基于文献计量分析的土壤固碳研究进展

为了解国内外土壤固碳的相关研究前沿与进展,本文基于 Web of Science核心数据库与CNKI数据库,利用文献计量分析方法对领域内的研究现状、研究热点和前沿趋势进行了分析。研究结果表明:关于土壤固碳研究的发文量整体呈上升趋势,且近几年增幅较大。美国的发文量及发文期刊的影响力均较高。从国际合作水平来看,中美两国的合作较紧密,对该研究领域的贡献最大,中国科学院、俄亥俄州立大学和美国农业部农业研究局具有较高的国际影响力,而国内影响力较强的机构有中国科学院生态环境研究中心、南京农业大学和中国科学院南京土壤研究所。国际上主要发文期刊有Agriculture Ecosystems & Environment（农业生态与环境）、Soil & Tillage Research（土壤与耕作研究）、Global Change Biology（全球变化生物学）,国内生态学报、生态环境学报和应用生态学报发文量较多。从学科分布来看,国际土壤固碳研究涉及的学科主要有环境科学、土壤科学和生态学;国内主要集中在农学与林学。国际研究热点关键词包括“organic matter”（有机物）和“nitrogen”（氮）,研究前沿是“Greenhouse gas emission”（温室气体排放）和“Nitrous oxide emission”（一氧化氮排放）对土壤固碳的影响;国内主要的研究热点关键词是“土壤有机碳”和“固碳”,“群落结构”（特指土壤微生物）对土壤固碳的影响是目前的研究前沿。     

基于WoS引文数据库对2008—2021年土壤团聚体研究文献的计量分析

[目的]为深入了解国内外土壤团聚体研究进展和未来发展趋势,明确当前的热点问题,为土壤团聚体领域的科研工作者与决策者提供参考。[方法]基于Web of Science引文数据库,借助VOSviewer, CiteSpace科学图谱绘制软件和R语言的BiblioShiny程序分析工具,对土壤团聚体研究的发文量、期刊、国家(地区)、机构、关键词和主题演变进行计量分析。[结果]土壤团聚体领域发文量总体呈现上升的趋势;从国家研究实力上来看排在前三位的有中国、美国和德国,其中中国的发文量远超其他国家,比例为25.4%;研究机构中有中国科学院、中国科学院大学、西北农林科技大学占据主要地位;主要发文期刊有Geoderma,Soil&Tillage Research,Catena和Science of the Total Environment等;从战略坐标图和关键词分析可知土壤有机质(碳)为该领域研究的核心主题,“黄土高原”“保护性农业”“生态系统服务”“土壤健康”“微生物群落”等主题词是该领域近5 a来研究的热点内容。[结论]在气候变化背景下,土壤团聚体与有机质、微生物量研究是当前土壤团聚体...     

根系性状对土壤侵蚀影响机制的文献计量研究

为明确根系性状对土壤侵蚀影响机制的研发势态,本文借助CiteSpace和VOSviewer可视化分析软件对中国知网（CNKI）核心数据库中1992～2021年的1 189篇文献进行发文量、作者、期刊、机构和关键词的可视化计量分析,探寻当前领域研究热点,为该领域未来的研究提供参考。结果表明：(1)对于根系性状对土壤侵蚀影响机制的研究热度从2008年以来一直较高,未来几年该领域的研究热度仍处于较高水平;(2)该学科领域研究与其他学科领域交叉较少;(3)国内关于该领域研究的学者和团队呈现部分集中、整体分散的现象,作者间合作仅存在于团队内部;(4)抗拉强度、抗剪强度、土壤抗冲性等物理性质一直是该领域的研究热点;(5)未来几年对于该领域的研究可能会以根系形态特征、抗剪强度、根-土复合体、植被恢复等方面为研究导向展开。     

黄土高原植被恢复过程中土壤微生物的演变特征

[目的]探究黄土高原植被恢复过程中土壤微生物的演变特征,为黄土高原生态恢复重建工作提供科学参考。[方法]以Web of Science数据库和CNKI数据库中的期刊论文为数据源,运用CiteSpace文献计量工具对黄土高原植被恢复过程中土壤微生物演变的研究概况及研究热点进行分析。[结果]2002—2018年黄土高原植被恢复过程中土壤微生物演变特征相关文献的发表数量随时间呈增长趋势;国内外研究热点主要围绕土壤微生物量、微生物群落结构以及酶活性展开,且对于微生物量的关注度比较高;在植被演替过程中,微生物生物量和酶活性总体增加,微生物群落从贫营养型向富营养型转变,土壤微生物群落结构和功能的进一步改善。不同植被类型对土壤生物质量改善效果不同,总体来说,混交林作用效果最好,刺槐和柠条纯林次之,荒草地和油松纯林最低。[结论]黄土高原植被恢复土壤微生物今后的研究应注重微生物关键种的识别、参与碳氮磷循环的功能微生物以及全球变化对微生物群落影响等方面。     

日光诱导叶绿素荧光研究及应用的文献计量分析

日光诱导叶绿素荧光SIF(solar-induced chlorophyll fluorescence)作为直接监测植被光合作用的理想“探针”,能对植物的生理状态作出快速、灵敏的响应,是近年来植被遥感领域的研究热点。为了系统梳理SIF研究的发展脉络,本研究以Scopus数据库中1982-2021年的786篇相关文献作为数据源,结合VOSviewer软件,从国家、机构、作者、期刊和关键词等角度分别进行文献计量分析和可视化计量分析。结果表明,SIF领域年发文量整体呈增长趋势,现已进入快速发展阶段;发文量排名前3的国家分别为美国、中国和德国,其中德国拥有最高的篇均被引次数（56.2次）和最多的合作国家数（36个）;南京大学、加州理工学院、瓦伦西亚大学等机构有着较高的发文量和H指数,为该领域的发展做出了突出贡献;Guanter、Zhang、Frankenberg、Liu、Rascher等国内外学者致力于该领域的研究,发表论文数均在40篇以上;期刊Remote Sensing ofEnvironment在该领域中拥有最高发文量（92）和最高的H指数（40）,GlobalChangeBiology...     

基于文献计量法的土壤退化研究现状及热点分析

为揭示土壤退化领域研究现状、热点和趋势,采用文献计量法和CiteSpace软件,利用Web of Science数据库Science Citation Index子库检索1988—2018年的土壤退化领域相关文献,从关键词、作者、机构、国家等方面进行系统分析,得到结论:1988—2002年发文量8 357篇,2003—2018年发文量达到31 496篇,增长速度快;研究热点集中在土壤污染物、土壤微生物和化学农药等方面;该领域核心作者较多,有341位,在研究中起到了重要作用;美国的发文量最多、影响力最大,并且与其他多个国家存在合作关系,中国发文量仅次于美国,但合作国家数量较少,影响力有待提升;中国科学院、美国农业部、西班牙高等科学研究理事会发文量位居前三,但是中国科学院论文的质量和影响力有待提升。     

基于CiteSpace的海岸带生态恢复知识图谱分析

[目的]对海岸带生态恢复研究进行全面系统的分析,探究该研究领域的热点趋势和主题演进,以了解当前国内外研究现状。[方法]以Web of Science核心数据库中1996—2019年有关海岸带生态恢复的866篇文献为数据源,利用CiteSpace 5.3分析软件,对关键词时区演化图谱和文献共被引网络图谱进行科学分析。[结果]①海岸带生态恢复研究大致可分为初期、稳定增长期和拓展期3个阶段,其中"生态系统服务"、"围填海"、"气候变化"等关键词近几年成为高频词;②研究内容主要集中在海岸带生态环境基础研究、生态恢复工程和生态管理3个方面。[结论]围填海造成的海岸带景观格局变化、科学评估海岸带生态系统服务,以及"蓝碳"对全球气候变化的影响将成为该领域今后一段时期的研究热点。     

基于CiteSpace的土壤质量遥感研究文献计量分析

为了解当前土壤质量遥感研究前沿和进展，采用文献计量学方法探究近20年该领域研究现状和热点。利用CiteSpace文献计量软件，分析Web of Science核心合集数据库中2002～2021年土壤质量遥感研究领域的1240篇有效文献，以“soil quality、Remote sensing、RS”为主题词，从发文量时间、发文国家、发文机构、关键词突现、关键词聚类分析及文献共被引聚类等角度可视化分析。结果表明：2017～2021年土壤质量遥感研究文献发文量快速增长；发文量最多的国家是美国、中国、德国、荷兰、印度；研究方向主要有生态环境学科、遥感、地质学、成像学和照相技术、农业、水资源。通过分析关键词（共现密度、突现、共被引）图谱可推断未来土壤质量遥感研究热点包括：全球土壤水分动态数据集将成为监测土壤质量的重要数据来源；研究土壤侵蚀、盐渍化、有机碳等监测土壤退化程度；遥感与传感技术、地理信息系统的交叉融合。未来土壤质量遥感研究将更注重与多学科交融合作，进一步向全球尺度、高精度方向扩展。     

流域生态补偿研究的演进与热点分析

[目的] 分析和掌握流域生态补偿研究现状,为完善补偿制度和促进中国流域生态保护与高质量发展提供依据。[方法] 以中国知网CNKI收录的876篇文献为样本,应用CiteSpace可视化软件,结合普赖斯定律、X指数,对作者共现、高频关键词、研究主题聚类等内容进行分析。[结果] 国内流域生态补偿研究主要兴起于2000年,年度发文量整体呈现上升趋势;研究热点与国家政策及流域发展高度耦合,主要包括流域生态补偿标准量化研究、博弈视角下的流域生态补偿主体行为研究、生态保护背景下的流域生态补偿机制研究3方面;按研究主题演进特征可分为初步探索（2007年之前）、快速发展（2007—2017年）、巩固提升（2018—2021年）3阶段,经历了水资源治理背景下的理论分析到补偿标准量化分析的变化;研究对象重点关注长江流域和黄河流域两大水系,干流与重要支流研究交错开展,逐步深化;研究形成了多个科研基础平台,但高产作者和跨部门合作较少。[结论] 中国流域生态补偿领域研究20 a多来已形成了一定的理论体系研究框架,研究主题和热点特色鲜明,研究方法趋于系统化、多样化,未来应理论和应用相结合探讨适合区域特征的动态化、市场化补偿机制。     

大理河流域退耕还林工程对生态系统服务功能的影响

以大理河流域为研究区,应用InVEST生态系统服务功能评估模型,结合1980年、1985年、1990年、1995年、2000年、2005年、2010年该流域的土地利用/土地覆被资料,定量评价了退耕还林工程对碳储量、土壤保持和水源涵养生态服务功能的影响。结果表明:(1)研究区30年间土地利用/土地覆被情况变化显著,其中林地和建设用地面积分别增加了31.52,0.65km~2,耕地、草地和水域的面积分别减少了2.49,27.32,2.36km~2;(2)研究区30年间碳储量值略有增加,不同土地利用类型碳储存能力从大到小的排序分别为林地草地耕地;(3)研究区30年间土壤保持量整体上以增加为主,耕地土壤保持能力明显低于林地和草地;(4)研究区30年间水源涵养量略有减少,不同土地利用/土地覆被类型的水源涵养量各有不同,且与当年降雨量关系密切。本研究通过对大理河流域生态系统服务功能进行评估,获得了研究区退耕还林工程的生态效果,可以为日后生态规划提供科学依据。     

基于文献计量学的小麦氮素监测研究进展分析

为提高小麦氮素监测领域研究的科学性、精准性、交叉性和前沿性，该文通过可视化分析探寻领域研究现状和内容演变，以期了解最新研究动态和未来发展方向。利用文献计量学方法，借助VOSviewer、HistCite等工具，挖掘1990—2022年间发文趋势、学科领域、国家、机构、期刊和高被引论文、研究热点、主题演变等，并对学科交叉和文献集中度等进行分析。对检索得到的14 091篇有效文献研究发现，全球发文量总体呈上升趋势，中国是近年来发展最快的国家，累计发文量达3 300篇，以23.42%的占比位居全球第一，但在本地引文次数和总被引次数方面还有待提升。小麦氮素监测领域从原先以农学、植物科学为代表的单一学科引领，逐步向农学、植物科学、环境科学与生态学、化学、计算机科学、遥感等多学科交叉融合转变；研究热点从早期的氮素营养、氮素循环、光合作用等单一生理过程解析，逐步向遥感监测、作物模型、生长模拟等数字农业方向演变，形成了以中国和美国为代表的全球两大主要研究节点。全球发文量前十作者中有6人来自中国，全球发文量前十机构中国占据6席，中国在高被引论文4项指标中均位居前列。随着时间的推移，研究人员的团队性和国际化合作倾向越发明显，中国与全球发文量前十国家的合作发文量占比为31.48%，且与不同国家合作重点不尽相同。农学类期刊是该领域主要发文刊物，其中以《Field Crops Research》最具代表性。结果表明，小麦氮素监测领域学科交叉态势已日渐显现，国家、机构、作者等文献集中度日趋明显，研究热点及领域发展趋势越发清晰，未来，跨国别、跨学科、跨团队的深度合作将带来更大、更深远的发展契机。     

基于改进CASA模型的陕西省植被NPP遥感估算

[目的]探究陕西省陆地生态系统植被群落生产状况,分析陕西省植被NPP时空格局变化及影响因素,为准确评估陕西省陆地生态系统碳源/汇,实现区域生态可持续发展,达成碳中和目标提供参考依据。[方法]基于温度—植被干旱指数(Temperature Vegetation Dryness Index, TVDI)对CASA(Carnegie-Ames-Stanford Approach)模型水分胁迫因子进行改进,从而估算陕西省2010—2020年植被NPP,并利用热点分析法、趋势分析法以及地理探测器对陕西省植被NPP进行空间分布格局、年际变化趋势和驱动因子研究。[结果](1)陕西省NPP空间分布呈现南高北低、冷热点区域差异明显的特征;(2)陕西省2010—2020年NPP平均值介于331.02～416.34 gC/(m²·a),NPP均值在100～600 gC/(m²·a)占比最大,最低值和最高值区间占比不足20%;(3)全省2010—2020年83.3%的面积植被NPP值无显著变化,4.2%的面积呈增加状态,12.5%的面积NPP值呈下降趋势;(4)降水...     

南方红壤严重侵蚀地不同恢复年限马尾松人工林生态系统碳储量特征

[目的]研究南方红壤侵蚀地不同恢复年限植被生态系统碳库储量,为该地区马尾松人工林制定合理的森林经营方式提供理论支持。[方法]以福建省长汀县河田镇裸地、不同恢复年限(10,20,30a生)马尾松人工林和天然次生林为研究对象,测定不同恢复阶段林地植被和土壤碳库储量。[结果]马尾松人工林植被恢复能够显著提高植被和土壤碳库储量。10a,20a,30a生马尾松人工林与裸地相比生态系统碳库储量分别增加2.80,3.54,8.56倍,但依然低于天然次生林;马尾松人工林植被恢复能够显著提高表层(0—10cm)土壤碳库储量,而对深层土壤碳库储量影响不显著;不同恢复阶段植被和土壤碳库增加速率不同,呈现非线性增加。[结论]南方红壤严重侵蚀地植被恢复能够增加生态系统碳库储量,但该地区土壤碳库的恢复是长期的缓慢过程。今后应加强南方红壤地区森林植被的保护,避免植被过度干扰和破坏而引起严重土壤侵蚀。     

晋西黄土高原矿区生态系统服务福祉效应研究

[目的]探究矿区生态系统服务变化及居民福祉效应,对该地区生态保护与高质量发展具有重要意义。[方法]以黄土高原三川河流域为例,通过问卷调查法分析居民感知近十年生态系统服务的变化趋势,多种数理统计方法识别不同社会经济特征受访者对生态系统服务福祉效应的认知差异,并且揭示影响居民福祉的关键因素。[结果](1)居民感知整体生态系统服务下降类型为木材供给、净化空气、水源供给和粮食供给,增加类型为水源涵养、美学景观、休闲娱乐、灾害调节和水土保持;(2)生态系统服务福祉效应与受访居民社会经济特征紧密相连。不同社会经济特征受访者福祉水平不同且存在显著差异,另外Kruskal-Wallis检验和多重比较显示居民性别、年龄、收入来源和文化程度方面与生态系统服务福祉效应显著相关(p<0.05)且各组间有显著差异;(3)冗余分析显示供给服务和收入是影响居民福祉的主要生态系统服务类型和关键因子。[结论]建议政府制定全方位生态经济发展政策,重点关注供给服务的变化,统筹多项生态系统服务类型协调发展,同时探索多渠道收入来源,助力矿区生态系统服务福祉效应长效发展。     

基于Web of Science数据库的污染场地可持续修复领域的文献计量分析

实现碳达峰、碳中和目标是我国经济社会深刻的系统性变革,“双碳”目标的提出将对我国土壤污染修复领域产生重要影响,并促进研发更多符合绿色可持续修复的新技术和新产品。为了解污染场地可持续修复领域的研究进展和发展动态,采用CiteSpace和VOSviewer科学图谱绘制软件对Web of Science数据库核心集中2000 ~ 2020年污染场地可持续修复领域的相关文献进行了计量分析,通过合作、共现和共被引等网络分析,探索该领域的研究热点和前沿趋势。结果表明:1）近年来世界范围内该领域发文数量总体呈增长趋势;2）该领域发文量前三的国家是美国、英国和中国;3）该领域的主要发文机构有清华大学、剑桥大学和中国科学院;4）Hou、Norrman和Rosen是该领域发文数量较多的研究人员;5）载文量较多的期刊有Science of the Total Environment、Journal of Environmental Management和Journal of Cleaner Production;6）目前污染场地多采用异位修复的方式修复,原位修复技术及各类耦合修复技术的研究将会增多;7）对土壤修复的可持续研究逐渐增多,地下水修复的可持续研究较少。制定科学合理的具有中国特色的污染场地可持续修复方法势在必行;降低污染修复全过程的环境影响和二次污染是响应碳减排号召的重要过程,环境友好型材料研发、绿色可持续修复技术的实施是污染场地可持续修复领域的重要措施。     

国内外土地利用与生态系统服务研究热点与趋势——基于CiteSpace计量分析

对比国内外土地利用与生态系统服务关系研究领域热点的异同之处,为推动国内土地利用与生态系统服务研究发展提供参考。基于Web of Science(WOS)核心数据库和CNKI数据库,分别选取294,285篇文章,借助CiteSpace V软件科学定量分析了国内外研究的主题内容和前沿热点。结果表明:国际目标领域发文数量经历了持续增长和稳定增长2个时期,热点主题词主要表现为"生态系统服务机制"、"土地管理与政策"、"土地利用及景观"、"生物多样性"和"评价与指标"5大类;国内目标领域发文数量总体经历了不稳定增长期、快速增长期、稳定增长期3个阶段,热点词聚类主要为"生态系统服务价值"、"土地利用变化"、"生态系统服务"、"生态系统服务功能"、"土地生态"5大类。今后应加强土地利用与生态系统服务的概念框架构建、生态系统结构—功能—过程—服务形成过程机理等理论基础的深入研究,完善相关学科体系;人类活动—土地利用—生态系统服务—人类福祉之间的动态关系认识以及量化—权衡—决策是土地利用与生态系统服务研究的核心;加强生态补偿、生态修复、土地整治等土地生态相关领域的实践创新,实现环境、社会与经济可持续协调发展。     

基于文献计量法对场地土壤重金属污染修复研究进展的知识图谱分析

为全面了解国内外场地土壤重金属污染修复领域的研究现状及前沿动态,利用CiteSpace软件对该领域的相关文献进行可视化分析。结果表明：该研究领域近12年来中外文文献发文量呈波动式增长态势,中国、美国、印度、意大利、波兰等是外文文献发文量较多的国家。该领域主要发文机构有中国科学院、中国科学院大学、浙江大学、贝尔格莱德大学、波兰科学院等,其中中国科学院占据重要地位,表明我国在该研究领域有较强的学术影响力和较为显著的贡献。从合作关系方面分析,该领域国内外作者自身科研团队内部合作紧密,但团队之间的交流合作显得不足。从关键词及聚类图分析可知,该领域研究进展分为三个阶段：第一阶段研究主题侧重于单一重金属元素在场地土壤中的变化,第二阶段侧重于污染物定性定量分析及风险评估,第三阶段侧重研发新型修复材料及通过构建模型进行风险评价。根据时区图、突现图以及研究路径可知,“源解析-重金属空间分布-联合修复技术、新型修复材料-健康风险评价”这一路径可作为该领域的研究热点及前沿。     

青藏高原农田生态系统碳平衡

为探讨青藏高原农田生态系统碳平衡规律及其影响因子 ,并揭示其对全球含碳温室气体源、汇变化的贡献与响应 ,1 998～ 1 999连续 2年在拉萨农业生态站农田用静态箱法和生物量取样法开展土壤—植被界面CO2 吸收与排放的试验研究。农作物生长季 ,以冬小麦为例 ,生长前期 (从播种到拔节 )土壤碳排放量高于植被碳固定 ,生长后期 (灌浆到成熟 )则是植被碳固定高于土壤碳排放量 ,从全年来看 ,土壤碳排放量略高于植被碳固定     

基于CNKI的我国生物炭研究趋势文献计量学分析

为客观全面地分析我国生物炭领域的发展脉络及研究动态,利用CNKI中国期刊全文数据库的出版年份、论文数量、研究机构、资助资金等指标,结合Citespace关键词可视化分析方法,系统阐述我国生物炭研究领域的概况,综合分析我国生物炭研究的主要热点及趋势。结果表明:我国生物炭领域的研究处在快速发展阶段,总发文量呈指数增长;发文量最多的研究机构是南京农业大学,被引频次最多的是西北农林科技大学;我国生物炭领域的研究主要受国家层面的基金引导;南京农业大学的潘根兴发表生物炭文章最多,被引频次最多的作者是西北农林科技大学的耿增超;发文量和总被引频次最多的期刊均是《农业环境科学学报》,篇均被引用次数最多的期刊是《应用生态学报》;我国生物炭研究的热点主要集中在肥料、土壤有机碳、土壤养分、吸附、解吸、改良剂等方向。总体而言,我国生物炭研究热点从农业领域向环境领域转变,土壤环境污染修复、土壤质量改善和土壤可持续发展、碳库储量提升是我国未来生物炭研究的主要趋势。     

西藏草地生态系统植被碳贮量及其影响因子分析

在广泛收集资料的基础上,利用平均碳密度方法,估算了西藏草地生态系统中17类草地植被的碳贮量,并分析了其影响因子。结果表明:(1)17类草地植被总面积为8 205.194×10~4hm~2,草地植被总碳贮量为189.367 TgC,草地植被平均碳密度为2.308 t/hm~2,不同草地植被类型差异较大,在0.396～20.471 t/hm~2之间波动;(2)从区域分布来看,阿里、那曲、日喀则3地区,既是西藏草地主要的分布区,分布面积占西藏草地总面积的84.156%,又是西藏草地生态系统碳贮量的主要贮藏库,其中植被碳贮量占整个17类草地植被碳贮量的60.278%;(3)采用逐步回归模型和主成分分析方法,分析了气候因子对西藏草地植被碳贮量的影响程度,指出降水对草地植被碳贮量的贡献大于气温。