根系向凋落物層生長是森林生態系統存在的普遍現象，由于凋落物分解過程中產生大量的養分元素，同時凋落物中下層適宜的溫度和水分，大量植物根系被吸引向凋落物中下層生長。植物根系作為連接植物和土壤的關鍵通道，在生長過程中一方面會不斷吸收土壤環境中的養分與水分，另一方面根系會釋放分泌物， 這種分泌物會產生激發效應從而影響微生物的活性，改變微生物群落結構，促進凋落物分解。

以往關于凋落物分解的研究多集中在氣候、凋落物質量和環境因子對凋落物分解的影響， 而關于凋落物層根系對凋落物分解的影響研究還比較缺乏。

文獻主要監測方案:

研究根系存在對凋落物分解的影響對理解森林生態系統的養分物質循環具有重要意義。福建師范大學的科研人員在福建三明市楠木和格氏栲林進行１年的凋落葉分解試驗，設置有根處理和無根處理（對照），研究根系生長對凋落葉分解速率、養分釋放和酶活性的影響。文章發表在2021年應用生態學報 （2021，32（1）：31-38）。

試驗在所選林地中收集新鮮的楠木和格氏栲凋落葉，在自然狀況下風干并儲存。設置樣方，設置有根處理（RT）：菌根和細根均有，去除地表凋落物后直接將凋落葉網袋鋪設于土表。另一個為無根處理（CK）：在凋落葉網袋下鋪設１um×１um孔徑尼龍網，以阻止細根及其共生菌根 。采用網袋法進行分解試驗。記錄凋落葉干重殘留量，測定凋落物葉中的C、N、P含量和酶活性。

主要研究結果：

1、 在分解360d后，有根處理楠木和格氏栲凋落葉干重殘留率比對照分別降低8.4%和19.7%； 根系在分解前期對凋落葉分解影響最為顯著。

圖１ 不同處理下楠木和格氏栲凋落葉干重殘留率隨分解時間的變化

2、 在分解360d后，與對照相比，有根處理凋落葉碳、氮、磷殘留率在楠木林分別降低6%、19.1%、20.6%，在格氏栲林分別降低21.3%、23.2%和20.5%。

3、 根系在凋落物層生長會通過養分吸收和刺激氧化酶活性來加速凋落葉分解和養分釋放過程。

圖   ２　不同處理下楠木和格氏栲凋落葉碳氮磷殘留率和Ｃ／Ｎ

微根窗原位監測方法可以實現根系生長的空間動態分布研究，由澳作公司自主研發的AZR-300復合根系生長動態監測系統就是一款的利用微根窗技術的根系原位觀測系統。

該系統集掃描和攝像技術于一體，掃描模式下，一次掃描可以觀察20cm深土層內根系生物量，1200dpi的分辨率可以滿足觀察大部分根系的需求。其攝像模式分辨率高達4800dpi，可對小至10um的根毛、菌絲做到清晰觀察。這樣就可以把直徑小于2mm的細根也納入測量范圍內。

兩種模式相結合大大提高了對根系生物量監測的準確性。該系統可以測量根長度、根直徑、根面積、根總長、根總面積、根平均直徑、根數量，統計根系生物量、細根壽命、細根周轉率等。

AZR-300復合根系生長動態監測系統及其拍攝的根毛

同時，64 倍圖像放大功能，用于觀察植物根菌、真菌和土壤動物活動等。還配有紫外光源，用于區分活根和死根。