一项深入的全球土壤分析发现，所研究的植物中有20%在地下超过1米（3英尺）深处拥有一套意想不到的更深根系。

我们对植物和树木根系的认知可能一直有些“肤浅”。新研究揭示，许多植物拥有隐藏的第二套根系，它们向土壤深处延伸得更远。

根据6月17日发表在《自然-通讯》杂志上的一项新研究，这第二层根系向下延伸超过1米（3英尺），使植物能够获取更深层的土壤养分。

这些发现表明，植物可能在地下比预期更深的深度运输和储存碳，这可能有助于科学家开发更长期的地下碳储存方案，以缓解气候变化的影响。

为了大规模分析这些更深层的根系系统，研究人员使用了一个从地表以下超过1.8米（6英尺）深处采集的土壤样本数据库。他们据此分析了来自全球44个地点的根系分布模式和土壤成分。这些地点覆盖了从阿拉斯加苔原到波多黎各雨林等全球多种气候带和生态系统。

研究结果显示，全球约20%的研究地点，其根系生物量（质量）沿深度方向出现了两次峰值，这意味着这些植物拥有第二套更深的根系 —— 研究人员将这种现象称为“双峰分布”。

“我们对如此频繁地发现双峰模式感到非常惊讶，”该研究的主要作者、纽约大学生态学家吕明振（Mingzhen Lu）在电子邮件中表示。吕明振说，长期以来，科学家们一直假设植物根系随着向地下深处延伸会越来越少。

第二层根系通常到达富含氮等营养物质的土壤层，使植物能够吸收这些深层土壤资源。吕明振说，植物的大部分资源来自表层土壤，例如通过降雨或落叶。但是，如果表层资源不足，这种更深层的、次要的营养吸收途径可以增加植物可用的资源。

由于只有五分之一的植物拥有这种深层根，这可能表明植物在特定条件下（如表层土壤更干燥或水分供应更不稳定）采取的一种机会主义应对策略。“这更像是一种选择，”吕明振解释道。“只要有足够的动力……植物就会向更深处探索并利用这些深层资源。”

研究人员表示，土壤科学家需要更深入地研究才能理解地下实际发生的情况。“只采样10厘米（4英寸）深，或者30厘米（12英寸）深，是远远不够的，”吕明振说。“我们遗漏了太多土壤中实际发生的情况。”

未参与这项新研究的法国国家可持续发展研究所土壤科学家阿兰·皮埃雷（Alain Pierret）在电子邮件中表示，植物拥有更深根系的观点并不新鲜。皮埃雷补充道，根系随深度减少的传统理论此前就曾受到质疑，深层根系现象也已被研究过，但不够详细。

“新颖且引人注目的是，他们利用专门的野外站点网络，观察了跨越多种生物群系的相对较深的根系剖面，”皮埃雷说。他补充道，需要做更多的工作来充分理解这些深层根系系统的情况，并且深层根系系统可能不仅是双峰的，甚至可能是多峰的，在比新研究所关注的深度更深的地方还有更多根系。

研究人员表示，这些发现还意味着科学家可能低估了土壤碳储存的潜力。土壤能储存的碳比大气还多，因此一些缓解气候变化的措施专注于种植能从空气中吸收碳并将其储存在根系和土壤中的作物。

“我们当前的陆地碳预算很可能是不准确的，这对气候变化缓解战略和政策具有潜在的重大影响，”皮埃雷说。

该研究团队目前正在调查这些发现对碳储存的意义。“好消息是，植物可能已经在自然地、比我们意识到的更积极地缓解气候变化，”吕明振在一份声明中说。“我们只需要更深入地挖掘，以充分了解它们的潜力。”

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