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生物多樣性與生態(tài)系統(tǒng)功能（BEF）之間的關(guān)系是生態(tài)學研究的核心議題之一。越來越多證據(jù)表明，增加樹木多樣性能夠提升森林生產(chǎn)力。但大部分研究聚焦于喬木物種多樣性，較少涉及森林的多層結(jié)構(gòu)。其中，林下層容納了豐富的植物多樣性，在養(yǎng)分循環(huán)等生態(tài)過程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。盡管灌木在森林中占有的生物量有限，但會和喬木共享或爭奪資源。目前，灌木層物種多樣性能否影響森林生產(chǎn)力，以及灌木的多樣性效應(yīng)是否和喬木多樣性效應(yīng)存在權(quán)衡，尚不清楚。

中國科學院植物研究所基于我國亞熱帶地區(qū)大型森林生物多樣性控制實驗（BEF-China）的喬木多樣性和灌木多樣性雙因子設(shè)計，通過多年累積的喬木和灌木生長監(jiān)測數(shù)據(jù)，揭示了灌木多樣性對提升森林生產(chǎn)力具有與喬木多樣性同樣的重要作用。也就是說，種植后第12年，喬木物種數(shù)從2種增加至8種時，喬木和木本植物總生物量分別提升73.1%和46.7%；在相同的物種數(shù)增加幅度下，灌木豐富度對喬木和木本植物總生物量的提升幅度分別達到喬木豐富度效應(yīng)的73.8%和79.4%。同時，12年間，增加喬木和灌木物種豐富度對喬木和木本植物總生物量的促進效應(yīng)隨時間逐漸增強。這種促進效應(yīng)是通過提升各自的功能性狀多樣性而形成，表明資源利用策略的互補性在提高森林生態(tài)系統(tǒng)功能中發(fā)揮了重要作用。

該研究揭示了林下灌木層自身生產(chǎn)力有限但其多樣性在維持森林整體生態(tài)系統(tǒng)功能方面起到關(guān)鍵作用，為探討復雜結(jié)構(gòu)的森林中的生物多樣性與生態(tài)系統(tǒng)功能關(guān)系提供了參考，并為未來森林多層級多樣性的協(xié)同保護與恢復提供了科學依據(jù)。

近期，相關(guān)研究成果在線發(fā)表在《國家科學評論》（National Science Review）上。研究工作得到國家基金、國家重點研發(fā)計劃、中國科學院青年創(chuàng)新促進會優(yōu)秀會員項目等的支持。

論文鏈接

喬木和灌木物種豐富度對木本植物總生物量的影響

喬灌物種豐富度對生物量的影響過程及隨時間的變化規(guī)律