植物間的交互作用在植物群落和生態系統組成、結構、功能等方面發揮著重要作用。在過去的森林生態系統研究中，更多地關注上層喬木之間的交互作用或喬木層對林下層植被的影響，甚少研究林下層植被（灌木、草本和苔蘚等）對上層喬木生理生態和生長的影響。Li等（2012）統計分析了發表于2010年底前，關于森林生態系統中植物間交互作用的研究論文（330篇），發現只有6.4%的研究聚焦于林下層植被對喬木層的影響，限制了人們認識和了解林下層植被對上層喬木生理生態和生長的影響及其內在機理（Li et al., Community Ecology, 2012, 13: 117–128）。在森林經營管理方面，為了增加森林生產力，去除林下層植被是一種最常用的方法，但是缺乏其機理研究。 

　　中國科學院成都生物研究所生態中心杜忠博士等人基于在北方針葉林（歐洲、北美洲）、暖溫帶森林（歐洲、北美洲）、寒溫帶森林（日本）和亞熱帶人工林（中國）開展的短期和長期去除林下植被實驗，首先綜述了去除林下層植被對土壤溫度、土壤水分含量、土壤質量、凋落物分解以及上層喬木生長和生理生態的影響；然后討論了外界干擾對林下植被-喬木層競爭關系的影響；最后提出林下層植被對上層喬木影響的生理生態學機理概念模型。通過綜述分析可知：喬木林齡、地力條件、林下植被類型是影響林下層植被-喬木層競爭關系的重要因素。研究成果豐富植物-植物交互作用理論，對森林生態系統的經營管理具有重要的現實意義。 

　　然后，在鞍子河自然保護區（四川省成都市崇州市鞍子河鎮），以柳杉、禿杉和水杉（2常綠，1落葉）人工林為研究對象，采用“自然實驗”和“去除實驗”相結合的方法，研究了長期和短期去除林下植被對上層喬木的不同組織器官（葉，木質部，細根）非結構性碳水化合物（NSC：non-structural carbohydrates）和總氮（N）的影響，以探討林下層植被對上層喬木生長的影響機理。研究發現，林下層植被顯著影響了上層喬木的CN生理，這種趨勢在干季更加明顯；去除林下層植被顯著增加了上層喬木的NSC和N總量，且在長期去除林下層植被樣地更加明顯。研究結果表明，林下層植被與上層喬木存在著對養分資源的競爭，而且在不利的環境條件下這種競爭作用更加顯著。本研究從CN生理角度揭示了林下層植被對上層喬木生長的影響機理。 

　　研究得到國家林業局公益性行業科研專項、中國科學院戰略性先導科技專項和國家自然科學基金項目的資助，相關成果發表在Forests, 2016, 7, 67; doi:10.3390/f7030067 和應用生態學報, 2016, 27(3): 963-972. 

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