细根分解是森林生态系统生物地球化学循环的关键过程，准确评估细根分解速率对于量化细根-土壤界面的碳通量和认识土壤碳循环过程至关重要。凋落物分解袋法和完整土芯法是各类生态系统直接测量细根分级速率的两种主要方法，其中凋落物分解袋法是最常用的细根分解过程研究方法，但因制作分解袋过程中需将细根与土壤分离，破坏了根际微生物群落环境，且分解材料为活细根（非自然衰老死亡的细根），所以其可靠性面临挑战；完整土芯法被视作可替代凋落物分解袋法的改进方法，但对土壤均质性有严格要求，且劳动强度大，导致很少运用。中国科学院沈阳应用生态所Li Xuefeng等在回顾凋落物分解袋法和完整土芯法的误差来源和对细根分解速率评估结果可能造成的影响基础上，提出采用微根管法和连续土钻法相结合的方式间接测量吸收细根的分解速率。相对于凋落物分解袋法或完整土芯法评价细根质量的时间动态变化，间接方法利用细根死亡率除以平均细根死亡量计算得到细根分解速率。细根死亡率可通过微根管法和连续土钻法获取表2中的相关参数后利用两种模型计算得到。吸收细根的季节性分解速率和年平均分解速率的评价结果表明，火炬松吸收细根分解速率在不同季节间存在3倍变异；间接方法测得的平均分解速率为1.60±0.28 year-1，这个结果比同类型森林基于凋落物分解袋法采用负指数方程计算得到的分解速率高2倍多，被认为是土壤动物可抵达衰老的细根且具有完整的分解者群落导致的结果。相比凋落物分解袋法和完整土芯法，间接方法更费时费力，且可靠性取决于根管-土壤界面测得的细根生长和死亡速率代表土体中细根生长和死亡速率的程度；但间接方法更好地保持了细根分解过程的“原真性”。该研究成果于2022年年初以“Measurements of fine root decomposition rate:Method matters”为题发表于Soil Biology& Biochemistry。表1 凋落物分解袋法、完整土芯法和间接方法测量细根分解速率的优缺点比较
表2 间接方法涉及到的测量参数
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.
