生物多样性与生态系统功能（BEF）之间的关系是生态学研究的核心议题之一。越来越多证据表明，增加树木多样性能够提升森林生产力。但大部分研究聚焦于乔木物种多样性，较少涉及森林的多层结构。其中，林下层容纳了丰富的植物多样性，在养分循环等生态过程中发挥着关键作用。尽管灌木在森林中占有的生物量有限，但会和乔木共享或争夺资源。目前，灌木层物种多样性能否影响森林生产力，以及灌木的多样性效应是否和乔木多样性效应存在权衡，尚不清楚。
中国科学院植物研究所基于我国亚热带地区大型森林生物多样性控制实验（BEF-China）的乔木多样性和灌木多样性双因子设计，通过多年累积的乔木和灌木生长监测数据，揭示了灌木多样性对提升森林生产力具有与乔木多样性同样的重要作用。也就是说，种植后第12年，乔木物种数从2种增加至8种时，乔木和木本植物总生物量分别提升73.1%和46.7%；在相同的物种数增加幅度下，灌木丰富度对乔木和木本植物总生物量的提升幅度分别达到乔木丰富度效应的73.8%和79.4%。同时，12年间，增加乔木和灌木物种丰富度对乔木和木本植物总生物量的促进效应随时间逐渐增强。这种促进效应是通过提升各自的功能性状多样性而形成，表明资源利用策略的互补性在提高森林生态系统功能中发挥了重要作用。
该研究揭示了林下灌木层自身生产力有限但其多样性在维持森林整体生态系统功能方面起到关键作用，为探讨复杂结构的森林中的生物多样性与生态系统功能关系提供了参考，并为未来森林多层级多样性的协同保护与恢复提供了科学依据。
近期，相关研究成果在线发表在《国家科学评论》（National Science Review）上。研究工作得到国家基金、国家重点研发计划、中国科学院青年创新促进会优秀会员项目等的支持。
论文链接
乔木和灌木物种丰富度对木本植物总生物量的影响
乔灌物种丰富度对生物量的影响过程及随时间的变化规律
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