基于文献计量分析的近30年国内外土壤侵蚀研究进展

通过文献计量学可视化分析方法客观评价土壤侵蚀研究发展进程,了解国内外土壤侵蚀研究发展前沿,从而推动我国土壤侵蚀研究的发展。采用CiteSpace软件和文献计量学方法,以Web of Science数据库核心合集和中国知网(CNKI)数据库核心期刊为数据源,分析了近30年国内外土壤侵蚀研究的发展历程。研究发现国际土壤侵蚀研究在1992—2000年间以土壤侵蚀与土地生产力关系及评价方法的研究为重点,进而发展为注重气候变化与侵蚀的相互影响、土壤侵蚀量的精确估算以及大尺度宏观侵蚀研究;而我国土壤侵蚀研究受国家政策导向明显,在1992—2000年间是以经济效益为重点的土壤侵蚀治理研究;逐渐发展为结合GIS和遥感,以生态建设和可持续发展为核心的问题导向研究;近十年来,土壤侵蚀研究以RUSLE等模型研究为主,更注重土地利用、坡度等影响因素和土壤侵蚀关系的研究。最后,通过对比分析近30年国内外土壤侵蚀研究的热点和前沿,提出我国土壤侵蚀研究今后的发展方向。     

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。     

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...     

基于文献计量的土壤健康评价研究进展可视化分析

土壤健康是食品安全和人类生命健康的基础保障，开展土壤健康评价、掌握土壤健康状况对土壤保护和农业可持续发展具有重要意义。本文以Web of Science核心数据库中收录的土壤健康评价相关文献为基础数据，采用CiteSpace工具文献数量、题目、关键词、作者等信息进行可视化计量分析。结果表明：（1）土壤健康评价是一项环境科学、土壤科学、农学等多学科交叉的研究领域，目前正处于快速发展时期；美国在这一领域的研究实力和国际影响力最大，我国虽然起步较晚但发展迅速，发展潜力巨大。（2）土壤健康概念从狭义到广义，评价指标从理化属性到物理、化学、生物综合指标，评价体系从单一粮食生产到多种生态系统服务功能，方法模型从专家经验到系统建模，技术手段从常规检测到微生物组学、地信遥感等正在逐步改进和完善。（3）生物学指标、土壤多功能定量评价、客观准确的评价模型等是目前土壤健康评价研究的前沿和热点。我国土壤健康评价研究尚处于发展阶段，本文对国际土壤健康评价进展情况的总结梳理对我国相关研究工作的开展提供了一定的参考与借鉴。     

基于文献计量分析的近30年国内外土壤科学发展过程解析

借助Web of Science和CNKI数据库,利用文献计量学方法定量分析了近30年来国内外发表的土壤科学文献,研究了土壤科学不同时期(1986—1995、1996—2005、2006—2013年)的发展与演变过程,对比了国内外土壤科学发展的异同点。早期的国际土壤科学是以土壤肥力主导的农田土壤学研究,逐渐转向以生态环境为核心的问题导向研究,强调土壤生物驱动的土壤过程研究;而我国土壤科学研究更注重区域特色,以地力提升、土壤侵蚀与水土保持、土壤污染与修复等问题导向更加明确,发展过程中学科间的交叉与融合不断增强。本论文期望以文献计量学的分析方法客观评价土壤科学发展的脉络,把握学科发展前沿,提升土壤科学研究的创新能力,从而推动我国土壤科学的发展。     

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。     

基于文献计量分析的土壤微生物入侵研究现状及发展趋势

随着农业经济发展,人类及其他动植物等的活动为外源微生物在食物链、环境介质中传播创造了条件,造成外源微生物频繁流动并对土壤生态系统产生扰动,进而引发微生物入侵。为了解国内外微生物入侵相关研究进展,本文利用CiteSpace、VOSviewer及HistCite对Web of Science核心合集数据库中微生物入侵领域的主要研究热点及其变化趋势等进行计量分析。结果表明：微生物入侵相关研究文献数量逐年上升,受到的关注度越来越高;美国、中国、德国、印度、澳大利亚等国家在该领域发文量居前列,且具有较紧密的国际学术合作网络;高通量测序与宏基因组为核心的微生物测定分析技术的快速发展,使得微生物入侵成为研究热点,当前的研究文献集中于根际促生菌作用机制、根际微生物群与植物健康等方面。研究指出有益微生物入侵可有效防治植物病害、促进植物生长以及修复污染土壤等,但病原微生物入侵土壤可造成作物减产、质量下降,甚至可经食物链传播而威胁人类及其他动物的健康,因此微生物入侵的影响与入侵菌株性质紧密相关。未来研究趋势主要集中于入侵微生物与特异性土著微生物的相互作用关系、植物病原微生物的防控机制与技术应用等方面,以期为土壤健康与绿色农业生产提供理论依据。     

基于文献计量的近30年国内外土壤微生物研究分析

为了解国内外土壤微生物的最新研究热点和发展趋势,借助Web of Science中SCI-EXPANDED数据库,利用VOSviewer、CiteSpace可视化分析软件等工具,对1990—2018年间发表的关于土壤微生物研究文献的国家、研究机构、期刊来源、主要研究内容及关注热点进行计量分析。结果表明,该领域的中国发文量呈快速增长趋势,但总被引频次较低;美国的发文量、总被引频次均位于首位。中国科学院是重要的研究机构,其发文量、总被引频次均位于第一,但篇均被引频次较低。主要的期刊来源有Applied and Environmental Microbiology、Soil Biology&Biochemistry等。国内关键词共现网络形成较晚,但发展速度较快,表现出同国外研究热点趋同的发展趋势。国内外研究热点主要集中于土壤微生物参与土壤有机质分解、碳氮养分循环、对污染土壤的微生物降解和修复作用、环境条件变化对土壤微生物群落结构多样性的影响、植物-微生物相互作用机理等。本文对了解土壤微生物研究领域的发展态势具有一定参考价值。     

基于web of science的近30年堆肥氮排放和转化研究文献计量分析

堆肥过程中氨气挥发和氮素损失等严重威胁环境质量、影响堆肥成品质量,是制约堆肥工艺发展的重要因素。利用Web of Science(WOS)核心合集英文数据库,通过对1993~2022年间在堆肥领域对氮排放和转化的相关文献进行计量分析并统计归类,了解近30年国内外堆肥领域有关氮排放和转化研究的趋向及特点,为今后相关研究提供思路。研究发现,我国是该领域发文量最高的国家,有较好的研究基础和研究成果;该领域目前处于研究热门期,近十年发文量和引文量都大幅提升;该领域今后的发展预计会聚焦于微生物群落结构解析、由微生物驱动的硝化作用和反硝化作用过程、堆肥重金属富集以及堆肥成熟度等方面。     

一种新型土壤侵蚀磁性示踪剂的研制

本研究利用粉煤灰、水泥和水作为原料,按照质量比为4∶2∶1的比例,制造了一种粒度宽泛的与土壤性质相近的人工磁性示踪剂,并在利用人工降雨对5°坡度、不同雨强和不同示踪剂施用浓度下对人工示踪剂的性质和使用方法进行了研究,试验结果表明:该示踪剂的理化性质与土壤接近,在施用浓度为5%~10%、深度是5 cm的条件下,示踪剂的可蚀性与土壤最为接近,在此条件下,人工示踪剂可以通过降雨侵蚀前后土壤磁化率的增大或减小来反映坡面不同空间部位土壤发生沉积或遭受侵蚀。     

坡面侵蚀土壤磁化率及磁性示踪试验研究

通过在小流域坡面上进行的实地磁测、室内组分分离、组分磁测及坡面土壤侵蚀磁性示踪试验,对坡面不同空间部位土壤的磁化率特征和降雨后土壤磁化率变化的机理,以及利用磁性示踪法来研究坡面土壤侵蚀的可行性进行了探讨,结果表明,坡面土壤磁化率以上坡磁化率最低、中坡最高、下坡居中;土壤不同粒径组分磁化率与粒径大小存在密切联系,土壤不同粒径组分中以粒径在0.1～0.25mm的组分对土壤磁化率影响最大;在降雨后不同坡位土壤磁化率均发生变化,其机理是由于土壤遭到侵蚀后粒级组成发生变化,从而造成磁性矿物的含量发生变化,进而引起了土壤磁化率的改变;利用磁性示踪法来研究坡面土壤侵蚀是一个行之有效的方法。     

土壤侵蚀磁性示踪技术

系统介绍了磁性示踪技术的基本原理、测量参数、计算模型及应用前景。近年来,利用磁性示踪研究土壤侵蚀成为示踪技术在土壤侵蚀研究中应用的一种新思路,在利用环境物质磁性的时空差异性来研究区域内侵蚀泥沙来源,以沉积物磁性作为流域环境变迁指示剂以及利用磁性参数的变化研究土壤侵蚀等方面已取得一些成果,同时利用人工磁性示踪剂来研究土壤侵蚀强度的空间分异规律,定量描述侵蚀方式的演变及侵蚀过程的发生、发展规律,并在野外进行了小区试验。磁性示踪技术具有测量简便易行、无破坏性、连续性好、分辨率高、并可迅速与其它示踪技术复合示踪等优点,将成为水土保持监测的有力手段之一。     

坡面土壤侵蚀空间分异特征的磁性示踪法和侵蚀针法对比研究

利用磁性示踪法和侵蚀针法相结合的方法,在自然降雨条件下对比研究了不同坡度坡面土壤侵蚀的空间分异特征。结果表明:磁性示踪法和侵蚀针法均能够有效的指示出在降雨过程中坡面土壤发生剥蚀和沉积的空间分布规律。两种方法的试验结果一致表明,在距坡顶0-200cm的范围内为净侵蚀区,坡面坡度越大受到的侵蚀越严重。坡面中下部(距坡顶200-500cm)侵蚀沉积分布受坡度影响较大,随着坡度的增大,坡面中下部的沉积分布下移,并且净沉积量减少,净剥蚀量增加。5°坡面中下部以泥沙的沉积为主,且在中部沉积量达到最大值;10°和15°坡面的中部和坡脚处以侵蚀为主,沉积主要发生在距坡顶300-400cm的范围内。     

30年来东北主要黑土区耕层土壤有机碳密度与储量动态变化研究

运用GIS和地统计学相结合的方法,通过对全国第二次土壤普查时期(1980年)、2000年、2011年研究区三期采样数据的比较,研究了东北主要黑土区海伦、双城、公主岭三个县(市)不同时期的土壤有机碳密度与储量,并分析了30年来研究区土壤有机碳密度与储量在时间与空间的变化情况。研究表明:海伦、双城和公主岭过去30年间土壤有机碳密度分别下降了0.68 kg m-2、0.18 kg m-2和1.05 kg m-2;储量分别下降了0.23×1010kg、0.05×1010kg和0.18×1010kg。海伦、双城前20年有机碳密度下降速率较快,后10年趋向平稳并略微增长,公主岭有机碳密度在研究期的30年内仍处于快速下降阶段。按照土类统计,1980年与2011年两个时期研究区的有机碳密度与储量,结果表明几乎所有土壤类型的有机碳密度与储量均出现下降,有机碳密度降幅最大的为棕壤(下降1.95 kg m-2),有机碳储量降幅最大为黑土(下降0.29×1010kg)。     

近30年来陕北黄土高原土地利用动态变化分析

基于1975年的Landsat MSS影像,1986年、1997年和2006年的Landsat TM影像,利用遥感影像的计算机自动分类和目视解译,得到这4 a的土地利用信息.利用ERDAS中的GIS分析模块和统计方法对这4 a的土地利用图进行统计分析,得到1975-1986年、1986-1997年和1997-2006年这3个时间段的土地利用变化的数量、速度、幅度、空间格局特征.结果表明:耕地经历了一个先增加后减少的过程,草地、林地先减少后增加,居民地一直处于增加状态,未利用地从整体上来说处于减少状态,只不过在中期有一定数量的波动;在前期和中期土地利用类型间的相互转化基本一致,后期土地利用类型间的相互转化有所增强;耕地、草地、林地和未利用地是该地区土地利用变化的主导类型,主要是耕地、草地与其它土地利用类型间的相互转化.     

土地利用和植被覆盖变化对长汀县30多年土壤侵蚀变化的定量影响

土地利用和植被覆盖是人类活动对大自然改造的直接体现,为研究人类活动对土壤侵蚀的定量影响,以中国南方红壤典型水土流失区——福建省长汀县为研究区,利用每间隔3~4年的11个年份的遥感影像,基于USLE模型评估该县1988-2020年30多年来的土壤侵蚀时空变化特征,定量分析不同土地利用和植被覆盖度(fractional vegetation cover, FVC)变化对土壤侵蚀的影响。结果表明:(1)长汀县土壤侵蚀严重区域主要集中于县域中部河田镇、三洲镇和策武镇等地,30多年来,土壤侵蚀强度呈先增后减的趋势,1988-1994年土壤侵蚀状况逐渐严重,1994年的水土流失率高达30.49%,90年代中期后开始逐渐好转,至2020年水土流失率降为6.22%。(2)1988-1994年和1994-2001年2个时期,林地转化成裸地的面积最大,导致土壤侵蚀增加量平均约占每个时期增加量的93%;2001-2010年和2010-2020年2个时期,裸地转化成林地的面积最大,引起的土壤侵蚀减少量平均约占每个时期减少量的73%。(3)30多年来长汀县FVC呈先减少后增加的趋势,1988-1994年平均FVC从44%减少到35%,随后开始增加,至2020年,FVC增加至79%;土壤侵蚀量与FVC呈反比,FVC减少对土壤侵蚀量的影响更大,FVC平均每降低1%,土壤侵蚀量增加7.49万t;而FVC平均每增加1%,土壤侵蚀量减少3.75万t。(4)FVC对土壤侵蚀的敏感性与坡度呈正比,低坡度下土壤侵蚀随FVC变化较均匀,高坡度等级下,FVC低于60%时,对土壤侵蚀的敏感性高,FVC每增加10%,土壤侵蚀模数平均减少262.73 t/(km²·a)。研究结果有助于分析长汀县土壤侵蚀在长时间序列上的时空变化及人类活动对土壤侵蚀的影响,为长汀县未来的土地利用规划和生态保护提供重要的科学支持。     

川南丘陵区近30 a来土壤养分时空变化

[目的]通过研究川南丘陵地区区域尺度上土壤养分的空间分异特征和时间变化特点,为该区域的土壤质量管理和农业可持续发展服务。[方法]基于GIS技术和地统计学方法,分析1982—2011年川南丘陵地区宜宾市南溪区长兴镇耕地土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾的时空变化情况。[结果](1)研究区5种土壤指标中,有效磷的变异系数最高,其余指标变异系数在22.18%~37.03%,属中等程度变异。(2)结构分析表明,1982年时土壤养分的块基比为25%~75%,属中等变异,结构因素和人为因素对其都有影响;到了2011年,各指标空间自相关性变弱,人为因素占主导作用。(3)克里格插值显示,研究区近1/2区域土壤氮素偏高,全氮和碱解氮含量在高等级及以上面积分别占39.26%和47.94%;磷素虽略有上升,但有52.68%的区域有效磷含量在5mg/kg以下,属严重缺磷;钾素含量在中上等级区域面积减少,大部分在中下水平,甚至出现了极低水平。[结论]经过近30a土地利用后,整体上研究区土壤养分北高南低,且呈重氮,轻磷,忽钾的态势,研究区以南要注意控制氮肥的输入,补充磷、钾肥。     

探讨以沙量平衡计算方法辅助土壤侵蚀监测

在简要阐明沙量平衡计算概念的基础上，提出以沙量平衡计算辅助土壤侵蚀监测之方法。分析了沙量平衡计算各组成部分与土壤侵蚀监测之间的关系，对沙量平衡计算框架下沙源监测、沉积泥沙存蓄变化监测及泥沙输出监测的应用方法及其可行性进行了探讨，明晰了以此方法辅助土壤侵蚀监测的时空问题。