文献速读

森林中的不同树种并非按照相同节奏生长，它们如何通过季节性生长差异实现资源利用与共存，是生态学领域的重要问题。该研究依托BEF-China森林生物多样性实验平台，连续3年监测35个树种2478株树木的径向生长动态，探讨树木自身功能性状与邻体功能组成如何共同影响生长物候及年生长表现。研究发现，邻体功能多样性能够通过调节树木快速生长期的开始时间、结束时间和最大生长速率，影响树木年增长，并揭示了森林中基于功能性状差异的时间生态位分化机制，为理解森林生物多样性促进生态系统生产力提供了新的物候学证据。

正文导读

研究背景

森林生产力不仅取决于树木一年能够增长多少，也取决于它们在一年中的什么时间开始生长、持续多久以及达到怎样的生长速度。过去关于森林生物多样性与生产力关系的研究，大多关注年尺度上的生长变化，例如物种丰富度如何影响森林碳汇能力。然而，树木在一年内部存在明显的生长节律差异，不同树种可能通过错开快速生长期，减少资源竞争，实现时间上的生态位互补。但在物种丰富的森林群落中，周围邻体的功能特征是否会改变目标树木的生长节律？这种影响又如何进一步作用于森林生产力？此前仍缺少直接证据。

研究设计

研究团队依托江西德兴BEF-China森林生物多样性实验平台，对森林群落中的树木开展连续生长监测。研究人员利用自动生长监测仪和人工生长环，对2478株、35个树种进行了为期3年的径向生长观测，捕捉树木一年内生长变化过程。在此基础上，研究团队综合分析了树木自身功能性状以及周围邻体树木的功能组成，重点关注三个反映生长过程的关键指标：快速生长期开始时间（SFGP）、快速生长期结束时间（EFGP）、最大日生长速率（GRTmax），通过这些指标，研究人员揭示了树木“何时开始快速生长”“何时结束快速生长”以及“生长最快能达到什么水平”。

主要发现

1.不同功能策略的树种采用不同的生长时间策略研究发现，树木自身功能性状是决定生长物候的重要因素。资源获取型树种通常具有较强的资源捕获能力，它们往往更早进入快速生长期，也更早结束快速生长阶段，但其最大日生长速率相对较低。相比之下，具有更保守水分利用策略的树种能够延长快速生长期，并达到更高的最大生长速率。这一结果表明，不同树种并非简单竞争资源，而是通过不同的季节生长策略实现时间上的生态位分化，使多个树种能够在同一森林中长期共存。

2.邻体功能组成能够改变树木生长节律

除了树木自身特征外，周围邻体的功能多样性同样会影响目标树木的生长过程。研究发现，这种邻体效应并不是固定方向的，而取决于目标树木自身的功能策略。对于资源获取型树木而言，邻体功能多样性的增加会改变其快速生长期的时间安排，使其生长开始和结束时间发生调整。而对于水分利用更保守的树木而言，功能多样化的邻体环境能够促进其更早进入生长阶段，并提高最大生长速率。这说明，森林中的邻体并非简单地增加或减少竞争，而是通过不同功能组合改变资源利用环境，使树木调整自身生长节律。

图1. 邻体功能多样性通过与树木自身功能策略相互作用，调节快速生长期开始时间。研究表明，树木自身功能特征决定了其对邻体环境变化的响应方式，不同功能策略的树木在多样化邻体环境中表现出不同的生长时间调整模式。

3.生长“有多快”比“生长多久”更决定年增长

研究进一步通过结构方程模型分析了生长物候与年径向增长之间的关系。结果显示，更早开始快速生长、更晚结束快速生长以及更高的最大生长速率，均能够促进树木全年增长。其中，最大日生长速率（GRTmax）对年增长量的贡献最强。这一发现提示，森林生产力不仅取决于树木维持生长的时间长度，也高度依赖其在生长高峰期释放增长潜力的能力。

图2. 树木功能性状、邻体功能组成、生长物候与年增长之间的关系。结构方程模型显示，邻体功能组成可通过影响快速生长期开始时间、结束时间以及最大生长速率，进一步影响树木年径向增长，其中最大日生长速率对年增长贡献最强。

研究意义

该研究首次从年内生长动态角度揭示了邻体功能组成如何影响亚热带森林树木生长物候，为理解森林生物多样性促进生产力提供了新的机制解释。研究表明，森林多样性不仅体现在“有多少树种”，还体现在不同树种如何通过功能差异调整生长时间和资源利用方式。在气候变化背景下，该研究为森林恢复和经营过程中关注功能多样性和种间互补关系提供了理论参考。

图3. BEF-China实验平台通过自动生长记录仪和人工生长带监测2478株树木的年内径向生长变化；结合树木自身功能性状和邻体功能组成，研究揭示了森林邻居如何通过调节快速生长期起止时间及最大生长速率影响年增长表现。

论文信息

Tree growth phenology shifts in response to trait-based neighbourhood effects in a large subtropical forest biodiversity experiment

Gheyur Gheyret, Hong-Tu Zhang, Yun-Hao Bai, Zhiyao Tang*

Journal of Ecology

DOI：10.1111/1365-2745.70373

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期刊信息

Journal of Ecology (JEcol) 是英国生态学会（British Ecological Society）创立逾百年的旗舰期刊，专注发表以植物生态学为核心的高水平、有影响力的原创研究。期刊涵盖植物在水生与陆地生态系统中的作用，以及植物与动物、真菌或细菌的相互作用等主题，是植物生态学与生态学研究领域的重要国际学术交流平台。

2025 JIF：6.3 ｜ CiteScore：10.1

https://besjournals.onlinelibrary.wiley.com/journal/13652745

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