(zhì)量在固碳釋氧功能、積累營養(yǎng)物質(zhì)功能、吸收重金屬等功能方面呈加速增加趨勢，增幅均在8%-9%之間，其他服務(wù)功能單位面積物質(zhì)量2011年比2008年減少。

廣州市森林面積2011年比2008年減少1 360.4 hm2，尤其是闊葉混類、硬闊類、針闊混類、相思等鄉(xiāng)土樹種林分面積減少較多，主要增加的樹種為桉樹，面積為2 756 hm2。由于林分面積的減少，從而造成與面積密切相關(guān)固土保肥、提供負(fù)離子、吸收SO2、吸收氟化物、吸收氮氧化物、滯塵等服務(wù)功能物質(zhì)量減少。增加的多為桉樹，減少的為闊葉混類、硬闊類、針闊混類等樹種，生態(tài)服務(wù)功能減弱，其林分單位面積服務(wù)功能物質(zhì)量降低。

3.1.2 廣州市森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值量

由于森林生態(tài)系統(tǒng)提供的服務(wù)功能物質(zhì)量難以以直接用貨幣來衡量，參照《規(guī)范》中推薦使用的社會公共數(shù)據(jù)使用市場價(jià)值法、影子工程法、機(jī)會成本法和生產(chǎn)成本法等方法估算廣州市森林生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值[25-26]。

廣州市2008年和2011年森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能總價(jià)值量分別為230.567 3億元和216.355 3億元（見表2），占整個(gè)廣州市當(dāng)年地區(qū)總生產(chǎn)總值（GDP）的2.8%和1.8%（2008年廣州市地區(qū)總生產(chǎn)值GDP為8 215.82億元，2011年為12303.12億元）[27]。其涵養(yǎng)水源調(diào)節(jié)水量價(jià)值最大，占50～55%，2008年為126.48億元，2011年為109.21億元；其次是物種保護(hù)價(jià)值占21%～23%，2008年為48.928億元，2011年為48.988億元，其固碳釋氧價(jià)值占15%～18%，2008年為34.906億元，2011年為37.863億元，林木營養(yǎng)積累和保育土壤價(jià)值最低，僅占總價(jià)值量的1%和3%。

表2 廣州市森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值量匯總Table 2 Magnitude of values of forest eco-system services functions in Guanzhou city 億元/a

森林生態(tài)服務(wù)功能單位面積價(jià)值分別為82 040元/(hm2·a)（2008年）和77 357 元/(hm2·a)（2011年），其單位面積服務(wù)功能價(jià)值量排序?yàn)楹B(yǎng)水源＞物種保護(hù)＞固碳釋氧＞凈化大氣環(huán)境＞保育土壤＞林木營養(yǎng)積累。

比較廣州市森林生態(tài)系統(tǒng)2008年和2011年提供的生態(tài)服務(wù)功能總價(jià)值量，其固碳釋氧、物種保護(hù)和林木營養(yǎng)積累的功能價(jià)值量增加，尤其是固碳釋氧價(jià)值量增加8.47%，林木營養(yǎng)積累價(jià)值量增加8.28%，物種保護(hù)價(jià)值量增加0.12%。涵養(yǎng)水源、保育土壤和凈化大氣環(huán)境等功能價(jià)值量有所減少，尤其是涵養(yǎng)水源功能價(jià)值量減少最多。這主要由于林分面積、樹種類型和氣候的改變導(dǎo)致的，其原因有：1、廣州市2011年度由于降雨量相對2008年度減少，使得森林生態(tài)系統(tǒng)的涵養(yǎng)水源調(diào)節(jié)水量價(jià)值有所減少；2、生態(tài)服務(wù)功能物質(zhì)量決定價(jià)值量，相比2008年，2011年森林面積約有減少，物質(zhì)量減少，因而其保育土壤、凈化大氣環(huán)境等服務(wù)功能價(jià)值有所減少。由于林木的生長發(fā)育，凈生產(chǎn)力有所增加，森林植被的生物環(huán)境功能持續(xù)提高，其固碳釋氧，林木營養(yǎng)積累、物種保護(hù)等服務(wù)功能價(jià)值量增加，對于城市可持續(xù)發(fā)展極其有益。

3.2 廣州市森林生態(tài)系統(tǒng)各林分類型服務(wù)功能物質(zhì)量和價(jià)值量

依據(jù)廣州市森林資源清查資料，對16種林分類型進(jìn)行生態(tài)服務(wù)功能物質(zhì)量和價(jià)值量進(jìn)行估算。廣州市森林各林分類型的生態(tài)服務(wù)功能物質(zhì)量差異很大（見表3），闊葉混林分涵養(yǎng)水源、固土功能、積累營養(yǎng)物質(zhì)、提供負(fù)離子、凈化環(huán)境等生態(tài)服務(wù)功能物質(zhì)量最大，經(jīng)濟(jì)林林分的保肥、吸收SO2、吸收氮氧化物等功能物質(zhì)量最大，桉樹的生產(chǎn)力高，固碳釋氧功能的物質(zhì)量最大，木麻黃林分類型的生態(tài)服務(wù)功能物質(zhì)量最少，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能總物質(zhì)量與林分面積有很大關(guān)系。

從廣州市森林各林分生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值量來看（見圖1），闊葉混林分類型價(jià)值量最高，達(dá)到49.62億元，其次是桉樹，達(dá)到31.23億元，軟闊類、經(jīng)濟(jì)林、硬闊類和針闊混類價(jià)值也較高，木荷和木麻黃面積較少，價(jià)值量最低。2011年各林分類型服務(wù)功能價(jià)值量相比2008年有所減少，僅桉樹價(jià)值量有所增加。

從單位面積生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值來看（見圖1），

闊葉混單位面積價(jià)值最高，達(dá)111 824元/(hm2·a)，其次是桉樹、軟闊類、針闊混類、硬闊類，經(jīng)濟(jì)林和相思的單位面積價(jià)值最低。各林分類型的單位面積服務(wù)功能價(jià)值量為5.00～11.00萬元左右，平均單位面積服務(wù)功能價(jià)值為7.484萬元。

表3 廣州市森林各林分類型生態(tài)服務(wù)功能物質(zhì)量（2011年）Table 3 Masses of materials of forest eco-system services functions in Guanzhou city stands (in 2011)

圖 1 廣州市森林生態(tài)系統(tǒng)各林分生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值量Fig.1 Magnitude of values of forest eco-system services functions in Guanzhou city

從各林分類型不同生態(tài)服務(wù)功能單位面積最高價(jià)值量來看（見表4），不同森林類型提供生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值量存在很大差異，闊葉混類林分提供的涵養(yǎng)水源、吸收氟化物、吸收重金屬、物種保護(hù)等生態(tài)服務(wù)功能單位價(jià)值量最大；桉樹林分的固碳釋氧功能單位價(jià)值量最高；軟闊類林分的保肥、積累營養(yǎng)物質(zhì)、提供負(fù)離子等功能單位價(jià)值量最大；竹林吸收SO2、滯塵功能單位價(jià)值量最大。各林分提供各項(xiàng)生態(tài)服務(wù)功能單位價(jià)值量以固碳釋氧功能價(jià)值量最大，單位面積釋氧價(jià)值達(dá)到15 946元/(hm2·a)，其次是固碳功能單位面積價(jià)值為 7 704 元 /(hm2·a)。

表4 廣州市森林生態(tài)系統(tǒng)各林分類型服務(wù)功能單位最高價(jià)值量匯總Table 4 Mmaximum values of forest eco-system services functions in Guanzhou city stands 元·hm-2a-1

綜合廣州市不同森林類型生態(tài)服務(wù)功能物質(zhì)量和價(jià)值量分析，廣州市森林類型主要以闊葉混、軟闊類等典型的亞熱帶常綠闊葉的鄉(xiāng)土樹種為主，才能充分發(fā)揮森林生態(tài)系統(tǒng)的重要生態(tài)服務(wù)功能，為區(qū)域的生態(tài)環(huán)境建設(shè)提供生命系統(tǒng)支持作用。速生的桉樹林分固碳釋氧功能物質(zhì)量和價(jià)值量較大，但真正對區(qū)域碳匯/源的貢獻(xiàn)作用還需要進(jìn)一步研究。

4 結(jié)論與討論

依據(jù)《森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評估規(guī)范》，對廣州市2008年和2011年森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能進(jìn)行評估，廣州市森林生態(tài)系統(tǒng)具有巨大的生態(tài)服務(wù)功能。森林資源是再生資源，森林生態(tài)系統(tǒng)是資源的動態(tài)儲存卡，其服務(wù)功能隨著資源量的變化呈現(xiàn)動態(tài)的變化[3]。在固碳釋氧功能、積累營養(yǎng)物質(zhì)功能、吸收重金屬等功能物質(zhì)量方面2011比2008年增加8.3%左右，釋氧功能物質(zhì)量增加8.5%，但在涵養(yǎng)水源功能方面2011年比2008年減少13.7%，其他各項(xiàng)服務(wù)功能物質(zhì)量減少1%左右。

廣州市森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值分別為230.567 3億元（2008年）和216.355 3億元（2011年），高于長株潭區(qū)域森林生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值（187.486億元）[28]，低于北京市山地森林生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值（329.36億元）[29]，肖建武等估算廣州市2009年城市森林生態(tài)系統(tǒng)14類服務(wù)功能價(jià)值的生態(tài)效益為354.698 3億元[23]?！兑?guī)范》中森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值包括森林游憩價(jià)值，此次估算中無法分割其游憩服務(wù)價(jià)值量，沒有將其納入估算，2011年廣州市旅游總收入達(dá)到1 630.8億元[30]，廣州市森林生態(tài)系統(tǒng)為當(dāng)?shù)芈糜螛I(yè)的貢獻(xiàn)功不可沒，森林游憩服務(wù)功能價(jià)值巨大，可見廣州市森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能總價(jià)值還會遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于現(xiàn)在估算價(jià)值。

廣州市森林生態(tài)服務(wù)功能單位面積價(jià)值分別為82 040 元 /(hm2·a)（2008 年）和 77 357 元 /(hm2·a)（2011年），高于廣東省平均水平（60 500元·hm-2a-1）[14,31]，低于蘇州市森林生態(tài)系統(tǒng)單位面積服務(wù)功能價(jià)值（69 255元·hm-2a-1）[24]，單位面積價(jià)值量較高的省區(qū)主要分布在南部沿海地區(qū)（海南、廣東、廣西）[31]，與降水量分布趨勢基本一致。生態(tài)服務(wù)功能單位面積價(jià)值量排序?yàn)楹B(yǎng)水源＞物種保護(hù)＞固碳釋氧＞凈化大氣環(huán)境＞保育土壤＞林木營養(yǎng)積累，涵養(yǎng)水源和調(diào)節(jié)水量功能是森林重要的生態(tài)服務(wù)功能，其價(jià)值量占總價(jià)值量的50%以上。

廣州市各林分類型的單位面積服務(wù)功能價(jià)值量為50 000～110 000元/(hm2·a)之間，平均單位面積服務(wù)功能價(jià)值為74 840元/(hm2·a)，比全國各省區(qū)單位面積森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值量（40 000～50 000元·hm-2a-1）高[31]；森林生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值和森林生產(chǎn)力關(guān)系密切，生產(chǎn)力高、林分質(zhì)量高、健康狀況良好的森林所產(chǎn)生的服務(wù)功能價(jià)值就高，闊葉混的生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值量和單位價(jià)值量最高，分別為49.62億元/a和111 824元/(hm2·a)。桉樹的釋氧、固碳功能單位價(jià)值量最高。

森林生態(tài)系統(tǒng)提供的生態(tài)服務(wù)功能非常的廣泛，目前無法對森林的每一項(xiàng)生態(tài)功能一一計(jì)量，評估測算需要進(jìn)一步深入研究，尤其是需要對林分按不同林齡進(jìn)行估算。盡快將自然資源和環(huán)境因素納入國民經(jīng)濟(jì)核算體系，建立生態(tài)功能補(bǔ)償機(jī)制，最終為實(shí)現(xiàn)綠色國內(nèi)生產(chǎn)總值（GDP）奠定基礎(chǔ)。為我國可持續(xù)發(fā)展的政策，生態(tài)環(huán)境保護(hù)提供科學(xué)依據(jù)。

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Assessment of service functions of forest ecosystem for Guangzhou

PAN Yong-jun1, CHEN Bu-feng1, WANG Bing2, XIAO Yi-hua1, PEI Nan-cai1, PENG Qing-zhen3, SU Juan4, SHI Xin1, HUANG Jing-biao1
(1. Research Institute of Tropical Forestry, Chinese Academy of Forestry, Guangzhou 510520, Guangdong, China; 2. Institute of Forest Ecology, Environment and Protection, Chinese Academy of Forestry, Beijing 100091, China; 3 Guangzhou Favorview Palace Experiment School, Guangzhou 510060, Guangdong, China; 4 Administration of Forestry and Gardening of Guangzhou Municipality,Guangzhou 510060, Guangdong, China)

Based on the frame of “Specif i cations for Assessment of Forest Ecosystem Services in China”, the forest ecosystem services in Guangzhou were assessed by using the long-term observation data, the sixth and the seventh national forest resource inventory data of Guangzhou and the price parameter released by the authority department. The results show that the total value of forest ecosystem services in Guangzhou in 2008 and 2011 year were 2.305 673×1010yuan, 2.163 553×1010yuan, respectively, and the unit area value were 82 040 yuan/(hm2·a)（in 2008）, 77 357 yuan/(hm2·a) (in 2011). The unit area values of the ecosystem services were in the following order: water conservation＞biodiversity protection＞carbon fi xation and oxygen released＞atmospheric environment purif i cation＞ soil conservation＞ nutrient accumulation. The broad leaved mixed forest supplied the maximum total values and the unit area values of the ecosystem services and were 4.962×109yuan/a and 111 824 yuan/(hm2·a), respectively. The unit values and the mean unit values of the services for different forest types were 50 000～110 000 yuan/(hm2·a) and 74 840 yuan/(hm2·a), respectively. The unit area values of the services for oxygen released and carbon fi xation of the Eucalyptus were the highest.

forest ecosystem; eco-system services function; assessment; Guangzhou city

S718.56

A

1673-923X(2013)05-0073-06

2012-12-19

中央級公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)項(xiàng)目（RITFYWZX2011-07）；國家科技部“十二五”科技支撐項(xiàng)目（2011BAD38B0305）；廣州市森林生態(tài)效益監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)研究；國家林業(yè)局珠江三角洲森林生態(tài)站項(xiàng)目

潘勇軍（1971-），男，湖南張家界人，助理研究員，博士研究生，主要從事生態(tài)監(jiān)測方面的研究

[本文編校：吳 毅]