【美麗中國大寫意】

今年4月，《自然》雜志在線發表中國林業科學研究院熱帶林業研究所（以下簡稱熱林所）研究員許涵團隊的研究成果——《競爭與促進對全球樹木多樣性的重要性》。研究首次在全球尺度嚴謹証實：熱帶森林的極高生物多樣性，並非隻由“優勝劣汰”的競爭塑造，更依賴樹木之間普遍而穩定的正向促進作用。

近日，記者來到許涵團隊堅守多年的科研“戰場”——60公頃熱帶原始林大樣地，聽他們解答：

破解“熱帶物種更豐富”之謎

記者：長期以來，生態學家始終高度關注熱帶森林極其豐富的物種如何穩定共存，並提出許多假說。您團隊的這項研究被《自然》審稿人評價為“極具創新性的重大貢獻”。那麼，這項研究創新之處究竟在哪兒？

許涵：位於海南島西南部的尖峰嶺，保存著我國連片面積最大、原生性最強的季雨林和熱帶山地雨林，也藏著一道叩問百年的科學之問：為什麼熱帶森林能孕育遠超其他氣候帶的物種多樣性？是什麼力量讓數百上千種樹木在同一片土地上共生共榮、生生不息？

在漫長的研究過程中，我們團隊不僅積累了豐富的科研數據，還發現了破解生物多樣性密碼的關鍵線索——樣地內7種豆科樹木呈現明顯的空間分化，4種生長在土壤氮含量較低區域，3種集中在土壤氮含量較高區域，彼此“井水不犯河水”。

傳統生態學觀點認為，大部分豆科植物是“利他主義者”，能為貧瘠土壤補充氮肥，惠及鄰裡。可我們觀察到的這一現象卻並非如此。於是，從豆科植物的鄰體相互作用入手，逐步拓展研究視野，聯合國際科研力量，向著“熱帶物種為何更豐富”這一世紀生態難題發起沖擊。

我們團隊敏銳意識到：傳統理論過度強調競爭，卻長期忽略了森林中普遍存在的正向互動。例如，大樹為幼樹遮陰降溫、豆科植物固氮肥土、菌根網絡傳遞養分與信號、動物行為調控種群更新……其實，森林並非“零和博弈”的戰場，更像一個分工協作、彼此成就的生命共同體，但是這些作用沿緯度梯度的貢獻變異卻沒有系統的研究。

為驗証這一科學猜想，我們團隊以尖峰嶺60公頃大樣地為核心平台，聯合全球29家科研機構和包括中國林科院高原研究所研究員蘇建榮、劉萬德等在內的34位科學家，整合五大洲17個典型森林大樣地數據，覆蓋從南緯5°到北緯47°的氣候梯度，涉及約270萬株樹木、5400多個物種，開展全球比對與機制解析。

團隊研究創新構建鄰體相互作用量化體系，以目標植株為中心，在2米到16米多個關鍵空間尺度上，精准測算物種間促進與競爭強度，首次在全球范圍內揭示出清晰的緯度梯度格局：樹木正向促進作用隨緯度升高顯著下降，競爭作用隨緯度升高顯著上升。熱帶地區促進效應最強，與競爭作用達到一個平衡關系，共同維持高物種多樣性﹔高緯度地區則以競爭為主導，物種多樣性隨之降低。

研究最終得出顛覆性結論：熱帶森林之所以物種高度多樣，其中一個被忽略的重要原因在於，這裡的樹木更“友善”、群落更“互助”、生態更“共生”。也就是說，促進作用降低了物種生存門檻，弱化了種間排斥強度，讓大量稀有物種、窄域物種得以長期存續，共同構筑起熱帶森林極高水平的生物多樣性。

每一棵樹都擁有完整的“身份信息”

記者：任何重大原創突破，都離不開長期、連續、穩定的基礎積累。在您看來，這次重要成果的產出，得益於什麼？

許涵：在我們科研團隊中，薪火相傳的故事從未間斷。這次重要成果的產出，是近70年科研傳承、三代人接力深耕所結出的碩果。

1958年，一群懷揣生態報國理想的科研工作者，踏入海南尖峰嶺的原始雨林。那時的尖峰嶺，人跡罕至、林木蔥郁，卻也面臨著商業採伐的威脅。老一輩科研人，毅然站在了保護雨林的第一線。他們白天穿梭在藤蔓交錯、毒虫出沒的密林中，調查植被分布、記錄物種信息、測量林木生長﹔晚上住在簡陋的茅草屋和工棚裡，借著煤油燈整理數據、繪制圖譜，完成第一批基礎植被數據採集。這些資料，成為我國熱帶森林生態學研究的“第一塊基石”，也為后續科研工作打下了堅實基礎。

1983年，中國林業科學研究院林業研究所蔣有緒研究員帶領團隊進駐尖峰嶺，和熱林所盧俊培、黃全、曾慶波等人建立了首個森林生態系統植被固定樣地，開啟了我國熱帶森林長期定位監測的先河。在那個物資匱乏、條件艱苦的年代，老一輩科學家靠著雙腳和雙手，完成了植被普查、土壤檢測、物種鑒定等一系列基礎工作，累計採集植物標本上萬份，記錄基礎數據數十萬條。

2008年，在時任中國林業科學研究院院長張守攻、副院長劉世榮等院領導前瞻性布局下，我們聯合國際著名生態學家、加拿大阿爾伯塔大學教授何芳良，和數十名尖峰嶺生態站成員，以及尖峰嶺國家級自然保護區和當地林業局的技術人員共同協作，在尖峰嶺核心區原始雨林中，劃定一塊相當於84個標准足球場的監測區域，按照全球最高標准開展“每木調查”。

2009年，60公頃大樣地建設正式啟動，那時的我剛到熱林所工作不久，在李意德研究員的帶領下，就接過了樣地建設的“主攻棒”，帶領二三十人組成野外隊伍，一頭扎進尖峰嶺的深山密林，開啟了監測工作。

樣地被劃成20米×20米的網格，總共有1500個，共計48.5萬棵樹，其中存活樹木約44萬棵，僅豆科樹木就有1萬多棵。隊員們每天清晨7點多出發，手持胸徑尺、測杆、記錄板，一棵樹一棵樹地測量胸徑、樹高、相對坐標，鑒定物種，並將帶獨一無二編號的特制鋁牌挂在樹干上——這就是樹的“身份証”……

2012年，大樣地完成首次全面調查，為48.5萬株樹木建立“數字化身份檔案”，記錄維管植物290種，同步採集土壤樣品2868份，布設幼苗監測樣方870個、凋落物收集框471個，建成我國單個樣地面積最大、單次調查數據量最多、監測內容多樣、與國際標准接軌的熱帶森林大樣地。此后，團隊又在尖峰嶺建成64公頃次生林大樣地，形成60公頃+64公頃+164個公裡網格樣地的“一體多翼”立體監測體系。

按照國際標准，每5年要對所有樹木進行一次復查測量，其他土壤、幼苗、凋落物、台風災害等監測工作則常年不間斷。10余年來，我們團隊累計完成3次全面調查，採集土壤樣品3000余份、植物樣品上萬份，保存土壤、葉片、種子等各類樣品4萬多份，積累了海量珍貴科研數據。這些數據，不僅是中國熱帶森林研究的“寶藏庫”，更為全球生態研究提供了重要支撐。

憑借長期連續性、數據完整性、生態代表性，尖峰嶺大樣地成功納入全球森林監測網絡，與29個國家84個大樣地互聯互通，成為開展全球對比研究的“中國核心節點”，也為我們后續研究的開展奠定了堅實的基礎。

守護生態安全的實用方案

記者：研究成果的現實價值怎樣？接下來，有什麼計劃？

許涵：從2020年5月形成論文初稿，到2024年1月投稿《自然》，再到3輪大修、多次復審、6年堅守，我和團隊熬過無數個數據分析與邏輯打磨的日夜，跨越3個春節，論文終於在2026年3月3日正式被《自然》接受，4月8日在線發表。

《自然》專題評論指出，這項研究突破了以競爭為單一核心的傳統理論框架，首次在全球尺度証實促進作用對樹木多樣性的關鍵貢獻，為理解全球生物多樣性分布格局、物種共存機制提供了全新范式，是熱帶森林生態學領域具有裡程碑意義的原創成果。國際同行更是用“熱帶樹木有更多友好鄰居”精准概括了這項研究的核心意義。

為了確保結論嚴謹可靠，團隊先后開發4種不同統計模型反復檢驗，樣地數量從11個擴充到17個，數據覆蓋了全球五大洲……

然而，發表論文從來不是科學研究的終點，如何把我們的研究成果轉化為守護生態安全、支撐林業高質量發展的實用方案，才是我們的出發點和落腳點。多年來，我們團隊以尖峰嶺為基地，持續推進基礎研究與應用研究深度融合，形成“觀測—理論—技術—應用”的全鏈條創新體系。

針對我國人工林樹種單一、穩定性差等問題，團隊基於研究結論，開發出樹種智能配置軟件，模擬天然林物種搭配規律，精准推薦“友好型”樹種組合，重點推廣豆科固氮樹種混交技術。目前，團隊已在廣東選定200多畝試驗林地，擬開展人工林生態修復試驗，通過優化樹種配置，提升人工林生產力、多樣性和穩定性，為退化森林修復、國家生態修復工程提供科學支撐。

如今，海南熱帶雨林國家公園尖峰嶺片區已成為國際熱帶森林研究的重要基地，60公頃大樣地成為全球森林監測的“標杆樣地”。近年來，尖峰嶺累計產出高水平科研論文上百篇，發現新物種8個，為保護全球生物多樣性、應對氣候變化貢獻了中國智慧。

跟這片森林打交道多年，我深刻感受到，我們不僅有保存完好的熱帶森林，更有世界一流的科研平台與創新隊伍，能夠破解全球性科學難題，為全球生物多樣性保護與生態治理，貢獻源源不斷的中國智慧。

（本報記者 張勝 本報通訊員 張晉寧）

【採訪手記】

從1958年的野外踏查，到2026年登頂《自然》，尖峰嶺上的科研工作者，用近70年的執著堅守和接力奮斗証明：任何重大科技難題的破解，從來不是短期追逐的目標，而是長期主義的勝利﹔真正的高水平科技自立自強，必須扎根祖國大地，錨定國家需求，回應人類共同關注。

“一代人有一代人的使命，我們要接過前輩的接力棒，把海南尖峰嶺熱帶森林的科研事業推向世界舞台。”這是採訪路上許涵反復說的話。濃濃綠意間，尖峰嶺的故事還在繼續……

（作者：張勝）