森林树种丰富度与生产力在群落水平的正相关关系已在森林生物多样性实验和观测研究中得到广泛证实。由于群落水平的生产力是由树木个体生长累积而来，多样性的促进作用理论上也应该体现在邻居和个体水平。然而，目前这一多样性效应的尺度传导仍缺乏实证证据。在高生产力群落中，树木通常生长更快，彼此间竞争加剧。随着时间推移，可能导致物种丰富度对树木个体生长的正效应相对于群落水平的生产力有所减弱。因此，阐明森林树种多样性如何通过竞争和生态位差异等机制影响树木个体生长，并揭示这些机制随物种、气候以及时间的变化规律，对于深入理解形成和影响群落水平生产力的个体生态过程具有重要意义。
为回答上述科学问题，中国科学院植物研究所森林生态系统功能与修复研究团队基于我国亚热带地区的长期森林生物多样性野外控制实验（BEF-China），通过对4万余棵树木个体连续14年的监测发现，种植14年后，邻居树木的竞争作用抑制了中心树木的个体生长，而生态位分化则促进了中心树木的生长，两种相反机制相互抵消，导致邻居多样性对中心树木个体生长的总体影响不显著。进一步分析14年间随林龄增加的变化规律，发现邻体竞争对中心树木个体生长的影响从种植初期开始逐渐由正转负，同时生态位分化的促进作用则随时间逐渐增强，从而消除了竞争的负面影响。这种邻居多样性效应的时间规律在资源获取型物种中表现更为突出；而相比湿润年份，邻居物种丰富度对中心树木个体生长的促进作用在干旱年更强。
这项研究揭示了在物种丰富度更高的混交林中，树种间生态位分化的促进作用随时间不断增强，从而抵消了由于生长更快导致的竞争加剧所带来的负面影响。研究打通了“群落多样性—邻体互作—树木生长”的尺度关联，揭示了邻体竞争和生态位分化两大机制对树木生长影响的时间动态规律，从个体生态过程层面深化了对森林多样性与群落生产力关系的理解，为未来气候适应性森林营建和恢复提供了科学依据。
该研究成果于近期在线发表于国际学术期刊Ecology Letters。植物所博士研究生杨卓为文章第一作者，刘晓娟研究员为通讯作者。植物所马克平院士、陈磊研究员，苏黎世大学Bernhard Schmid教授和德累斯顿工业大学Goddert von Oheimb教授等参与了研究。研究工作得到了国家自然科学基金和国家重点研发计划等项目的资助。
文章链接：
https://doi.org/10.1111/ele.70420
（植被与环境变化实验室供稿）
BEF-China实验俯瞰以及邻居多样性与中心树木个体生物量的累积影响
邻居多样性效应对树木生长影响的时间动态规律
