樹木の高さは、１つの森林内でも様々であり、また異なる環境では、森林の最大高も大きく異なる。背丈が高い木は、上から差し込む光を先取りし、背丈の低い木を被陰し成長を抑制することができる（一方向競争）が、その一方で、高さに伴うコストも有する。本研究は、熱帯、暖温帯、冷温帯に成立する３つの成熟林を比較し、光を巡る競争の視点から、森林の高さ構造を統一的に明らかにすることを目的とする。光の三次元分布、樹冠計測、非破壊的成長速度の測定を行い、共存している樹木の光獲得効率（バイオマスあたりの光獲得量）と光利用効率（獲得した光をバイオマスに転換する効率）を比較した。各森林内では、共通して、背丈が高い木ほど、光獲得効率は高く、逆に光利用効率は低くなる傾向があったが、両者の積である相対成長速度は、樹高に依存しなかった。また森林間の比較では、熱帯ほど日射量が多いが、それに伴って、地上部投資も増えるため、光獲得効率と光利用効率は森林間でほとんど変わらなかった。これらの結果は、恵まれた環境ほど、光を巡る競争のために多大なコストを払っており、その結果、光獲得効率と光利用効率のトレードオフを介して相対成長速度が収斂していることを示唆する。