尖峰岭雨林大样地的故事与启示

尖峰岭雨林大样地的故事与启示

——中国林科院许涵团队坚守长期主义揭示全球树木多样性之谜

在海南岛西南部的尖峰岭，云雾漫过山野，雨林静默生长。这里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？

4月8日，国际顶级期刊《自然》在线发表中国林业科学研究院热带林业研究所许涵研究员团队的重磅研究成果——《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。互助成就多样，共生维系繁荣，这一源自中国雨林的原创发现，为回答《科学》创刊125周年提出的“是什么决定了物种的多样性”，提供了全新理论框架与坚实实证支撑。

2009年，尖峰岭60公顷大样地树木调查时，测量人员午间小憩资料图。许涵供图

4月16日，记者穿越尖峰岭雨林，来到许涵团队坚守18年的科研“战场”——60公顷热带原始林大样地，追寻林草科研工作者扎根尖峰岭，以接力式坚守、系统性积累、颠覆性创新，把论文写在莽莽雨林，把成果镌刻在祖国大地的足迹。

从野外踏查到全球标杆

任何重大原创突破，都离不开长期、连续、稳定的基础积累。许涵团队在尖峰岭的突破，不是一次偶然的灵感迸发，而是近70年科研传承、三代人接力深耕的必然结果。

中国热带林业系统监测与研究，始于1958年中国林科院热带林业研究所成立之初。蒋有绪院士和卢俊培、黄全、曾庆波等老一辈科学家以拓荒者之姿进入尖峰岭，开展首次植被资源调查，开启我国热带森林生物多样性长期观测的序幕。彼时条件简陋、山路艰险，科研人员靠罗盘定位、卷尺测量、纸笔记录，在湿热、毒虫、疫病与极端天气交织的环境中，完成第一批基础植被数据采集。这些看似朴素的资料，成为我国热带森林生态学研究的“第一块基石”。

1983年起，尖峰岭进入固定样地规范化监测阶段。在蒋有绪院士带领下，中国林科院热林所卢俊培、黄全、曾庆波、李意德等老一辈科学家先后在尖峰岭建立13个典型森林固定样地，覆盖山地雨林、低地雨林、原始林、次生林等关键类型，每4—5年开展一次系统复查，对胸径≥1厘米的树木、幼苗、土壤剖面、凋落物动态等进行全要素观测，积累起长达30余年的连续生态数据，为后续大尺度、多维度研究筑牢根基。

2007—2009年，海南尖峰岭森林生态系统国家野外科学观测研究站（尖峰岭生态站）站长、研究员李意德和森环森保所研究员臧润国等积极推动，以全域覆盖为目标，在尖峰岭建成164个25米×25米公里网格样地，实现植被空间网格化监测，累计调查5万余株成年树木、2.6万余株幼苗，完成土壤与功能性状系统测定，把单点监测拓展为区域生态“全景扫描”。

真正的跨越，发生在2009年60公顷大型森林动态样地启动建设。在时任中国林科院院长张守攻、副院长刘世荣等院领导前瞻性布局下，李意德、许涵团队等联合国际著名生态学家、加拿大阿尔伯塔大学教授何芳良，和团队林明献、骆土寿、周璋、陈德祥、李艳朋等数十名尖峰岭生态站成员，以及多个合作单位人员、研究生和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”。

野外工作可谓艰苦卓绝。科研人员每天背负定位仪、测径尺、标本箱与数据终端，在密林中穿越前行，为每一株树木挂牌、定位、测量、鉴定，记录物种、坐标、胸径、生长状态。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，建成我国数据最系统、监测最完整、标准最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，先后完成3次全面复查，累计监测植株超75万株。

尖峰岭大样地凭借长期连续性、数据完整性、生态代表性，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”。

近70年薪火相传，三代人默默坚守。尖峰岭从一片偏远的热带雨林，成长为全球热带森林生态学研究的天然实验室、标准参照系、理论创新源，为许涵团队冲击世界级科学难题，铺就了不可复制、无法替代的坚实路基。

从数据深海到理论创新

长期以来，全球生态学主流认知被竞争范式主导：森林物种多样性源于资源争夺带来的生态位分化，物种之间以排斥、抑制、替代为主导关系，竞争驱动适应、适应驱动分化。但这一框架始终难以完整解释：为什么越靠近赤道，物种多样性越高？为什么数百种树木能在极小空间内高密度共存？

许涵团队在长期野外监测中敏锐意识到：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。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……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，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，开展了前所未有的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，与竞争共同维持高多样性稳定；高纬度地区则以竞争为主导，物种丰富度随之降低。

团队进一步拆解背后的驱动机制，确认四大核心支柱：一是豆科植物固氮增效，通过生物固氮改善土壤氮素供给，提升邻体存活与生长；二是非丛枝菌根树种养分互通，借助地下菌丝网络实现资源共享与风险缓冲；三是树冠抚育效应，大树冠层营造温和微环境，促进幼树更新与异种共存；四是温度调控作用，高温高湿环境更有利于正向互作发生与维持。

研究最终得出颠覆性结论：热带森林之所以物种高度多样，根本原因在于这里的树木更“友善”、群落更“互助”、生态更“共生”。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。

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，许涵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，该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。

从基础研究到应用转化

对许涵团队而言，发表顶刊论文从来不是终点，把基础研究转化为守护生态安全、支撑林业高质量发展的实用方案，才是科研的初心与归宿。多年来，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。

在基础研究领域，团队接连取得重要突破：在eLife发表成果，首次全球报道海南小飞鼠“刻槽储果”特殊行为，证实其通过果实储藏驱动同种负密度依赖效应，促进异种更新，丰富并拓展了经典Janzen-Connell假说，并被《科学》期刊“News”栏目评述；团队副研究员陈洁在Global Change Biology、Geoderma等期刊发表系列论文，揭示土壤氮磷限制、采伐强度对“植物-土壤-微生物”耦合关系的调控机制，阐明地下生态过程对地上群落构建的关键作用；相继发现金樽水玉杯、尖峰水玉杯、尖峰马兜铃、乐东马兜铃等一批新物种，成为我国海南热带雨林国家公园生物多样性保护成效的生动标志。

在应用转化层面，团队将理论突破凝练为可落地、可推广、可示范的技术模式与管理策略：一是森林经营精准化，提出在生态修复与高质量人工林建设中，提升豆科等促进型树种比例，优化种间关系，增强群落多样性、生产力与稳定性；二是次生林快速恢复，通过降低采伐强度、补植壳斗科等关键种、调控菌根环境，加速退化雨林正向演替；三是生物多样性保护，强调保护小飞鼠等关键动物类群，维护植物—动物协同互作，维持生态系统完整性；四是国家公园建设，为海南热带雨林国家公园监测体系、保护分区、生态廊道、修复工程提供科学依据。

面向未来，团队已布局四大前沿方向：以豆科关键类群为核心，开展约16公顷树种组配控制试验，构建高质量森林营建模式；研发智能树种选择软件，为造林工程提供精准决策工具；搭建全球热带森林监测网络，拓展至五指山、霸王岭、鹦哥岭，乃至云南、广西、广东、西藏等重点热带区域；长期追踪气候变化对森林动态的影响，为应对全球生态危机提供持续支撑。

从雨林精神到哲学启示

尖峰岭雨林近70年的研究历程，不仅产出一系列重要科研成果，更沉淀出坚守、求真、协同、奉献的雨林精神，折射出林草科研团队的思想高度与时代担当。

许涵常说：“森林告诉我们，生命不是彼此孤立，而是相互成就；不是单向索取，而是长期共生。我们研究物种共存，最终是为了更好地理解人与自然如何共存。”

这项发表于《自然》的研究，超越了单纯的学术突破，更具有深刻的思辨价值与时代启示：它以森林生态系统为镜，揭示出共生是复杂系统维持稳定与活力的底层逻辑。竞争激发活力，促进保障包容，二者协同，方能实现多样性、稳定性与持续性的统一。这一规律，既适用于森林群落，也为人类社会处理人与自然关系、不同主体关系、发展与保护关系提供了哲学启示。

从1958年的野外踏查，到2026年登顶《自然》，尖峰岭的故事，是中国林草科研人把论文写在祖国大地上的生动缩影，是长期生态学研究“坐冷板凳、啃硬骨头、铸大成果”的典范。它证明：真正的原创性、引领性突破，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，立足国家需求，回应人类面临的共同命题。

作为生态文明建设的参与者、研究者、践行者，中国林科院热带雨林研究团队始终以国家战略为导向，以全球视野为格局，把生态观测做深、把科学问题做实、把应用场景做透，让基础研究与国家发展同频、与人民福祉相连、与世界未来共振。他们用近70年的坚守告诉世人：中国不仅有保存完好的热带雨林，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。

雨林不语，生生不息；坚守无声，力量无穷。在尖峰岭的云雾与绿意之间，许涵团队仍在继续前行。他们以每一株树木为坐标，以每一组数据为笔墨，以每一次突破为阶梯，不断破译生命共存的密码，探索生态保护的路径，为建设人与自然和谐共生的现代化、推动全球生物多样性治理与生态安全，书写着属于中国林草科研人的时代答卷。

（来源：中国绿色时报 刘慎元 张晋宁 周长品）

中国林业生态发展促进会发布