The interaction of shortwave radiation with vegetation drives basic processes of the biosphere, such as primary productivity, species interactions through light competition, and energy fluxes between the atmosphere, vegetation, and soil. Here, we aim to understand the effects of leaf functional trait diversity on canopy light absorption. We focus on the diversity of three key functional traits that influence the light-canopy interaction: leaf area index (LAI), leaf angle distribution (LAD) and leaf optical properties (LOP). We used a 3D radiative transfer model to perform an in-silico biodiversity experiment to study the effects of leaf functional diversity on a light proxy for productivity (the fraction of absorbed photosynthetically active radiation (FAPAR)) and net radiation (shortwave albedo). We found that diverse canopies had lower albedo and higher FAPAR than the average of the corresponding monoculture values. In mixtures, FAPAR was unequally re-distributed between trees with distinct traits: some plant functional types absorbed more light and some plant functional types absorbed less than in monocultures. The net biodiversity effect on absorptance was greater when combining plant functional types with more distinct leaf traits. Our results support the mechanistic understanding of overyielding effects in functionally diverse canopies and may partially explain some of the growth-promoting mechanisms in biodiversity-ecosystem functioning experiments. They can further help to account for biodiversity effects in climate models.

短波辐射与植被的相互作用驱动了生物圈的基本过程，例如初级生产力，通过光竞争产生的物种相互作用以及大气，植被和土壤之间的能量通量。在这里，我们旨在了解叶片功能性状多样性对冠层光吸收的影响。我们关注影响光冠相互作用的三个关键功能性状的多样性：叶面积指数（LAI），叶角分布（LAD）和叶光学特性（LOP）。我们使用3D辐射传递模型进行了计算机内生物多样性实验，以研究叶片功能多样性对生产力（吸收光合有效辐射（FAPAR）的比例）和净辐射（短波反照率）的光代理的影响。我们发现，与相应的单一养殖值的平均值相比，不同的冠层具有较低的反照率和较高的FAPAR。在混合物中，FAPAR在具有不同性状的树木之间分布不均：与单作相比，某些植物功能类型吸收的光更多，而某些植物功能类型吸收的光更少。当将植物功能类型与更明显的叶片性状结合起来时，生物多样性对吸收率的净效应更大。我们的研究结果支持对功能多样化冠层过分发挥作用的机械理解，并可能部分解释了生物多样性-生态系统功能实验中的某些促进生长的机制。它们可以进一步帮助解释气候模型中的生物多样性影响。FAPAR在具有不同性状的树木之间重新分配不均：某些植物功能类型吸收的光更多，某些植物功能类型吸收的光少于单作。当将植物功能类型与更明显的叶片性状结合起来时，生物多样性对吸收率的净效应更大。我们的研究结果支持对功能多样的冠层过分发挥作用的机械理解，并可能部分解释了生物多样性-生态系统功能实验中的某些促长机制。它们可以进一步帮助解释气候模型中的生物多样性影响。FAPAR在具有不同性状的树木之间重新分配不均：某些植物功能类型吸收的光更多，某些植物功能类型吸收的光少于单作。当将植物功能类型与更明显的叶片性状结合起来时，生物多样性对吸收率的净效应更大。我们的研究结果支持对功能多样的冠层过分发挥作用的机械理解，并可能部分解释了生物多样性-生态系统功能实验中的某些促长机制。它们可以进一步帮助解释气候模型中的生物多样性影响。当将植物功能类型与更明显的叶片性状结合起来时，生物多样性对吸收率的净效应更大。我们的研究结果支持对功能多样化冠层过分发挥作用的机械理解，并可能部分解释了生物多样性-生态系统功能实验中的某些促进生长的机制。它们可以进一步帮助解释气候模型中的生物多样性影响。当将植物功能类型与更明显的叶片性状结合起来时，生物多样性对吸收率的净效应更大。我们的研究结果支持对功能多样化冠层过分发挥作用的机械理解，并可能部分解释了生物多样性-生态系统功能实验中的某些促进生长的机制。它们可以进一步帮助解释气候模型中的生物多样性影响。