植物間的交互作用在植物群落和生態(tài)系統(tǒng)組成、結(jié)構(gòu)、功能等方面發(fā)揮著重要作用。在過去的森林生態(tài)系統(tǒng)研究中，更多地關(guān)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(tài)和生長的影響。Li等（2012）統(tǒng)計分析了發(fā)表于2010年底前，關(guān)于森林生態(tài)系統(tǒng)中植物間交互作用的研究論文（330篇），發(fā)現(xiàn)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(rèn)識和了解林下層植被對上層喬木生理生態(tài)和生長的影響及其內(nèi)在機理（Li et al., Community Ecology, 2012, 13: 117–128）。在森林經(jīng)營管理方面，為了增加森林生產(chǎn)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(xué)院成都生物研究所生態(tài)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(zhì)量、凋落物分解以及上層喬木生長和生理生態(tài)的影響；然后討論了外界干擾對林下植被-喬木層競爭關(guān)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(tài)學(xué)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(guān)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(tài)系統(tǒng)的經(jīng)營管理具有重要的現(xiàn)實意義。 

　　然后，在鞍子河自然保護區(qū)（四川省成都市崇州市鞍子河鎮(zhèn)），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(jié)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(zhì)部，細(xì)根）非結(jié)構(gòu)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(fā)現(xiàn)，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(jié)果表明，林下層植被與上層喬木存在著對養(yǎng)分資源的競爭，而且在不利的環(huán)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(yè)局公益性行業(yè)科研專項、中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項和國家自然科學(xué)基金項目的資助，相關(guān)成果發(fā)表在Forests, 2016, 7, 67; doi:10.3390/f7030067 和應(yīng)用生態(tài)學(xué)報, 2016, 27(3): 963-972. 

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