根系中的養分濃度不僅反映了植物本身的生物學(xué)特征，也反映了不同生長(cháng)環(huán)境下植物根系對土壤中營(yíng)養物質(zhì)的吸收和利用情況。由根系生物量與根系碳氮含量決定的根系碳氮庫能反映出土壤養分庫的大小。植物根系的生長(cháng)發(fā)育與植物根系、土壤中的碳氮元素息息相關(guān)。 由于草地生態(tài)系統的根冠比高于其他生態(tài)系統， 植物根系是土壤中有機碳的主要來(lái)源，根系生物量可以用來(lái)衡量土壤的碳輸入。因此根系與土壤連接成為“根土系統"直接影響著(zhù)整個(gè)植被系統，研究草地中根系生物量與碳氮元素的分布至關(guān)重要。

文獻主要監測方案:

根系生物量的分布格局及其與土壤環(huán)境因子的關(guān)系對草地保護與退化草地恢復研究有重要意義。中科院地理所的科研人員以藏北的高寒草甸為研究對象，在三個(gè)海拔上對0-50cm的群落根系生物量、根碳氮含量、土壤碳含量、氮含量 、碳氮比進(jìn)行了測定，以期探討藏北高寒草甸根系生物量與碳氮的分布格局及其關(guān)聯(lián)特征。文章發(fā)表在2021年生態(tài)學(xué)報 （2021，41（9）：3625-3633）。

試驗在三個(gè)海拔樣地中，垂直地面分層（0-10cm，10-20cm，20-30cm，30-40cm，40-50cm）采集土壤樣品，用2mm孔徑的篩子將自封袋中的新鮮土樣過(guò)篩，挑出肉眼可見(jiàn)的根系，并用水沖洗。將洗后的根系在65℃的烘箱中烘干至恒重，稱(chēng)重得到根系生物量。將篩后的部分土壤鮮樣風(fēng)干后用于測量土壤有機碳 （SOC） 和全氮（TN）。

主要研究結果：

1、 隨土壤深度的增加，根系生物量呈指數下降。隨海拔的增加，根系生物量越集中分布于上層土壤，下層土壤根系生物量分布越少且變化趨于平緩。

2、根系生物量與所測的碳氮指標呈正相關(guān)關(guān)系，土壤碳氮指標是影響根系生物量分布格局的重要因素。

文中利用取根手動(dòng)測量的方法測量根系的直徑和生物量，但該種方法費時(shí)費力，且對植物根系造成了破壞，無(wú)法重復、連續觀(guān)測。微根窗原位監測方法也可以實(shí)現根系生長(cháng)的空間動(dòng)態(tài)分布研究，由澳作公司自主研發(fā)的AZR-300復合根系生長(cháng)動(dòng)態(tài)監測系統就是一款的利用微根窗技術(shù)的根系原位觀(guān)測系統。

該系統集掃描和攝像技術(shù)于一體，掃描模式下，一次掃描可以觀(guān)察20cm深土層內根系生物量，1200dpi的分辨率可以滿(mǎn)足觀(guān)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(guān)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(cháng)度、根直徑、根面積、根總長(cháng)、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。同時(shí)，64 倍圖像放大功能，用于觀(guān)察植物根菌、真菌和土壤動(dòng)物活動(dòng)等。還配有紫外光源，用于區分活根和死根。