森林是“地球之肺”和生命的家园，承载着重要的生态系统功能。然而，环境变化与人类活动导致的森林退化，正威胁着全球可持续发展。为应对这一挑战，全球范围内正推进大规模森林恢复工程，旨在重塑森林的生物多样性、结构与功能，为人类与自然和谐共生提供保障。尽管人工植树造林已有长期经验，但当前全球森林恢复面临全新难题：如何在提升生态系统生产力的同时，兼顾生物多样性保护及多种生态系统功能的协同提升？功能多样性作为连接物种多样性与生态系统功能的关键纽带，受到了广泛关注。然而，功能多样性驱动生态系统功能的核心机制仍不明确，不同类型功能性状多样性对各类森林生态系统功能的作用路径也缺乏系统性区分与整合，难以为森林恢复实践提供具针对性且可操作的策略支撑。
针对上述问题，中国科学院植物研究所生物多样性与生态安全研究组刘晓娟研究员联合国内外相关领域专家，系统综述了功能多样性对森林生态系统功能与服务的重要意义，梳理了树种功能多样性通过多种机制影响森林生态系统功能的途径，提出了新理论框架。该框架将功能性状划分为与生态位、促进作用和适合度相关的性状，阐明了其分别通过驱动生态位分化、生物/非生物促进效应及选择效应，共同作用于森林生态系统功能。同时，探讨了树种功能多样性不仅提升了生态系统的生产力，还通过调控多营养级群落与土壤碳氮循环，增强了生态系统的多功能性。针对全球变化背景下生物多样性与生态系统功能关系的不确定性，提出新的假说：生态位性状和适合度性状形成的功能多样性效应在资源增加时增强，而促进性状的效应则随资源增加而减弱。
在森林恢复应用层面，该综述提出将功能多样性系统融入恢复方案，纳入“参考森林”、恢复目标、立地条件、功能性状类别及潜在物种库等关键要素，提出了一套具有可操作性的森林恢复路径。该路径涵盖从基于功能多样性来制定恢复目标，到通过功能性状动态监测评估恢复成效的全过程，为实现森林生态恢复的“多目标、高质量、长期化”提供了理论支撑与实践指导。
该综述论文以Tansley review于近日在线发表于国际学术期刊New Phytologist。植物所陈晨副研究员为论文第一作者，刘晓娟研究员为通讯作者。植物所马克平研究员、苏黎世大学Bernhard Schmid教授以及瓦赫宁根大学Franca Bongers博士做出了重要贡献。该工作得到了国家自然科学基金优秀青年科学基金、国家重点研发计划以及中国科学院青促会优秀会员等项目的资助。
文章链接：https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/nph.70247
树木功能多样性对生态系统功能影响在不同营养级之间的多路径机制
树种功能多样性对森林多重生态系统功能与服务的生态影响
将功能多样性纳入森林恢复实践