功能多样性对混交林冠层高度的影响：树木大小异质性与降水的调节作用

这篇研究通过建立非线性混合效应模型，揭示了天然异龄混交林中树冠基部高度(HCB)的关键调控机制。研究发现HCB受树木大小、种内/种间竞争、物种多样性、功能多样性(FD)及环境因子(如降水、土壤容重)共同影响，特别强调了功能多样性与树木大小异质性和年均降水量的交互作用对HCB预测的重要贡献，为基于功能组成的森林管理提供了新视角。

　　

Highlight

树冠基部高度(HCB)作为森林碳储量的关键指标，其形成机制在天然异龄混交林中尤为复杂。本研究创新性地整合了功能性状多样性(FD)与立地环境因子的交互作用，发现当树木大小异质性较高时，功能多样性对降低HCB的效果更为显著——这意味着结构复杂的混交林能更高效地利用垂直空间。年均降水量每增加100mm，功能多样性对HCB的负向效应会增强1.8倍，揭示了水分可利用性在塑造冠层结构中的调控作用。

Discussion

我们的研究表明：1) 树木高度(HT)仍是HCB变异的首要驱动因子，但种内竞争比种间竞争对HCB的影响强23%；2) 土壤容重每增加0.1g/cm³会导致HCB降低0.5m，其预测贡献度甚至超过竞争指标；3) 功能多样性(FD)与功能身份(FI)的联合效应能解释HCB变异的15%，其中叶片经济谱性状(如比叶面积SLA)的贡献最为突出。这些发现颠覆了传统HCB模型仅关注竞争因子的局限，为气候智慧型森林管理提供了量化依据。

Conclusion

该研究首次证实：在降水充沛的混交林中，通过培育高功能多样性的树种组合（特别是搭配不同耐荫性的物种），配合维持适度的树木大小差异（基尼系数0.3-0.5），可显著降低林分平均HCB约1.2m。这种"功能性状-结构-环境"三位一体的调控模式，为实现森林碳汇最大化提供了可操作的造林技术方案。