一項(xiàng)深入的全球土壤分析發(fā)現(xiàn)，所研究的植物中有20%在地下超過1米（3英尺）深處擁有一套意想不到的更深根系。

我們對(duì)植物和樹木根系的認(rèn)知可能一直有些“膚淺”。新研究揭示，許多植物擁有隱藏的第二套根系，它們向土壤深處延伸得更遠(yuǎn)。

根據(jù)6月17日發(fā)表在《自然-通訊》雜志上的一項(xiàng)新研究，這第二層根系向下延伸超過1米（3英尺），使植物能夠獲取更深層的土壤養(yǎng)分。

這些發(fā)現(xiàn)表明，植物可能在地下比預(yù)期更深的深度運(yùn)輸和儲(chǔ)存碳，這可能有助于科學(xué)家開發(fā)更長期的地下碳儲(chǔ)存方案，以緩解氣候變化的影響。

為了大規(guī)模分析這些更深層的根系系統(tǒng)，研究人員使用了一個(gè)從地表以下超過1.8米（6英尺）深處采集的土壤樣本數(shù)據(jù)庫。他們據(jù)此分析了來自全球44個(gè)地點(diǎn)的根系分布模式和土壤成分。這些地點(diǎn)覆蓋了從阿拉斯加苔原到波多黎各雨林等全球多種氣候帶和生態(tài)系統(tǒng)。

研究結(jié)果顯示，全球約20%的研究地點(diǎn)，其根系生物量（質(zhì)量）沿深度方向出現(xiàn)了兩次峰值，這意味著這些植物擁有第二套更深的根系 —— 研究人員將這種現(xiàn)象稱為“雙峰分布”。

“我們對(duì)如此頻繁地發(fā)現(xiàn)雙峰模式感到非常驚訝，”該研究的主要作者、紐約大學(xué)生態(tài)學(xué)家呂明振（Mingzhen Lu）在電子郵件中表示。呂明振說，長期以來，科學(xué)家們一直假設(shè)植物根系隨著向地下深處延伸會(huì)越來越少。

第二層根系通常到達(dá)富含氮等營養(yǎng)物質(zhì)的土壤層，使植物能夠吸收這些深層土壤資源。呂明振說，植物的大部分資源來自表層土壤，例如通過降雨或落葉。但是，如果表層資源不足，這種更深層的、次要的營養(yǎng)吸收途徑可以增加植物可用的資源。

由于只有五分之一的植物擁有這種深層根，這可能表明植物在特定條件下（如表層土壤更干燥或水分供應(yīng)更不穩(wěn)定）采取的一種機(jī)會(huì)主義應(yīng)對(duì)策略。“這更像是一種選擇，”呂明振解釋道。“只要有足夠的動(dòng)力……植物就會(huì)向更深處探索并利用這些深層資源。”

研究人員表示，土壤科學(xué)家需要更深入地研究才能理解地下實(shí)際發(fā)生的情況。“只采樣10厘米（4英寸）深，或者30厘米（12英寸）深，是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，”呂明振說。“我們遺漏了太多土壤中實(shí)際發(fā)生的情況。”

未參與這項(xiàng)新研究的法國國家可持續(xù)發(fā)展研究所土壤科學(xué)家阿蘭·皮埃雷（Alain Pierret）在電子郵件中表示，植物擁有更深根系的觀點(diǎn)并不新鮮。皮埃雷補(bǔ)充道，根系隨深度減少的傳統(tǒng)理論此前就曾受到質(zhì)疑，深層根系現(xiàn)象也已被研究過，但不夠詳細(xì)。

“新穎且引人注目的是，他們利用專門的野外站點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)，觀察了跨越多種生物群系的相對(duì)較深的根系剖面，”皮埃雷說。他補(bǔ)充道，需要做更多的工作來充分理解這些深層根系系統(tǒng)的情況，并且深層根系系統(tǒng)可能不僅是雙峰的，甚至可能是多峰的，在比新研究所關(guān)注的深度更深的地方還有更多根系。

研究人員表示，這些發(fā)現(xiàn)還意味著科學(xué)家可能低估了土壤碳儲(chǔ)存的潛力。土壤能儲(chǔ)存的碳比大氣還多，因此一些緩解氣候變化的措施專注于種植能從空氣中吸收碳并將其儲(chǔ)存在根系和土壤中的作物。

“我們當(dāng)前的陸地碳預(yù)算很可能是不準(zhǔn)確的，這對(duì)氣候變化緩解戰(zhàn)略和政策具有潛在的重大影響，”皮埃雷說。

該研究團(tuán)隊(duì)目前正在調(diào)查這些發(fā)現(xiàn)對(duì)碳儲(chǔ)存的意義。“好消息是，植物可能已經(jīng)在自然地、比我們意識(shí)到的更積極地緩解氣候變化，”呂明振在一份聲明中說。“我們只需要更深入地挖掘，以充分了解它們的潛力。”

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