近日，我校全国高校黄大年式教师团队、国家林草局林业和草原科技创新团队——林学院森林经理学科森林经营教师团队，在暗多样性及其对生产力作用机制上取得了新进展。研究成果以“Integrating dark diversity and the species pool to understand biodiversity–ecosystem functioning relationships in temperate forests” 发表在生态学领域权威期刊Journal of Ecology。

生物多样性被认为是维持森林生态系统功能的关键因素，直接关系到生产力、碳汇和生态稳定性。然而，传统研究多关注已观测到的物种，而对那些在区域中存在但尚未出现在局部群落中的物种关注较少。这类“潜在但缺失”的物种，即暗多样性（dark diversity），是否以及如何影响森林生态系统功能，仍然缺乏系统认识。

图1 森林生物多样性不仅包括已出现的物种，还包括尚未出现但具有潜力的暗多样性

该研究系统整合了观测多样性、暗多样性、物种库以及群落完整性，探索生物多样性如何在不同时间尺度上影响森林生产力。结果发现，所有多样性指标均与生产力呈正相关，但作用机制存在明显差异。在年度尺度上，区域物种库（即一个地点潜在可存在的物种总量）是最强的预测因子，说明拥有更丰富“候选物种”的森林，往往能产生更多生物量。而在更长的5年尺度上，群落完整性（即已实现的物种占潜在物种的比例）表现更优，表明那些更充分“实现其潜力”的森林，更可能维持长期稳定的生产力。

图2 生物多样性指标均与森林生产力呈正相关，但关键驱动因子随时间尺度而变化

这些差异的背后，与暗多样性的作用机制密切相关。暗多样性并不会直接提升生产力，而是通过间接路径发挥作用。暗多样性越高，意味着潜在可进入该群落的物种越多，从而促进实际观测到的物种多样性增加。而更高的物种多样性进一步促进森林密度结构的发展，最终提升生产力。此外，气候和人类活动也在塑造这一过程。温度升高有助于扩大物种库，而人类干扰则会减少潜在和已实现的物种多样性，从而间接影响森林功能。

图3 暗多样性通过提升观测多样性和森林结构间接影响生产力

生物多样性不仅仅是眼前看到的物种数，更是一个跨尺度、多层次的整体属性。森林的生态功能，既取决于当前存在的物种，也受到那些尚未出现但可能到来的物种所制约。这一研究为理解生物多样性与生态系统功能关系提供了新的视角，在全球变化背景下，仅保护现有物种并不足够，还需通过保护周边栖息地、维持森林斑块间的连通性，促进潜在物种在当地成功定殖与种群建立，进而维持森林的生产力与生态系统稳定性。

林学院森林经理学博士生李无双为论文第一作者，林学院张春雨教授为通讯作者，赵秀海教授、郝珉辉副教授、范春雨副教授、王娟副教授，加拿大新布伦瑞克大学John A. Kershaw教授参与了上述研究。

该研究得到国家自然科学基金项目（32371870）的资助。

论文链接：https://doi.org/10.1111/1365-2745.70313