深根植物是干旱地区重要的“生态工程师”，通过根系快速生长和水力提升等独特适应性来稳定土壤、固存碳汇并产生社会经济收益。尽管生命力顽强，深根系植物正面临气候变化与人类活动加剧的双重威胁。

针对上述问题，中国科学院新疆生态与地理研究所策勒荒漠草地生态系统国家野外科学观测研究站曾凡江研究员团队，以塔克拉玛干沙漠南缘的骆驼刺等典型深根植物为案例，结合全球尺度下的深根植物，详细梳理了深根植物为适应极端干旱环境所演化出的生存策略。它们不仅能通过主根快速下探寻找水源，还能通过“水力提升”作用将深层水分输送至浅层土壤，惠及周围的浅根植物和微生物，形成“生物灌溉”效应，从而减少植物群落内部的水分竞争，促进互利共生。此外，深根植物在固碳方面扮演着被长期低估的角色。其庞大的根系将大量碳固定在深层土壤中，由于深层环境稳定，这些碳可以被储存数十年甚至数百年，为全球碳循环做出了重要贡献。当前深根植物正日益受到气候变化和人类活动的威胁。地下水位的持续下降、过度放牧、不合理的采伐以及日益加剧的干旱，都严重危及其生存。文章强调，保护这些关键物种已刻不容缓。基于此，提出了未来研究的五大“未解问题”：

1. 水源之困：气候变化将如何影响对深根植物生存至关重要的地下水资源的深度和分布？

2. 育种之问：能否通过基因工程或选育，在提升深根植物抗旱性的同时，不加剧其对水资源的竞争？

3. 固碳之谜：在变化的气候条件下，深根植物主导的生态系统长期固碳潜力究竟如何？

4. 干扰之界：人类活动与气候压力如何相互作用，进而削弱深根植物提供的生态系统服务？其临界点在哪里？

5. 平衡之道：如何在全球推行基于深根植物的恢复策略时，平衡水资源权衡与社会经济需求？

该综述表明，深根是植物应对荒漠化和气候变化的重要途径。保护并合理利用干旱土地的“守护者”（深根植物），需要跨学科的合作、强有力的政策支持以及广泛的公众认知。通过科学研究与管理行动的紧密结合，我们才能筑牢生态防线。

以上研究结果以“Guardians of arid lands: deep-rooted defense against desertification and climate change”为题发表在《Trends in Plant Science》。中国科学院新疆生态与地理研究所Akash Tariq副研究员和高艳菊博士后为第一作者，曾凡江研究员和西班牙巴塞罗那自治大学生态研究与林业应用中心Josep Pe?uelas教授为论文通讯作者。该研究得到国家自然科学基金、外国青年人才计划、外国学者基金以及自治区天山英才等项目的支持。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.tplants.2025.10.009  

图1：深根植物的空间分布 

图2：干旱区深根植物的根叶构型：支撑其抗旱能力的关键解剖与形态性状 

图3：干旱生态系统中深根植物的生态与社会经济功能 

图4：干旱区深根植物及其碳汇功能