根系是植物重要的功能器官，是链接植物和土壤的关键通道。在陆地生态系统中，植物细根(直径<2 mm)生物量仅占总生物量的5 %左右，但细根不断地进行生长、衰老、死亡和分解的动态过程需要大量能量来维持，因此消耗相当大净初级生产力(NPP)。有人估算，细根周转(fine root turnover)过程可消耗陆地生态系统NPP 的33%，其中一些森林生态系统消耗的NPP 更高(50-75 %)。另外，每年由细根周转输入土壤的C 占土壤C 库的25-80%，所提供的氮(N)占10-80%。在森林生态系统中，由于细根周转而转移到土壤中的C 和养分超过地上凋落物的归还。因此，细根周转是地下生态系统物质循环和能量流动研究中的核心，决定着植物转移到土壤中的C和养分通量的多少。

全球气候温暖化在新的世纪正在继续和扩大。陆地生态系统植物细根周转在很大程度上受土壤温度、水分、N 有效性和生长季长度控制。因此，陆地生态系统细根发生，死亡过程可能对气候变化作出敏感反应。如：土壤温度增加可能直接加速植物细根的周转速率；土壤温度升高引发的土壤N 素有效性，生长季长度及土壤水分的变化可能间接地对陆地生态系统细根周转产生难以估量的影响。由于细根周转和陆地生态系统C 循环密切相关，细根周转过程对气候变化的响应可能对目前由大气CO2 升高引起的全球变暖造成正/负反馈，这对于准确预测未来气候变化趋势和程度有着巨大的意义。因此，细根生理生态过程已成为探讨全球变化背景下陆地生态系统碳格局与过程的重要内容。

随着以全球变暖为主要特征全球气候变化进一步加剧，以及植物细根周转在陆地生态系统C 循环中的重要意义逐渐被人们所认识，近十年来，国际生态学界逐渐开始关注一个重要议题，即全球气候变化与陆地生态系统细根周转过程的相互作用。很遗憾的是，小尺度生态系统控制实验的研究仍鲜见报道，但已有的报道都表明土壤温度增加对植物细根周转有着明显而复杂的影响。显然，由于地下生态系统的复杂性、研究标准的不统一性以及研究技术的滞后性，细根周转研究成为全球气候变化背景下陆地生态系统物质流动研究最大的挑战。