植物隐秘的第二根系正在改写气候规则

发表在《自然·通讯》期刊上的这项研究揭示了此前未被认识的根系分布模式，改变了我们对生态系统如何

响应环境条件变化的理解。更重要的是，研究指出植物运输和储存固定碳的深度可能超出当前认知——根据世界气象组织三月发布的《全球气候状况报告》，目前二氧化碳水平正处于80万年来最高水平，这一发现恰逢其时。

"了解植物根系生长位置至关重要，因为更深的根系可能意味着更安全、更长期的碳储存。深层更严苛的环境条件可能阻止以碎屑为食的微生物将碳释放回大气中，"纽约大学环境研究系助理教授、该论文第一作者吕明真解释道。"我们当前的生态观测和模型通常止步于浅层；由于探测深度不足，可能忽略了深埋地下的天然碳储存机制。"

研究团队利用美国国家生态观测网（NEON）数据检测根系深度。NEON数据库包含从地表以下6.5英尺（约2米）深处采集的样本，远超传统生态研究一英尺（约30厘米）的探测深度。这种前所未有的深度使研究者能够在从阿拉斯加苔原到波多黎各雨林的不同气候带和生态系统类型中，探测到额外的根系分布模式。

科学家的工作聚焦于三个核心问题——旨在更好地理解植物资源获取策略及其应对环境变化的适应能力：

• 根系丰度如何随深度变化？
• 影响根系垂直分布的因素有哪些？
• 相较于表层土壤，深层土壤养分是被细根均等利用、利用不足还是过度开发？

研究人员发现近20%的研究生态系统存在根系丰度随深度出现双峰分布现象。这些案例中，植物在地下三英尺（约0.9米）深处形成第二根系层，通常与营养富集土层对齐。这表明植物通过前所未有的生长方式获取额外养分。

"当前对根系的认识实在过于肤浅。在地上，我们拥有'鹰眼视野'——得益于卫星和遥感技术。但在地下，我们的视野如同'鼹鼠'，"曾以圣塔菲研究所奥米迪亚研究员及斯坦福大学博士后身份参与本研究的吕明真指出。"有限的地下视野意味着我们无法充分评估植物在土壤深层储存碳的能力。"

合著者阿夫尼·马尔霍特拉（其主导的配套研究探索了根系分布与土壤碳储量的关联）阐释道："深层根系在特定条件下可能增加土壤碳储量，也可能因刺激土壤微生物而导致其他情形下的碳损失。这一发现为探索双峰根系如何影响营养流动态、水循环及土壤长期固碳能力开辟了新路径。"

"科学家和政策制定者需要更深入地观察地表之下，因为这些被忽视的深层土壤或许蕴藏着理解和管控快速变化气候中生态系统的关键密码，"吕明真总结道。"好消息是：植物可能已在以超越我们认知的主动方式自然缓解气候变化——我们只需更深层地挖掘以充分认识其潜力。"

参与本研究的机构还包括：波士顿学院、哥伦比亚大学、达特茅斯学院、莫顿树木园、美国国家生态观测网-巴特尔研究所、太平洋西北国家实验室及斯坦福大学。