Journal of Plant Ecology ›› 2026, Vol. 19 ›› Issue (1): 1-.DOI: 10.1093/jpe/rtaf152
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Chao Jin1, Jing Yang1, Siyu Wu1, Qiuwu Yu1, Xihua Wang1,2, Guochun Shen1,2*
1Zhejiang Tiantong Forest Ecosystem National Observation and Research Station, School of Ecological and Environmental Sciences, East China Normal University, Shanghai 200241, China, 2Shanghai Institute of Pollution Control and Ecological Security, 1515 North Zhongshan Rd. (No.2), Shanghai 200092, China
*Corresponding author. E-mail: gcshen@des.ecnu.edu.cn
摘要: 在森林生态系统中,由于不同物种可以通过树冠结构的互补作用促进森林结构复杂度,理论上树木多样性与森林结构复杂度应呈正相关关系。尽管复杂度-多样性关系已在控制实验中得到验证,但在自然森林中这一关系却较弱甚至逆转。为了明晰这一矛盾现象的内在机制,本研究利用中国东部天童山20 ha森林样地的实测数据和无人机获取的激光雷达数据,分别计算树木物种多样性和森林结构复杂度。同时,本研究还计算了林分密度和树冠高度,试图回答以下问题:1)森林结构复杂度与物种多样性之间存在怎样的关系?2)林分密度或树冠高度如何调控“复杂度-多样性”关系?3)在控制林分密度和树冠高度的影响后,复杂度与多样性之间是否存在正相关关系?结果发现,森林结构复杂度与多样性之间呈现负相关关系,这一关系受到树冠高度和林分密度的共同调控:高大树冠通过遮荫作用减少林下物种多样性,尤其是不耐阴物种显著减少;密集树木个体则通过限制垂直分枝来降低森林结构复杂度。当在统计上控制这些变量后,森林结构复杂度与物种多样性则表现出正相关关系。综上所述,本研究解决了长久以来“森林复杂度-多样性关系”理论预测与观测结果之间的矛盾,即在自然森林中物种多样性会促进森林结构复杂度,而树冠高度和林木密度等干扰因素可能会掩盖二者之间的正相关关系。