『Summary
1 In water-limited environments, the availability of water and nutrients to plants depends on environmental conditions, sizes and shapes of their root systems, and root competition. The goal of this study was to predict root system sizes and shapes for different plant growth forms using data on above-ground plant sizes, climate and soil texture.
2 A new data set of ＞1300 records of root system sizes for individual plants was collected from the literature for deserts, scrublands, grasslands and savannas with ≦1000 mm mean annual precipitation (MAP). Maximum rooting depths, maximum lateral root spreads and their ratios were measured.
3 Root system sizes differed among growth forms and increased with above-ground size: annuals＜perennial forbs＝grasses＜semi-shrubs＜shrubs＜trees. Stem succulents were as shallowly rooted as annuals but had lateral root spreads similar to shrubs.
4 Absolute rooting depths increased with MAP in all growth forms except shrubs and trees, but were not strongly related to potential evapotranspiration (PET). Except in trees, root systems tended to be shallower and wider in dry and hot climates and deeper and narrower in cold and wet climates. Shrubs were more shallowly rooted under climates with summer than winter precipitation regimes.
5 Relative to above-ground plant sizes, root system sizes decreased with increasing PET for all growth forms, but decreased with increasing MAP only for herbaceous plants. Thus relative rooting depths tended to increase with aridity, although absolute rooting depths decreased with aridity.
6 Using an independent data set of 20 test locations, rooting depths were predicted from MAP using regression models for three broad growth forms. The models succeeded in explaining 62％ of the observed variance in median rooting depths.
7 Based on the data analysed here, Walter's two-layer model of soil depth partitioning between woody and herbaceous plants appears to be most appropriate in drier regimes (＜500 mm MAP) and in systems with substantial winter precipitation.

Key-words: climate; plant growth forms; potential evapotranspiration; precipitation; root systems』

『要約
１　水が限られた環境では、植物にとって水と栄養の利用しやすさは、それらの根系の大きさと形および根の競争のような環境条件に依存する。本研究の目的は、地表植物の大きさ・気候・土性のデータを用いて、異なる植物生育型に対して根系の大きさと形を予測することであった。
２　個々の植物に対する根系の大きさの１３００を超える記録からなる新しいデータ・セットが、年平均降水量≦1000 mmの砂漠・低木地・草原・サバンナについての文献から集められた。最大の根の深さ・最大の側根の広がり・その比が測られた。
３　根系の大きさは生育型間で異なり、地表の大きさとともに増加していた：一年生＜多年生草本＝草原＜半低木＜低木＜樹木。多肉植物は一年生のように浅い根であったが、低木に似た側根の広がりをもっていた。
４　絶対的な根の深さは、低木と樹木以外のすべての生育型において年平均降水量とともに増加したが、潜在蒸発散量とは強くは相関していなかった。樹木以外では、根系は乾燥して暑い気候で浅くかつ広くなり、寒くて湿潤の気候で深くかつ狭くなる傾向があった。低木は、冬の降水期間よりも夏の気候下で浅い根をもっていた。
５　地表の植物の大きさに比べて、根系の大きさはすべての生育型で潜在蒸発散量の増加とともに減少したが、草本植物についてのみ年平均降水量の増加とともに減少した。したがって、絶対的な根の深さは乾燥度とともに減少したが、相対的な根の深さは乾燥度とともに大きくなる傾向があった。
６　２０の試験位置の独立したデータ・セットを用いて、３つの広い生育型について回帰モデルを使うことで年平均降水量から根の深さが予測された。モデルは、根の深さの中央値で観察された分散の62％をうまく説明できた。
７　ここで解析したデータを基にすれば、木本と草本の植物間で分けるWalterによる土壌深さの２層モデルは、乾燥期（＜500 mm 年平均降水量）および実質的な冬期降水の系において、もっとも適切であるように思われる。』

Introduction
Materials and methods
Results
Discussion
　Root systems of different growth forms
　Absolute rooting depths and climate
　Below-ground/above-ground allometries and environmental factors
　Ecosystem rooting along a precipitation gradient
　Applicability of water's two-layer model
　Plant traits and rooting depths
Acknowledgements
Supplementary material
Appendix 1
Appendix 2
Appendix 3
References