全球范围内物种的大量丧失，引发了人们对其潜在生态系统服务及人类福祉影响的关注和担忧。森林作为给人类提供生态和经济价值的关键陆地生态系统，其多样性的下降可能对全球生态进程产生深远影响。联合国生物多样性公约提出的《昆明–蒙特利尔全球生物多样性框架》2030年目标明确提出，必须保护和恢复森林生物多样性及生态系统完整性。因此，如何通过管理树木多样性来恢复生态系统完整性亟需科学的指导依据。

在过去30年里，科学家们通过观测和实验途径证明了植物生物多样性的下降往往伴随着生态系统功能与服务的减弱，这一关系在生态学研究中被称为“生物多样性–生态系统功能的关系（简称BEF）”。

最早的生物多样性实验是以草本植物为研究对象。因树木体型较大、生长缓慢且寿命长，直到1999年全球才出现了第一个以树木为主要研究对象的生物多样性野外实验。之后此类实验蓬勃发展，研究也逐渐成熟。到2026年初，全球已建成45个大规模森林生物多样性实验。这些实验的关键目标是理解树种丰富度或其它森林多样性指标如何影响生态系统功能和服务。

国家植物园（南园）生物多样性与生态安全研究团队对这一快速发展的生物多样性研究领域过去30年基于实验研究的主要发现进行了系统梳理与概述，并置于观测性研究的背景中进行阐释。综述探讨了实验研究对揭示生物多样性与生态系统功能的因果效应的重要性，而这在观测性研究中极难实现。实验研究的科学发现表明，增加树木多样性可通过资源分化、非生物与生物互惠作用、种间相互作用等促进多种生态系统功能。通过历时最久的实验还发现，这种正向关系随时间推移而增强；而对比天然林与人工林的研究也表明，此效应很可能长期持续。此外，其它营养级的多样性能够显著调节树木多样性对森林生产力的影响。最后，该综述提出未来森林生物多样性实验研究和设计需关注的重点方向，包括关注除生产力外的更多生态系统功能、控制其它营养级生物多样性、增加背景依赖因素的考虑以及实验和观测途径相结合的研究等。

该综述整合了实验和观测研究的发现，旨在揭示生物多样性–生态系统功能关系的多维特性及其潜在机制，希望提出的新见解能够应用于指导森林管理和气候缓解行动，为全球生物多样性框架下的生态修复与森林管理提供科学依据。

该综述于近期在线发表于国际学术期刊Nature Reviews Biodiversity。国家植物园（南园）刘晓娟研究员为第一作者，马克平院士为通讯作者。哥廷根大学Andreas Schuldt教授、哈佛大学Jeannine Cavender-Bares教授、魁北克大学蒙特利尔分校Alain Paquette教授、苏黎世大学Bernhard Schmid教授参与了综述撰写。

论文链接：

https://www.nature.com/articles/s44358-025-00112-2

全球位于72个地点的45个森林生物多样性实验概览

森林生物多样性–生态系统功能关系随时间变化的潜在机制