Global patterns and climatic controls of forest structural complexity

结构复杂性 生物群落 生态学 复杂性指数 生物多样性 森林生态学 泰加语 亚热带 生态系统 温带雨林 温带森林 地理 环境科学 生物 计算机科学 布尔函数 算法
作者
Martin Ehbrecht,Dominik Seidel,Peter Annighöfer,Holger Kreft,Michael Köhler,Delphine Clara Zemp,Klaus J. Puettmann,Reuben Nilus,Fred Babweteera,Katharina Willim,Melissa Stiers,Daniel P. Soto,Hans Juergen Boehmer,Nicholas A. Fisichelli,M. Burnett,Glenn P. Juday,Scott L. Stephens,Christian Ammer
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:12 (1) 被引量:181
标识
DOI:10.1038/s41467-020-20767-z
摘要

Abstract The complexity of forest structures plays a crucial role in regulating forest ecosystem functions and strongly influences biodiversity. Yet, knowledge of the global patterns and determinants of forest structural complexity remains scarce. Using a stand structural complexity index based on terrestrial laser scanning, we quantify the structural complexity of boreal, temperate, subtropical and tropical primary forests. We find that the global variation of forest structural complexity is largely explained by annual precipitation and precipitation seasonality (R² = 0.89). Using the structural complexity of primary forests as benchmark, we model the potential structural complexity across biomes and present a global map of the potential structural complexity of the earth´s forest ecoregions. Our analyses reveal distinct latitudinal patterns of forest structure and show that hotspots of high structural complexity coincide with hotspots of plant diversity. Considering the mechanistic underpinnings of forest structural complexity, our results suggest spatially contrasting changes of forest structure with climate change within and across biomes.
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