東北地理所在草地土壤碳庫(kù)智慧管理研究方面取得重要進(jìn)展
草地生態(tài)系統(tǒng)是陸地碳循環(huán)的重要組成部分,其土壤中儲(chǔ)存著全球草地碳匯90%以上的碳量。在全球變化背景下,人類活動(dòng)導(dǎo)致的土地利用變化已被證實(shí)是驅(qū)動(dòng)土壤有機(jī)碳(SOC)變化的關(guān)鍵因素,貢獻(xiàn)了約25%的全球二氧化碳排放量。然而,通過(guò)科學(xué)的管理措施,可以有效控制這種碳損失。不同草地利用方式對(duì)土壤碳庫(kù)的影響途徑復(fù)雜多樣。為最大化提升草地生態(tài)系統(tǒng)的碳封存潛力,亟需深化對(duì)不同利用模式下草地土壤碳庫(kù)動(dòng)態(tài)的研究。
近日,中國(guó)科學(xué)院東北地理所鹽堿地資源與利用學(xué)科組在生態(tài)學(xué)期刊《Ecological Processes》上發(fā)表了題為上發(fā)表了題為“Towards smart soil carbon pool management of grassland: a bibliometric overview from past to future”的研究論文。該研究運(yùn)用文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)方法,系統(tǒng)梳理了從1991年到2024年在Web of Science數(shù)據(jù)庫(kù)中發(fā)表的2151篇相關(guān)論文,全面總結(jié)了草地土壤碳庫(kù)在不同土地利用模式下的變化特征和研究熱點(diǎn),深入挖掘了影響草地碳庫(kù)的多維度耦合機(jī)制及其演變規(guī)律。研究表明,草地土壤碳庫(kù)的研究焦點(diǎn)已經(jīng)從宏觀層面的生物量-碳庫(kù)關(guān)系,逐步轉(zhuǎn)向微觀層面的微生物機(jī)制及碳氮循環(huán)耦合效應(yīng),呈現(xiàn)出從區(qū)域尺度到全球氣候變化背景下的多尺度研究趨勢(shì)。關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)分析揭示了三個(gè)核心研究主題:碳氮耦合調(diào)控機(jī)制、微生物介導(dǎo)的管理措施與碳固存路徑,以及氣候-植被-土壤有機(jī)碳的級(jí)聯(lián)效應(yīng)。論文還系統(tǒng)總結(jié)了草地土壤碳庫(kù)在不同土地利用方式下的研究進(jìn)展,提出了“草地土壤碳庫(kù)智慧管理”新框架,為應(yīng)對(duì)氣候變化、實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)提供了重要的理論支持和技術(shù)指導(dǎo)。
研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為,建立“多庫(kù)協(xié)同調(diào)控”理念,即通過(guò)綜合管理微生物來(lái)源碳、有機(jī)質(zhì)分解動(dòng)力學(xué)及土壤理化性質(zhì),推動(dòng)草地土壤有機(jī)碳(SOC)庫(kù)的高效固存和可持續(xù)利用,突破了傳統(tǒng)研究中對(duì)單一碳庫(kù)形態(tài)的關(guān)注,有助于實(shí)現(xiàn)草地土壤碳庫(kù)的精細(xì)化、智慧化管理,提升草地碳匯潛力。未來(lái)研究需進(jìn)一步整合分子生物學(xué)、生態(tài)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)和數(shù)學(xué)建模等前沿技術(shù),推動(dòng)草地土壤碳庫(kù)“智慧管理”向更高水平邁進(jìn),助力草地生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展與全球氣候治理。本項(xiàng)研究不僅具有重要的理論價(jià)值,也為草地生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)管理提供了實(shí)踐指導(dǎo)。

圖1 不同土地利用方式下草地土壤碳庫(kù)動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì)
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圖2草地土壤碳庫(kù)研究熱點(diǎn)演變與Top50高頻關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)
該論文的第一作者是東北地理所聯(lián)合培養(yǎng)江兆霞博士,通訊作者為馬紅媛研究員和東北師范大學(xué)白娥教授。研究得到了國(guó)家自然科學(xué)聯(lián)合基金(U23A2004)、中國(guó)科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)(XDA28110300)、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃(2022YFF1300601)、中國(guó)科學(xué)院東北地理所創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)(2023CXTD02)等項(xiàng)目的共同資助。
論文信息:Jiang Z,Ma H*,Li S,Zheng C,Bai E*. Towards smart soil carbon pool management of grassland: a bibliometric overview from past to future. Ecological Processes (2025) 14:54.
論文鏈接:https://doi.org/10.1186/s13717-025-00620-1
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