利用野生森林中树根排放的流体捕获碳的新方法

使用玻璃纤维过滤器方法收集根系分泌物。

众所周知，植物通过光合作用将从空气中获得的二氧化碳用作能量并长大。信州大学的牧田直树（Naoki Makita）和赤木舞子（Maiko Akatsuki）证实，大量这种碳通过根系分泌物排入土壤。先前已经证实，在实验室实验中生长的水培法和幼苗中，植物从其根系中以液态形式散发有机化合物。

但是，由于技术问题，很少对野外生长的树木的根系进行测量。有必要开发一种新的测量方法，以阐明森林生态系统中地下碳的分配，以确认自然环境中树木的渗出物。对于较小规模的较细根系统，此方法需要方便现场工作。

从土壤中挖出根系后，根立即干枯，其生物活性大大降低。研究人员必须非常仔细地进行挖掘，以免损坏根系，以便对其进行准确评估。一次取出的渗出液量很小，因此没有任何污垢或其他污染物的空间。他们需要开发一种在小规模根部上快速，轻松和温和的方法。

Makita和Akatsuki通过反复尝试和尝试以开发最佳的挖掘方法，测量时间，过滤器的尺寸和材料，开发出了这种新方法。在不损坏根部的情况下很难挖出根部。但是，通过他们的努力，他们终于能够在较短的测量时间内检测和测量小规模细根的分泌物。起初，他们无法记录渗出液，因为其含量低于测量设备的检测极限。通过调整测量时间和样品量，他们成功地检测出渗出液。

四个针叶树的完整细根系统。

碳通常被认为是生命的基础，在牧田和明月的这项研究中，他们证明了大量碳是从树的根系中释放出来的。还发现并非所有根部都是相等的。更细，更细的根比浓密的根更散发。周围的微生物共生基团，例如外生菌根和丛枝菌丝根与树的根形成很强的关系，并且在根分泌物的化学和形态上起着重要的作用。

根释放出分泌物，其中包括氨基酸，有机酸，糖，酚类和其他次级代谢产物。它们具有化感作用，表现出对在根系周围生长的微生物和其他生物的抑制或刺激作用。渗出液抑制竞争性植物的生长，同时促进相似植物的生长和定植。通过化学和物理改变渗出根系附近的根际土壤的特性，它们能够改变微生物的数量和活性，进而通过无机物的可用性影响落叶，枝条和死根的引发和分解速率。离子。树木末端的细根发挥了这种作用，并为森林生态系统的物质循环做出了巨大贡献。

牧田博士希望继续使用这种新方法来测量许多树种的根系分泌物。通过这项研究，很明显渗出液的释放特性根据与根共存的菌根真菌的类型而有所不同，但是样品种类非常有限。通过能够准确测量树木生态系统及其共生微生物协会从其根系渗入土壤的碳含量，可以对本地和全球范围内的碳循环进行更精确的估算。该研究领域仍处于起步阶段，因此希望其他研究人员也可以学习该方法并收集更多数据，以更好地了解渗出物及其在森林碳循环中的作用。

参考：atsu木舞树（Maiko Akatsuki）和牧田直树（Naoki Makita）于2020年4月25日发表在《树木生理学》杂志上。
10.1093 / treephys / tpaa051