热带森林的功能多样性模式表现了多种地理尺度下的生态构建过程，这有助于预测生态对环境变化的响应。树木林冠的化学构建为森林的功能多样性奠定了基础，但植物系统发育与环境之间的交互作用对热带树木化学特性的决定作用，我们却知之甚少。通过对亚马逊西部数千个林冠树种的研究，卡内基科学研究所（CarnegieInstitutionforScience）全球生态学系的研究人员发现，林冠树木化学特性的嵌套模式是生态系统对土地利用与气候变化的一种响应结果。相关研究发表于2014年3月3日的PNAS期刊，论文题为《来自森林林冠化学构建的亚马逊河地区的功能多样性》（AmazonianFunctionalDiversityfromForestCanopyChemicalAssembly）。研究的主要结论包括：①林冠化学特性有规则地、随群落尺度的变化主要受海拔高度梯度与土壤肥力梯度的影响。②森林结构中强烈的系统发育分割与群落中的防御性化学成分是与环境条件的变化没有关系的。③树叶中的磷和钙是受环境的强烈控制的，这两种来自岩石中的成分限制了热带森林对CO2的吸收。
为了得出这一结论，研究人员爬上亚马逊地区的林冠，并发现了涉及到数千种树木的大规模化学构建的模式。亚马逊地区的林冠树木为其他树木及动物的生存提供了生境，由于气候变化及其他人类干扰活动如采矿、牧场经营与农业等影响而面临着巨大的风险。
调查人员爬上树梢，收集与分析了秘鲁境内19个森林区的2420种林冠的树叶，他们发现林冠的化学特点是按照马赛克方式组织的，而这种马赛克模式受土壤与海拔高度变化的影响与控制。因为森林的林冠非常难以接近，研究人员因此经历了很大的困难。调查者需要收集数千个样本，并确保这些样本暴露在阳光下的程度相同，以保证那些太阳驱动的化学合成物质具有可比性。这样做，需要调查人员爬上数百英尺高的树干，到达每个树冠的外缘，并将区域内大多数林冠树种全部包含在内。
研究人员还发现共存树种的化学变异远远超出每个单独存在的树种。这一发现可以帮助解释这一事实，即亚马逊河地区的不同植物物种具有生长与成长基质多样性的战略，这也阐明了森林是如何经过多年而连成一片并不断发展的。
