文獻摘要：

1、利用在三個北溫帶草地上進行的多因素試驗的第三年數據，研究了降水、氣溫和落葉強度的變化對根長動態和地上生物量的影響。

2、發現根長對環境和管理條件的變化比根生物量更敏感，說明根長是根系快速變化的重要指標。在所有站點中，增溫、降水變化和落葉強度相互作用影響根系長度，而地上生物量只受落葉強度的影響，表明當條件變化時根系比地上生物量響應更強。總的來說，干旱減少了根的長度，特別是在低落葉強度下，以及在增溫和嚴重落葉的結合下，突出了這種環境脅迫的疊加效應的風險。在未修剪小區，地上生物量與總根長呈正相關，總根長進一步與降水交互作用，從而影響地上生物量。與落葉群落相比，未落葉的植物群落在干旱條件下通過根系效率的提高(每單位投入根長產生的地上生物量)表現出更強的維持地上生物量的能力。

3、結果突出了根長在面對交互脅迫下的快速變化。我們認為，地上生物量的穩定程度是由改變的根系動態或物種周轉驅動的。未來的研究有必要更直接地評估氣候變化下的根長響應如何影響草原中其他重要的植物性狀。

文獻監測方案:

在三個地點連續三個生長季節進行了模擬放牧強度的完全隨機因子試驗，模擬溫度(控制和增溫)、降水(環境降水和減少降水)和落葉強度(無、低和高)。

使用直徑為2m的玻璃纖維開頂室 (OTCs) 實現增溫，使白天平均氣溫增加1-3°C。避雨棚用于控制降雨處理、減少和增加。每年仲夏，通過將植株割至7厘米(低強度)或3厘米(高強度)的留茬高度來達到落葉強度，對照地塊不修剪。

綜上所述，增溫處理顯著提高了三個站點的土壤溫度，降水減少顯著降低了土壤濕度。

1、 地上、地下生物量測量  

在每個小區內，通過手工修剪地面收獲地上植被。收集2個土芯(直徑5cm×20cm深)，通過篩分、洗滌根，在65°C下干燥72小時并稱重。

2、根長變化

使用微根管來估算根的長度。

圖像分為2個深度(0-20和20-40厘米)，并使用WinRHIZO TRON根系軟件進行分析。測量了根長和直徑。在本研究中，用微型根管觀察到的95%以上根長直徑小于0.5 mm。

主要研究結果：

研究認為增溫、降水變化和落葉強度交互影響根長，而地上生物量相對穩定。 根長是根系快速響應環境和管理條件變化的重要指標。為了充分理解全球變化對草地生態系統的復雜影響，最好從根系和嫩枝兩方面研究植被對全球變化因子的響應。
 

圖1：Effects of warming (control and warmed), precipitation (ambient and reduced) and defoliation (no defoliation, N; low intensity, L; high intensity, H) on above-ground biomass and root biomass (above and below the 0 mark on the y-axis, respectively, in the same panel) for Alberta, Saskatchewan and Manitoba。
 

圖2：Above-ground biomass as a function of total root length and select environmental factors across all no defoliation plots.

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本文研究模擬增溫、降雨變化和落葉強度變化多因素交互作用對根生長動態和地上生物量的綜合影響。OTCs是目前增溫實驗中比較常見的設備，可以調節環境溫度和土壤溫度，降雨的控制實際上改變的是土壤含水量，所以本實驗簡單來說是研究的土壤溫度升高和含水量降低對植物根系生長的影響。發現根長對溫度升高和含水量變化比地上生物量敏感，所以根系也是我們研究環境脅迫的一個重要對象。
 

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