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森林林冠高度对群落人口统计变化（其影响矮生与高大树种的个体大小分布及丰度）和异速生长关系的变化十分敏感。此前尚未有研究在大范围区域内探讨人口统计效应和异速生长效应对林冠高度的影响。我们分析了来自美国本土19个生态区约60,000个重测清查样地中的超过200万个单株树木测量数据，以量化约2003—2025年地上活立木生物量（AGB）、林冠高度及其人口统计和异速生长组分的变化。我们检验了水力限制假说，该假说预测树木高度会随着水力胁迫的增加而降低。各生态区的AGB与林冠高度之间存在很强的相关性，且随时间变化的AGB与林冠高度变化之间也存在很强的相关性。几乎所有东部生态区的林冠高度均呈增加趋势，而西部生态区的变化方向则不一。人口统计变化导致大多数东部生态区的林冠高度增加，但导致大多数西部生态区的林冠高度降低。相比之下，按物种平均计算的异速生长关系变化导致生态区平均林冠高度增加，或未产生显著变化。我们的结果与水力限制假说的若干预测一致：（i）林下树木的种内异速生长关系变化较林冠层树木更为正向；（ii）在生态区尺度上，林冠高度与降水量呈正相关，而与水汽压亏缺呈负相关；（iii）林冠高度随时间的变化与降水量变化呈正相关。然而，我们的结果表明需要对水力限制假说进行修正，因为即使在降水量减少且水汽压亏缺增加的生态区，异速生长关系变化也往往呈正向。这类看似有悖于水力限制假说的异速生长关系变化，可能是由二氧化碳驱动的水分利用效率提高所致。无论其成因如何，在估算林冠高度变化和生物量变化时，都应将异速生长关系变化纳入考量，以避免产生偏差。
森林冠层高度对群落人口统计变化（其影响树木大小分布以及矮生型与高生型树种的丰度）和异速生长关系十分敏感。此前尚未在大范围区域内研究人口统计效应和异速生长效应对冠层高度的影响。我们分析了来自美国本土19个生态区约60,000个经过重复测量的森林清查样地中的200多万株单木测量数据，这些样地均位于非人工林森林中，以量化约2003—2025年间地上活立木生物量（AGB）、冠层高度及其人口统计和异速生长组分的变化。我们检验了水力限制假说，该假说预测树木高度会随着水力胁迫的增加而降低。各生态区的AGB与冠层高度之间存在很强的相关性，且随时间变化的AGB与冠层高度变化之间也存在很强的相关性。几乎所有东部生态区的冠层高度均呈增加趋势，而西部生态区的变化方向则不一。人口统计变化导致大多数东部生态区的冠层高度增加，但导致大多数西部生态区的冠层高度降低。相比之下，按树种平均的异速生长关系变化导致生态区平均冠层高度增加，或未产生显著变化。我们的结果与水力限制假说的若干预测一致：（i）林下树种的种内异速生长关系变化比冠层树种更为正向；（ii）在不同生态区之间，冠层高度与降水量呈正相关，而与水汽压亏缺呈负相关；（iii）随时间变化的冠层高度与降水量变化呈正相关。然而，我们的结果表明需要对水力限制假说进行修正，因为即使在降水量减少且水汽压亏缺增加的生态区，异速生长关系变化也往往呈正向。这类看似有悖于水力限制假说的异速生长关系变化，可能是由CO₂驱动的水分利用效率提高所致。无论其成因如何，都应将异速生长关系变化纳入考虑，以避免对冠层高度变化和生物量变化作出有偏估计。
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.30.755816v1?rss=1
🏷️ 森林生态系统 林冠高度 异速生长 群落人口统计 水力限制 地上生物量