📖 文献期刊：Functional Ecology
📕 文献题目：Root and leaf decomposition become decoupled over time: implications for below- and above-ground relationships
🎯 标题：探秘根与叶的分解规律：来自18种树种的证据
🔎 简介
分解是生态系统碳循环的重要过程。传统上，人们多关注叶片的分解，而忽视了地下部分根系的分解。本研究首次系统性地揭示了根与叶在分解过程中“同步开始，不同步结束”的有趣现象。
📚 研究背景
植物凋落物的分解，是全球碳循环和养分动态的重要环节。多年来，研究者主要以叶片为中心，探讨凋落物的分解模式，试图揭示影响其分解速率的关键因素。然而，作为整株植物的重要组成部分，根系的分解同样不可忽视。根系在土壤中缓慢分解，对有机质积累和长期碳储存具有重要意义。
在此背景下，“整株经济谱系理论”应运而生。该理论提出，植物的生长和功能性状在地上和地下器官之间是协同的：快速生长的植物通常具有快速分解的叶片和根系，而缓慢生长的植物则具有相对缓慢的分解速率。然而，实际研究结果却不尽一致。部分研究显示根叶分解速率高度相关，而另一些研究则表明二者关系微弱甚至无关。
此外，大量研究忽视了分解的时间动态变化，通常以单一的分解速率常数来比较根叶分解，而忽略了不同阶段可能存在的速率差异。这种简化可能掩盖了根叶分解关系的真实模式。
更重要的是，大多数关于根分解的研究将直径小于2毫米的细根视为整体，未能区分功能迥异的吸收性细根（短寿命，活跃吸收养分）与运输性细根（长寿命，输导养分）。这种“混杂”的研究方法可能进一步加剧了根叶分解比较的不确定性。
研究问题与假设
在这一背景下，本文提出了两个核心假设：
- 化学特性关联假设
：根据整株经济谱系理论，根和叶在初始化学特性上应表现出正相关性，如氮、钾、木质素等含量相似，意味着“快”叶对应“快”根，“慢”叶对应“慢”根。 - 分解速率协同假设
：根和叶在分解速率上应在整个过程中保持协同性，尤其是在初期和后期分解阶段。
为检验这些假设，研究者设计了涵盖不同生境（亚热带与温带）和树种（18种）的实验，旨在系统揭示根叶分解的动态模式及其背后的驱动机制。
🧪 研究方法
- 样本采集
：采集了来自中国亚热带和温带的18种树种的吸收性细根和叶片凋落物。 - 实验设计
：将样本置于实验室中孵育15个月，定期测量质量损失率和CO2释放速率。 - 化学分析
：测定了12种初始化学性状，如氮、钙和木质素含量等。
📊 研究结果
在分解初期（前3个月），根与叶的分解速率高度相关，这与整株经济谱系理论一致。 然而，从第4个月开始，根的分解速率显著减缓，而叶片的分解继续快速进行，导致两者在后续12个月内的分解速率无显著相关性。 根的较高化学抗性，如较高的木质素含量，是其分解缓慢的主要原因。
🌟 意义与讨论
本研究表明，根和叶的分解在大部分时间内是“解耦”的。这提醒我们在研究植物-土壤反馈时需分别考虑根和叶的作用。 根的缓慢分解可能对土壤有机质的长期积累和碳储存产生重要影响。
📝 总结
通过揭示根和叶分解的差异性，本研究为理解植物不同器官对碳循环的贡献提供了新的视角。这一发现对改进生态模型预测和应对全球气候变化具有重要意义。
