全球森林树种丰富度与生态系统光合作用的正相关关系及其碳汇机制

来自全球多机构的研究人员通过整合大尺度森林样地树种丰富度数据与卫星反演的太阳诱导叶绿素荧光(SIF)数据，揭示了树种多样性通过提升群落结构复杂性和光能捕获效率，显著增强森林光合作用能力（尤其热带地区），证实了生物多样性对维持陆地碳汇功能的关键作用。该研究为地球系统模型提供了重要的生物地球化学循环约束条件。

　　

全球森林生态系统正上演着生物多样性与光合作用的精妙协奏曲。研究人员利用覆盖全球的森林样地树种数据库，结合卫星遥感获取的太阳诱导叶绿素荧光(SIF)——这个革命性的光合作用代理指标，首次在全球尺度上揭示了树种丰富度与生态系统光合生产力的正相关关系。热带雨林展现出最强烈的多样性效应，而高纬度地区关联性较弱。

奥秘在于两个关键机制：首先，复杂的三维群落结构像精密的光能捕获网络，使多物种森林能更高效地拦截阳光；其次，高多样性群落普遍具有更高的叶片氮含量和核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶(RuBisCO)最大羧化速率(V_cmax)，这两个决定光合能力的核心性状显著提升。值得注意的是，多样性主要通过提高最大光合速率而非延长生长季来驱动这种效应。

这项基于观测的研究敲响了生态警钟：生物多样性丧失可能削弱陆地碳汇功能，影响全球碳循环。这些发现为地球系统模型提供了关键的生物地球化学过程参数，将助力更精准预测气候变化情景下生态系统的响应。