【美丽中国大写意】

热带森林为什么物种更多样

——访中国林业科学研究院热带林业研究所研究员许涵

　　光明日报记者 张胜 光明日报通讯员 张晋宁

　　今年4月，《自然》杂志在线发表中国林业科学研究院热带林业研究所（以下简称热林所）研究员许涵团队的研究成果——《竞争与促进对全球树木多样性的重要性》。研究首次在全球尺度严谨证实：热带森林的极高生物多样性，并非只由“优胜劣汰”的竞争塑造，更依赖树木之间普遍而稳定的正向促进作用。

　　近日，记者来到许涵团队坚守多年的科研“战场”——60公顷热带原始林大样地，听他们解答：

　　破解“热带物种更丰富”之谜

　　记者：长期以来，生态学家始终高度关注热带森林极其丰富的物种如何稳定共存，并提出许多假说。您团队的这项研究被《自然》审稿人评价为“极具创新性的重大贡献”。那么，这项研究创新之处究竟在哪儿？

　　许涵：位于海南岛西南部的尖峰岭，保存着我国连片面积最大、原生性最强的季雨林和热带山地雨林，也藏着一道叩问百年的科学之问：为什么热带森林能孕育远超其他气候带的物种多样性？是什么力量让数百上千种树木在同一片土地上共生共荣、生生不息？

　　在漫长的研究过程中，我们团队不仅积累了丰富的科研数据，还发现了破解生物多样性密码的关键线索——样地内7种豆科树木呈现明显的空间分化，4种生长在土壤氮含量较低区域，3种集中在土壤氮含量较高区域，彼此“井水不犯河水”。

团队成员在野外测量树木。受访者供图

　　传统生态学观点认为，大部分豆科植物是“利他主义者”，能为贫瘠土壤补充氮肥，惠及邻里。可我们观察到的这一现象却并非如此。于是，从豆科植物的邻体相互作用入手，逐步拓展研究视野，联合国际科研力量，向着“热带物种为何更丰富”这一世纪生态难题发起冲击。

　　我们团队敏锐意识到：传统理论过度强调竞争，却长期忽略了森林中普遍存在的正向互动。例如，大树为幼树遮阴降温、豆科植物固氮肥土、菌根网络传递养分与信号、动物行为调控种群更新……其实，森林并非“零和博弈”的战场，更像一个分工协作、彼此成就的生命共同体，但是这些作用沿纬度梯度的贡献变异却没有系统的研究。

　　为验证这一科学猜想，我们团队以尖峰岭60公顷大样地为核心平台，联合全球29家科研机构和包括中国林科院高原研究所研究员苏建荣、刘万德等在内的34位科学家，整合五大洲17个典型森林大样地数据，覆盖从南纬5°到北纬47°的气候梯度，涉及约270万株树木、5400多个物种，开展全球比对与机制解析。

　　团队研究创新构建邻体相互作用量化体系，以目标植株为中心，在2米到16米多个关键空间尺度上，精准测算物种间促进与竞争强度，首次在全球范围内揭示出清晰的纬度梯度格局：树木正向促进作用随纬度升高显著下降，竞争作用随纬度升高显著上升。热带地区促进效应最强，与竞争作用达到一个平衡关系，共同维持高物种多样性；高纬度地区则以竞争为主导，物种多样性随之降低。

　　研究最终得出颠覆性结论：热带森林之所以物种高度多样，其中一个被忽略的重要原因在于，这里的树木更“友善”、群落更“互助”、生态更“共生”。也就是说，促进作用降低了物种生存门槛，弱化了种间排斥强度，让大量稀有物种、窄域物种得以长期存续，共同构筑起热带森林极高水平的生物多样性。

　　每一棵树都拥有完整的“身份信息”

　　记者：任何重大原创突破，都离不开长期、连续、稳定的基础积累。在您看来，这次重要成果的产出，得益于什么？

　　许涵：在我们科研团队中，薪火相传的故事从未间断。这次重要成果的产出，是近70年科研传承、三代人接力深耕所结出的硕果。

　　1958年，一群怀揣生态报国理想的科研工作者，踏入海南尖峰岭的原始雨林。那时的尖峰岭，人迹罕至、林木葱郁，却也面临着商业采伐的威胁。老一辈科研人，毅然站在了保护雨林的第一线。他们白天穿梭在藤蔓交错、毒虫出没的密林中，调查植被分布、记录物种信息、测量林木生长；晚上住在简陋的茅草屋和工棚里，借着煤油灯整理数据、绘制图谱，完成第一批基础植被数据采集。这些资料，成为我国热带森林生态学研究的“第一块基石”，也为后续科研工作打下了坚实基础。

许涵团队队员开展样地测量。受访者供图

　　1983年，中国林业科学研究院林业研究所蒋有绪研究员带领团队进驻尖峰岭，和热林所卢俊培、黄全、曾庆波等人建立了首个森林生态系统植被固定样地，开启了我国热带森林长期定位监测的先河。在那个物资匮乏、条件艰苦的年代，老一辈科学家靠着双脚和双手，完成了植被普查、土壤检测、物种鉴定等一系列基础工作，累计采集植物标本上万份，记录基础数据数十万条。

　　2008年，在时任中国林业科学研究院院长张守攻、副院长刘世荣等院领导前瞻性布局下，我们联合国际著名生态学家、加拿大阿尔伯塔大学教授何芳良，和数十名尖峰岭生态站成员，以及尖峰岭国家级自然保护区和当地林业局的技术人员共同协作，在尖峰岭核心区原始雨林中，划定一块相当于84个标准足球场的监测区域，按照全球最高标准开展“每木调查”。

　　2009年，60公顷大样地建设正式启动，那时的我刚到热林所工作不久，在李意德研究员的带领下，就接过了样地建设的“主攻棒”，带领二三十人组成野外队伍，一头扎进尖峰岭的深山密林，开启了监测工作。

　　样地被划成20米×20米的网格，总共有1500个，共计48.5万棵树，其中存活树木约44万棵，仅豆科树木就有1万多棵。队员们每天清晨7点多出发，手持胸径尺、测杆、记录板，一棵树一棵树地测量胸径、树高、相对坐标，鉴定物种，并将带独一无二编号的特制铝牌挂在树干上——这就是树的“身份证”……

　　2012年，大样地完成首次全面调查，为48.5万株树木建立“数字化身份档案”，记录维管植物290种，同步采集土壤样品2868份，布设幼苗监测样方870个、凋落物收集框471个，建成我国单个样地面积最大、单次调查数据量最多、监测内容多样、与国际标准接轨的热带森林大样地。此后，团队又在尖峰岭建成64公顷次生林大样地，形成60公顷+64公顷+164个公里网格样地的“一体多翼”立体监测体系。

　　按照国际标准，每5年要对所有树木进行一次复查测量，其他土壤、幼苗、凋落物、台风灾害等监测工作则常年不间断。10余年来，我们团队累计完成3次全面调查，采集土壤样品3000余份、植物样品上万份，保存土壤、叶片、种子等各类样品4万多份，积累了海量珍贵科研数据。这些数据，不仅是中国热带森林研究的“宝藏库”，更为全球生态研究提供了重要支撑。

　　凭借长期连续性、数据完整性、生态代表性，尖峰岭大样地成功纳入全球森林监测网络，与29个国家84个大样地互联互通，成为开展全球对比研究的“中国核心节点”，也为我们后续研究的开展奠定了坚实的基础。

　　守护生态安全的实用方案

　　记者：研究成果的现实价值怎样？接下来，有什么计划？

　　许涵：从2020年5月形成论文初稿，到2024年1月投稿《自然》，再到3轮大修、多次复审、6年坚守，我和团队熬过无数个数据分析与逻辑打磨的日夜，跨越3个春节，论文终于在2026年3月3日正式被《自然》接受，4月8日在线发表。

　　《自然》专题评论指出，这项研究突破了以竞争为单一核心的传统理论框架，首次在全球尺度证实促进作用对树木多样性的关键贡献，为理解全球生物多样性分布格局、物种共存机制提供了全新范式，是热带森林生态学领域具有里程碑意义的原创成果。国际同行更是用“热带树木有更多友好邻居”精准概括了这项研究的核心意义。

　　为了确保结论严谨可靠，团队先后开发4种不同统计模型反复检验，样地数量从11个扩充到17个，数据覆盖了全球五大洲……

　　然而，发表论文从来不是科学研究的终点，如何把我们的研究成果转化为守护生态安全、支撑林业高质量发展的实用方案，才是我们的出发点和落脚点。多年来，我们团队以尖峰岭为基地，持续推进基础研究与应用研究深度融合，形成“观测—理论—技术—应用”的全链条创新体系。

　　针对我国人工林树种单一、稳定性差等问题，团队基于研究结论，开发出树种智能配置软件，模拟天然林物种搭配规律，精准推荐“友好型”树种组合，重点推广豆科固氮树种混交技术。目前，团队已在广东选定200多亩试验林地，拟开展人工林生态修复试验，通过优化树种配置，提升人工林生产力、多样性和稳定性，为退化森林修复、国家生态修复工程提供科学支撑。

　　如今，海南热带雨林国家公园尖峰岭片区已成为国际热带森林研究的重要基地，60公顷大样地成为全球森林监测的“标杆样地”。近年来，尖峰岭累计产出高水平科研论文上百篇，发现新物种8个，为保护全球生物多样性、应对气候变化贡献了中国智慧。

　　跟这片森林打交道多年，我深刻感受到，我们不仅有保存完好的热带森林，更有世界一流的科研平台与创新队伍，能够破解全球性科学难题，为全球生物多样性保护与生态治理，贡献源源不断的中国智慧。

　　【采访手记】

　　从1958年的野外踏查，到2026年登顶《自然》，尖峰岭上的科研工作者，用近70年的执着坚守和接力奋斗证明：任何重大科技难题的破解，从来不是短期追逐的目标，而是长期主义的胜利；真正的高水平科技自立自强，必须扎根祖国大地，锚定国家需求，回应人类共同关注。

　　“一代人有一代人的使命，我们要接过前辈的接力棒，把海南尖峰岭热带森林的科研事业推向世界舞台。”这是采访路上许涵反复说的话。浓浓绿意间，尖峰岭的故事还在继续……

　　（作者：张胜）

　　《光明日报》（2026年05月02日 04版）