細(xì)根分解是森林生態(tài)系統(tǒng)生物地球化學(xué)循環(huán)的關(guān)鍵過程，準(zhǔn)確評估細(xì)根分解速率對于量化細(xì)根-土壤界面的碳通量和認(rèn)識土壤碳循環(huán)過程至關(guān)重要。凋落物分解袋法和完整土芯法是各類生態(tài)系統(tǒng)直接測量細(xì)根分級速率的兩種主要方法，其中凋落物分解袋法是最常用的細(xì)根分解過程研究方法，但因制作分解袋過程中需將細(xì)根與土壤分離，破壞了根際微生物群落環(huán)境，且分解材料為活細(xì)根（非自然衰老死亡的細(xì)根），所以其可靠性面臨挑戰(zhàn)；完整土芯法被視作可替代凋落物分解袋法的改進(jìn)方法，但對土壤均質(zhì)性有嚴(yán)格要求，且勞動強(qiáng)度大，導(dǎo)致很少運(yùn)用。中國科學(xué)院沈陽應(yīng)用生態(tài)所Li Xuefeng等在回顧凋落物分解袋法和完整土芯法的誤差來源和對細(xì)根分解速率評估結(jié)果可能造成的影響基礎(chǔ)上，提出采用微根管法和連續(xù)土鉆法相結(jié)合的方式間接測量吸收細(xì)根的分解速率。相對于凋落物分解袋法或完整土芯法評價(jià)細(xì)根質(zhì)量的時(shí)間動態(tài)變化，間接方法利用細(xì)根死亡率除以平均細(xì)根死亡量計(jì)算得到細(xì)根分解速率。細(xì)根死亡率可通過微根管法和連續(xù)土鉆法獲取表2中的相關(guān)參數(shù)后利用兩種模型計(jì)算得到。吸收細(xì)根的季節(jié)性分解速率和年平均分解速率的評價(jià)結(jié)果表明，火炬松吸收細(xì)根分解速率在不同季節(jié)間存在3倍變異；間接方法測得的平均分解速率為1.60±0.28 year-1，這個(gè)結(jié)果比同類型森林基于凋落物分解袋法采用負(fù)指數(shù)方程計(jì)算得到的分解速率高2倍多，被認(rèn)為是土壤動物可抵達(dá)衰老的細(xì)根且具有完整的分解者群落導(dǎo)致的結(jié)果。相比凋落物分解袋法和完整土芯法，間接方法更費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且可靠性取決于根管-土壤界面測得的細(xì)根生長和死亡速率代表土體中細(xì)根生長和死亡速率的程度；但間接方法更好地保持了細(xì)根分解過程的“原真性”。該研究成果于2022年年初以“Measurements of fine root decomposition rate:Method matters”為題發(fā)表于Soil Biology& Biochemistry。表1 凋落物分解袋法、完整土芯法和間接方法測量細(xì)根分解速率的優(yōu)缺點(diǎn)比較
表2 間接方法涉及到的測量參數(shù)
原文信息
Xuefeng Li, Xingbo Zheng,Quanlai Zhou, Steven McNulty, John S. King (2022). Measurements of fine root decomposition rate:Method matters. Soil Biology and Biochemistry, 164, 108482, 1-5. Doi: 10.1016/j.soilbio.2021.108482.
