森林作為陸地生物圈的主體，不僅蘊藏著豐富的生物多樣性，而且具有較高的生產力。森林生產力是森林生態系統維持與發展的根本動力，探討維持森林生產力的內在生物學要素和外在生態條件，是當今生態學和林學研究的重要內容之一。鑒于喬木形成的生物生產力在森林生產力中占主體地位，且易于測定、量化和尺度推演，許多研究使用喬木的生產力代表生態系統凈第一性生產力，即森林綠色植物在單位時間和單位面積上所積累的有機干物質的能力。在天然林中，生產力在局域尺度上同時受到生物（如生物多樣性，林分結構和初始生物量等）和非生物因子（如土壤養分）的共同影響，不同因子與生產力之間可能呈線性或非線性關系，且不同因子間存在一定的相關性，導致很難量化、區分和比較單個因子對生產力的影響；影響生產力維持的潛在機制包括：生態位互補（ niche complementarity hypothesis），生物量比率假說（mass ratio hypothesis），土壤肥力假說（soil fertility hypothesis）和綠湯假說（green soup hypothesis）。以往的研究多集中于探討單個或兩個機制對生產力的影響，目前尚不清楚不同機制的相對貢獻及隨群落演替的變化規律。 

　　中國科學沈陽應用生態研究所原作強副研究員及其合作者，基于長白山溫帶森林樣地（次生林和老齡林）10年的長期監測數據，使用基于機器學習和分類回歸樹的推動回歸樹模型（BRT）量化了生物多樣性（包括分類，譜系和功能多樣性），林分結構特征（包括基于胸徑的香農-威納指數和變異系數），功能性狀組成（functional trait composition），初始生物量和土壤養分對生產力的相對貢獻。結果發現：生產力在次生林中受與葉片磷相關的性狀組成，初始生物量，土壤有機質和物種均勻度密切相關，在老齡林中則主要受初始生物量的影響。該研究結果表明1) 植被數量（vegetation quantity）對溫帶天然林生產力的影響大于植物質量（vegetation quality）；2）次生林中生產力主要受性狀組成，而非生物多樣性的影響；3）土壤養分對次生林的影響遠大于老齡林；4）性狀組成和土壤養分對生產力的相對貢獻隨著森林群落演替而降低，生物多樣性和植被數量的相對貢獻則隨之升高。 

    以上研究成果以Abiotic and biotic determinants of coarse woody productivity in temperate mixed forests 為題發表于Science of The Total Environment上。原作強副研究員為文章的第一作者，郝占慶研究員為通訊作者。該研究得到了國家重點研發計劃 (2016YFC0500300), 國家自然科學基金 (41671050, 31730015 & 31722010)和中國科學院青年創新促進會（2017241）的支持。