中国科学院植物研究所研究员刘晓娟等与合作者基于大型森林生物多样性野外控制实验平台(BEF-China)，揭示了冠层结构复杂性对树木多样性–森林生产力关系的驱动机制。近日，相关研究成果发表于美国《国家科学院院刊》。

大量研究表明，增加树木多样性能显著提升森林生产力，但其背后的驱动机制仍是生态学研究的难点。森林冠层，好比是撑在森林上的“绿色屋顶”，是生物圈与大气圈之间能量循环和物质交换的关键通道，也是调控林内光和水等资源的获取与分配的重要枢纽。因此，冠层结构复杂性——冠层在三维空间的利用情况与分布异质性——被认为是驱动生态系统功能的关键环节。然而，树木多样性究竟如何在水平、垂直乃至三维尺度上塑造冠层结构复杂性，进而影响森林资源利用和生产力，仍缺乏系统性、持续性的实证研究，难以揭示这一过程的普遍规律及其时间动态。

针对上述问题，刘晓娟团队等基于钱江源国家站在我国亚热带地区建立的BEF-China，通过对种植面积480余亩的4万多棵树木连续多年的无人机机载激光雷达与地面监测数据，揭示了树木多样性通过提高冠层结构复杂性，增进多样性互补效应，最终促进地上生产力增加的关键驱动机制，且该促进作用随林龄增加而增强。

这一发现丰富了生态位分化理论，厘清了“多样性–冠层结构复杂性–生产力”的作用链条，为理解群落物种互补机制驱动生态系统功能提供了新视角，提出营建和保护具有复杂冠层结构的多物种混交林对于未来提高森林生态系统的生产力和碳储量，以及减缓气候变化至关重要。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1073/pnas.2506750122