北京时间2026年4月8日23时，国际学术期刊《自然》（Nature）在线发表了中国林业科学研究院热带林业研究所许涵研究员，联合美国普林斯顿大学和史密森热带研究所Matteo Detto，以及中山大学方素琴副教授等合作完成的题为《竞争与促进对全球树木多样性的重要性》（The importance of competition and facilitation for global tree diversity）的研究成果。
这一研究首次系统揭示了全球尺度物种邻体正相互作用和负相互作用对物种多样性纬度格局的相对贡献，及其对塑造全球森林树木多样性格局中的重要性。特别是发现了热带地区的森林多样性是由于存在更多促进相互作用而得到增强，这一点此前未被充分认识。该结论支持“可在森林经营中增加有利于邻体共存的物种数量比例”的观点，例如豆科树木、非丛枝菌根类树种和一些大径级优势树种，从而提高森林群落多样性和稳定性，有利于指导退化森林生态修复或造林中有利关键类群的补植改造。
研究人员利用来自17个大型森林样地的数据，这些样地涵盖了从南纬5°至北纬47°的地区（亚洲、北美洲、南美洲、大洋洲、非洲，图1），包含约270万棵树和5400多个物种。在考虑3个生物因子和8个环境因子后，量化相邻树种间负向（竞争性）和正向（促进性）相互作用相对重要性随纬度的变化趋势（图2），研究了在零模型下，每个目标物种个体周围的平均邻体物种多样性是大于还是小于预期值。结果表明，在大多数样地中，负种间相互作用占主导地位。在赤道附近，被低于预期或高于预期数量的邻体包围的物种数的相对比例大致相等，但在较高纬度地区，邻体数量相对较高的物种数比例下降，而邻体数量较少的物种数比例显著增加（图3）。这种纬度模式部分归因于豆科植物、非丛枝菌根共生物种丰度的减少（图4）以及高纬度地区树冠抚育效应的减弱，并且受到年平均温度的调节（图5）。
这些发现揭示了之前未被认识到的促进相互作用随纬度增加而相对减少，以及竞争相互作用随纬度增加而相对增加的现象，并表明温度升高可能会增强促进效应，促进高纬度地区树木群落的多样性提升。
在热带森林中，各式各样的物种如何稳定共存在一起，从而形成高物种多样性群落，一直以来都是生态学家高度关注的热点问题。许多假说被陆续提出，用来解释热带森林为什么相比其他高纬度森林具有更高的物种多样性，例如：特化天敌假说、物种分布范围的地理限制、空间环境异质性、气候稳定性假说、竞争限制假说，以及生产力-捕食关系中的物种相互作用等。但这些假说因缺乏一致的理论解释，仍存在争议。尽管如此，诸多假说都指向一个统一的定论：一个地区的植物物种多样性是局域、区域和进化生态过程相互作用的产物，而且局域过程（例如邻体竞争或促进对物种多样性的影响）在构建本地群落物种库方面可能与进化和区域过程同等重要，但其对物种多样性纬度梯度格局的影响仍缺乏一致性认识和机制性解析。
中国林业科学研究院热带林业研究所许涵研究员为论文的第一作者和共同通讯作者，美国普林斯顿大学和史密森热带研究所Matteo Detto为论文共同第一作者，中山大学方素琴副教授为论文最后共同通讯作者。此外，还有其他31名共同作者，分别来自全球29个单位。论文作者中，共有14名中国学者、20名外国学者。
该论文是基于海南热带森林60公顷大样地多年积累和开展持续国际合作研究的成果，得到国家基金（U22A20449、U23A20156）以及中国林业科学研究院基本科研业务费专项资金（CAFYBB2017ZE001）等的共同资助。60公顷大样地建立之初，也得到了中国林业科学研究院基本科研业务费专项资金（RITFYWZX200902、CAFYBB2011004、CAFYBB2017QC003）、国家林业局林业公益性行业科研专项经费（201104057），以及科技部海南尖峰岭森林生态系统国家级生态定位观测研究站运行经费等的资助。
中国林业科学研究院相关负责人表示，将加大对森林监测大样地等长期监测研究工作和特色试验设计等的稳定资助力度，加强基础理论科学研究，培育领军人才和优秀科研团队，以更好地服务于我国林业生态文明建设。
图1 全球17个森林大样地分布
图2 4个典型样地物种多度与相对邻体多度和相对邻体丰富度之间的关系
图3 在全球17个森林大样地中，促进物种数量比例随纬度升高而降低。基于（a）物种多度和（b）物种丰富度，评估促进物种对邻体物种的相对影响。
图4 分别排除豆科物种和非丛枝菌根树种后，17个森林样地相对邻体相互作用与纬度之间相关关系的斜率变化。（a）基于物种多度的邻体相互作用（b）基于物种丰富度的邻体相互作用
图5 17个森林样地中具有正（a）邻体物种多度和（b）邻体物种丰富度的物种比例随着年平均温度变化的关系
（光明日报全媒体记者 张胜 通讯员 姜清彬 陈洁）