基于文獻計量分析的土壤有機碳礦化研究進展與熱點*

史方穎，張風寶，楊明義

（1. 中國科學院水利部水土保持研究所黃土高原土壤侵蝕與旱地農業(yè)國家重點實驗室，陜西楊凌，712100；2. 西北農林科技大學水土保持研究所，陜西楊凌，712100；3. 中國科學院大學，北京，100049）

土壤是地球系統(tǒng)大氣圈、水圈、巖石圈及生物圈相互作用最復雜、最活躍的交界面，同時也是陸地生態(tài)系統(tǒng)中重要的碳庫，其有機碳儲量為1 576 Pg，超過大氣和植被有機碳儲量的總和。想要重新進入土壤生物地球化學循環(huán)的各種土壤有機質，必須經過分解和礦化過程。土壤有機碳礦化是土壤碳庫向大氣中釋放CO的最大凈輸出途徑，其0.1%的變化將導致大氣圈CO濃度1 mg·L的變化，并可通過與植被的凈初級生產力的差值判斷是碳源還是碳匯，所以土壤有機碳礦化在全球碳循環(huán)中發(fā)揮著重要作用。當前影響土壤碳礦化的因素主要包括土壤溫濕度、耕作管理措施、氧的有效性、CO的濃度、添加外源碳氮磷和土壤理化性質等。有研究表明，當溫度升高時，由于土壤酶失活使得土壤有機碳礦化速率下降。當溫度恒定時，主導有機碳礦化速率的因素就變?yōu)榱似渌h(huán)境因素，比如濕度、培養(yǎng)時間、外源碳氮磷的添加等。大量研究證明，隨著土壤濕度的增加，土壤有機碳礦化速率增加，其主要內在原因可能是由于濕度的增加顯著增加了微生物的活性，進而促進有機質分解和礦化。而土壤有機碳礦化對于培養(yǎng)時間的響應是復雜的：在培養(yǎng)早期，溫度對土壤有機碳礦化是產生正向的促進作用，所有土壤中可利用的碳都為微生物提供了充足的食物；在培養(yǎng)后期時，可利用的碳被消耗完以后就剩下難分解的、穩(wěn)定的碳，導致微生物的分解速率下降，進而影響礦化速率。外源碳氮磷的添加主要是為土壤微生物提供營養(yǎng)，使其活性增加，從而加快土壤有機碳礦化速率。此外，有機碳礦化是個復雜的過程，有研究通過核磁共振和熱分析技術探究長期土壤有機碳礦化、微生物活性及激發(fā)效應對有機碳礦化的動力學機制。

當前關于有機碳礦化的研究十分廣泛并且種類繁多，而文獻計量法可有效總結研究成果并揭示其未來的發(fā)展方向。因此，本文引入文獻計量學的方法探究土壤有機碳礦化已有文獻的內在關聯(lián)和潛在熱點，利用統(tǒng)計學和數學的方法，量化各種評價指標，描述土壤有機碳礦化研究的性質和方向。通過對檢索文獻的聚類、分析和可視化，顯示土壤有機碳礦化在1982—2020 年開展的科學研究的發(fā)展歷程和結構關系，并對此進行描述。

1 數據與方法

1.1 數據收集

Web of Science 是一個綜合多學科核心期刊的數據庫。本文選用Web of Science 核心合集（Science Citation Index Expanded，SCIE） 數據庫作為數據源，檢索式為：（TI =（（mineralizat*） and（"soil carbon" or "soil organic carbon" or "SOC"））） OR（AB =（（mineralizat*） and（"soil carbon" or "soil organic carbon" or "SOC"）））。檢索時間為2020 年7月7 日。使用該檢索式共檢索到文獻1 435 篇，檢索到的文獻類型包括論文、會議記錄、會議摘要和綜述。為減小誤差、提高精度，將文獻導入到Endnote中逐條整理挑選，刪除重復文獻、會議論文，以及與研究主題和檢索式不符合的文獻。經篩選后共獲取文獻1 045 篇，將選取的文獻通過館藏號重新檢索和選取并以.txt 格式導出。

1.2 數據分析

利用Web of Science 的分析檢索結果功能，對檢索到的文獻進行分類存儲，運用Excel 對年發(fā)文量、發(fā)文國家、發(fā)文機構、發(fā)文作者等進行統(tǒng)計，同時使用了CiteSpace 和VOS viewer 對文獻的標題、摘要、關鍵詞中提取重要的名詞短語進行文獻共詞、共現和突現詞分析，并使用以上兩個軟件和GIS 進行繪圖以獲得有機碳礦化的發(fā)展歷程和研究熱點圖。在 CiteSpace（5.6.R3）中選擇時間跨度為1982—2020 年，時間節(jié)點設置為1 年，節(jié)點類型選擇Country（國家）、Keyword（關鍵詞），節(jié)點強度默認Cosine（余弦函數），閾值選擇TOP 50，網絡裁剪功能區(qū)選擇Minimum Spanning Tree（最小生成樹）進行圖譜分析，在分析關鍵詞隨時間變化時，選擇time-zone。使用VOS viewer 對關鍵詞、作者進行分析，選擇數據類型來源于WOS，計數方法設置為Full counting（全計數）并添加詞表用以清洗數據，而后設置詞條最小出現頻次，最終形成圖譜。

2 結果與討論

2.1 時間發(fā)展脈絡

學術領域每年的發(fā)文數量能在一定程度上代表該領域在近年來被關注的趨勢。有機碳礦化的論文數量總體呈現出上升趨勢，并大致分為兩個階段：第一階段為1982—1993 年，發(fā)文量較少，研究處于萌芽期。1982 年發(fā)表了第一篇與關于有機碳礦化的論文，10 年內僅有7 篇有機碳礦化的論文。第二階段為1993—2019 年，是研究的高速發(fā)展期（圖1）。從1993 年開始，有機碳礦化的論文數量穩(wěn)步增長，其主要原因可能是由于1992 年通過了《聯(lián)合國氣候變化框架公約》，該條約第二條明確規(guī)定的最終目標為：“減少溫室氣體（CO、CH、NO 等）排放，減少人為活動對氣候系統(tǒng)的危害，減緩氣候變化，增強生態(tài)系統(tǒng)對氣候變化的適應性，確保糧食生產和經濟可持續(xù)發(fā)展?！庇捎谕寥捞紟炀薮蟮奶純α浚统蔀榱藰O度需要保護的碳源和碳匯地。在2013 年時，全球大氣CO濃度首次超過了400 mg·L，之后發(fā)文數量呈指數型增長。發(fā)文數量在2019 年達到121 篇，被引頻次高達4400 多次，且有持續(xù)增長的趨勢。這些政策和學術成果有效推動了科研人員對有機碳礦化的研究工作，說明在學術成果日益增多的同時，科研人員對于有機碳礦化的認知也越來越深入。

圖1 有機碳礦化的年度發(fā)文數量及被引頻次Fig. 1 Annual number of papers and cited times on organic carbon mineralization

2.2 國家及國際合作

美國是總發(fā)文數量第一的國家，發(fā)文量為302篇，總被引頻次高達13 360 次，說明研究受到領域內學者們的認可（圖2a）。中國的總發(fā)文數量排名第二，總被引頻次逐年上升但平均被引頻次較低，說明論文的創(chuàng)新性和影響力有待提高（圖2a，圖3）。美國年均發(fā)文量呈現出平穩(wěn)增長狀態(tài)；中國的有機碳礦化研究雖起步較晚，但自2010 年起論文數量大幅增長，并從2016 年起年均發(fā)文數量超過美國，成為年均發(fā)文數量第一的國家（圖2b）。

圖2 排名前10 的國家的發(fā)文數量與被引頻次（a）及排名前5 的國家1990—2020 年的年發(fā)文量（b）Fig. 2 The number of papers and citations of the top 10 countries（a） and the annual number of papers published by the top 5 countries（b）

圖3 顯示了各個國家之間的發(fā)文數量、合作關系及其文章影響力，節(jié)點大小代表文章數量，連線代表合作關系，括號內數字代表中介中心性，具有粉紫色外圈代表中介中心性大于0.1。由于中介中心性是用來測試節(jié)點在網絡中重要性的指標，并以此來發(fā)現和衡量文獻的重要程度，所以國家中介中心性用來代表該國家在某研究領域的國際影響力。美、中、德、法之間合作強度高且與其他國家的合作較為緊密（圖3）。對國家的中介中心性進行排名，法國和德國的中介中心性最高為0.34，中國雖年均發(fā)文數量已經成為第一，但中介中心性（0.06）僅為德法兩個國的17.6%。表明近年來中國雖在該研究領域較為活躍，但研究成果的國際影響力并不高，應加強在該領域的科研創(chuàng)新性。

圖3 有機碳礦化的國家合作圖Fig. 3 Cooperation between major countries in the field of organic carbon mineralization

2.3 發(fā)文機構

中國科學院是發(fā)文數量和合著發(fā)表文章數量第一的機構，其次分別是美國農業(yè)部和法國農業(yè)研究院（表1）。經VOS viewer 統(tǒng)計，共出現了1 153 個研究機構，合著發(fā)表了2 篇（≥2）文章的機構共有369 個（數據未顯示），占合作機構總數的32%。說明機構之間的合作較為緊密，學術交流與合作較為頻繁。對中國科學院從屬機構展開后發(fā)現沈陽應用生態(tài)研究所（27 篇）、水土保持研究所（26 篇）、東北地理與農業(yè)生態(tài)研究所（25 篇）和南京土壤研究所（19 篇）等科研院所做出了杰出貢獻。沈陽應用生態(tài)研究所的研究地區(qū)主要集中在亞熱帶、溫帶地區(qū)的森林和高山高寒草地上，研究內容為通過輸入外源碳氮、改變立地條件等探究碳氮動態(tài)變化、微生物生物量和群落結構、酶活性以及（根際）激發(fā)效應對土壤碳礦化產生的影響；水土保持研究所的研究地區(qū)集中在黃土高原和青藏高原的退化土壤、高山草甸土壤上，研究內容為碳氮的分布與碳礦化的穩(wěn)定性、溫度敏感性和溫室氣體的排放在不同土地利用方式和土壤管理制度、生物炭和氮的添加以及土壤侵蝕沉積與植被恢復下的響應機制；東北地理農業(yè)生態(tài)研究所的研究地區(qū)主要集中在東北的黑土地區(qū)、淡水濕地和淡水沼澤上，研究內容為不同土地利用和耕作管理方式、氮和凋落物的輸入以及溫濕度對土壤有機碳礦化和碳氮氧化物的溫度敏感性的影響；南京土壤所的研究地區(qū)較為廣泛，研究內容主要為不同土地利用方式下，長期或短期添加外源物質產生的有機碳礦化的差異以及碳動態(tài)變化。

表1 發(fā)文數量在前5 的機構及其他信息Table 1 Top 5 most published institutions on organic carbon mineralization

排在第二的是美國農業(yè)部，總被引頻次為1 777次，平均被引頻次為46.76。其研究區(qū)域主要集中在旱地和半干旱地區(qū)，研究內容為耕作制度、溫濕度或干濕交替等對土壤碳氮組分、礦化能力和土壤碳庫的影響。排名前5 的研究機構中，美國的研究機構占比為40%，其文章的平均被引頻次較高，可能由于研究內容多為大空間尺度下的碳動態(tài)（如碳組分變化、碳收支平衡等），被大量研究學者引用。

2.4 作者與合作

經VOS viewer 統(tǒng)計顯示共有4 290 名作者進行了土壤有機碳礦化的研究，經過數據清洗后，整理出發(fā)文數量在前5 的作者。表2 表明，俄亥俄州立大學的Lal R 是發(fā)文數量最多的作者（26 篇），總被引頻次也最高，在此數據集為1 572 次。

表2 發(fā)文數量在前5 的作者及其他信息Table 2 Top 5 most published researchers on organic carbon mineralization

在VOS viewer 中檢測到的核心作者共有211位，核心作者是推動學術創(chuàng)新和發(fā)展力量的主要人員，通過對其發(fā)文量的分析，可以有效識別研究領域的發(fā)展脈絡。根據普萊斯理論：=0.749()，為發(fā)文數量最多的作者，為核心作者的最低發(fā)文數量。經計算發(fā)文數量≥3 篇（=2.802）的學者可被認為是核心作者，其合作關系由圖4 所示，共有12 個聚類組，呈現出聚類組內合作緊密，聚類組外合作較少的情況。與Lal R 合作較為緊密的作者有Kan Zhengrong（闞正榮）、Zhao Xin（趙鑫）、Ma Shoutian（馬守田）等，其合作的研究方向為不同地區(qū)、不同耕作方式和氣候條件下的土壤碳固持、碳礦化和碳儲量的模擬變化研究；與Lehmann J 合作的作者較少，其主要研究方向是探究添加熟化或新鮮有機質對土壤有機碳的礦化度和正負激發(fā)效應的影響以及產生激發(fā)效應的機制；與Sainju U M 合作緊密的作者是Wang Jun（王俊），其合作的研究方向是耕作制度如長期耕作、輪作、灌溉制度、種植順序等的改變對土壤碳組分和作物產量的影響，從而導致土壤有機碳礦化速率的改變；與Kuzyakov Y 合作緊密的作者有Wang Wei（王衛(wèi)）、Hu Ronggui（胡榮桂）等，其合作的研究方向是不同土地利用類型下土壤有機碳的微生物群落和微生物生物量（碳）的變化以及碳固持原理和碳穩(wěn)定機制；與Chenu C 合作緊密的作者大多為法國作者，如Mary B、Fontaine S、Chevallier T等，其合作的研究方向為輸入穩(wěn)定/不穩(wěn)定碳和養(yǎng)分的有效性是如何影響碳儲量以及土壤碳礦化和激發(fā)效應的。其研究大多為微尺度的異質性，同時極具參考價值。研究人員可根據自己的研究需求，通過檢索聚類組內某一研究方向的所有核心作者后獲得較為全面的文章。

圖4 基于VOS viewer 分析有機碳礦化論文的作者合作圖Fig. 4 Network visualization of authors cooperation based on VOS viewer

2.5 研究領域

在GIS 軟件中使用Kriging 插值法繪出研究領域的發(fā)文數量圖，每個等高線之間有66 篇文章。圖5 中紅色部分代表發(fā)文量密集，藍色部分代表發(fā)文量稀疏。發(fā)文數量最多的4 個研究領域為農業(yè)、生態(tài)環(huán)境科學、地理學和植物科學領域，其中農業(yè)領域占所有研究領域中的43.44%。發(fā)文數量第二的是生態(tài)環(huán)境科學，占比為28.25%，這兩個研究領域更受研究人員的重視，其研究成果可用于生產實踐與環(huán)境保護，因此其發(fā)表的文章數量占論文總數的70%以上。

圖5 有機碳礦化研究領域與發(fā)文數量分布圖Fig. 5 Distribution map of research field and numbers on organic carbon mineralization

2.6 研究熱點與前沿

關鍵詞是文獻研究主題高度概括，可以將論文準確、精煉地表達出來。通過分析關鍵詞，有助于研究者了解該領域的熱點和發(fā)展趨勢。關鍵詞中出現頻次最高的為soil organic matter（465 次）。根據計算，核心詞匯出現的頻次應大于等于 16（=16.13），共有124 個核心詞匯。關鍵詞的共現和聚類情況如圖6 所示。

圖6 有機碳礦化的關鍵詞網絡圖Fig. 6 Network visualization of keyword on organic carbon mineralization

紅色聚類組內的核心詞匯為土壤有機質、碳氮動態(tài)、土地利用變化等。該聚類組的研究內容主要是土地利用變化造成土壤有機質的改變和礦化，從而影響碳固持和周轉。研究表明有機質的添加會顯著增加土壤有機碳礦化，其次，有機質在不同土地利用方式下，其輸入和輸出會使得土壤性質發(fā)生改變，從而導致土壤碳礦化釋放的二氧化碳含量具有較大差異，進而影響土壤有機碳的組成和礦化過程。需進一步加強的研究為：不同來源和不同土地利用條件下的有機質添加后對土壤有機碳礦化的影響機制。

綠色聚類組內的核心詞匯為激發(fā)效應和生物炭。該聚類組的研究內容主要是外源物質在土壤有機碳發(fā)生礦化時產生的正負激發(fā)效應。激發(fā)效應是指外源物質進入土壤使得土壤原有的有機碳C 或N礦化速率發(fā)生改變的現象。這一現象是外源物質與土壤元素交互作用的結果。由于外源物質輸入而導致分解速率加快被定義為正激發(fā)效應；對分解速率產生抑制作用則定義為負激發(fā)效應。影響激發(fā)效應的因素有很多，如外源物質的性質和數量、土壤性質、氮肥的施用、土壤中的微生物等。目前實驗中添加的主要外源物質是生物炭，有研究表明添加外源生物炭對土壤有機碳礦化產生明顯作用，但由于試驗條件的不同導致了不同的結果，所以研究者們開始探究生物炭對土壤有機碳礦化的內在作用機制?，F有的內在作用機制主要有兩種：一種是生物炭進入土壤環(huán)境后由于其內部孔隙結構和外表面對土壤有機質的吸附保護可以發(fā)揮固碳作用，促進土壤無機—有機復合體穩(wěn)定，對土壤中微生物和酶存在抑制作用，增加碳的儲存；另一種是生物炭進入土壤后為微生物提供碳源，促進微生物的活動，土壤和生物炭中易分解的組分被礦化，最終促進了土壤碳的排放。關于生物炭對土壤有機碳礦化產生影響的機理需進一步深入。

藍色聚類組內的核心詞匯有微生物生物量（碳）、土壤呼吸、氣候變化和碳礦化。此聚類組集合了微生物在有機碳礦化的研究，包括了微生物的類型和群落結構以及微生物在礦化過程中進行的r/K選擇策略等。微生物生物量碳是土壤有機質里最易發(fā)生變化和性質最活躍的組分，雖然在土壤碳庫里的比例較小，但卻是土壤有效碳的供應源。許多研究表明，微生物生物量碳含量與土壤有機碳礦化速率存在極顯著的相關性，甚至可與激發(fā)效應相鏈接；微生物對有機碳儲量也具有重要影響，其通過與有機礦物的相互作用來影響碳儲量，因此了解微生物作用機制及其相互依賴性十分重要。土壤有機碳礦化時土壤會發(fā)生呼吸作用，微生物會分解有機質中的碳，在有氧呼吸時釋放CO，無氧呼吸時釋放CH等溫室氣體，從而進行碳降解功能。所以礦化作用離不開微生物，也離不開呼吸作用。微生物體中碳的轉化過程有兩種：一種是在微生物的作用下礦化和釋放溫室氣體到大氣中去；或經過微生物的利用，變成微生物生物量碳和微生物殘留物，然后經過長期的累積形成穩(wěn)定碳庫。氣候變化同樣對土壤碳庫的周轉過程造成巨大的影響。

黃色聚類組內的突出詞匯為土壤有機碳、侵蝕與沉積等。中國是全球水土流失最嚴重的國家，水土流失占國土面積的51.1%。有侵蝕就有沉積，侵蝕和沉積會造成土壤理化性質改變，導致不同土層或不同位置的環(huán)境要素如溫度、濕度等產生異質性。之后經過侵蝕的分選，土壤團聚體在不同位置分散或聚集，導致有機碳水平差異大，微生物生物量碳等含量差異也增大，空間分異加劇且存在季節(jié)性和年際之間的差異。目前由侵蝕引起的土壤碳礦化的含量和機制尚不明確，因侵蝕而流失的碳和留在原位的碳的動態(tài)仍缺少明確的理論解釋，無法估算有機碳庫因侵蝕而發(fā)生的礦化流失。

紫色聚類組內的核心詞匯為穩(wěn)定性機制、碳儲量與碳周轉。研究中涉及的穩(wěn)定機制有化學、物理和生物穩(wěn)定機制。對土壤有機碳穩(wěn)定性影響較大的為生物穩(wěn)定性，包括植物自身穩(wěn)定性和土壤生物穩(wěn)定性。如土壤生物在分解植物時，由于植物自身穩(wěn)定性（大分子或芳香環(huán)結構）導致植物很難被降解，就會產生殘留物和土壤生物自身代謝的分泌物，從而在土壤中形成穩(wěn)定有機碳庫。碳的穩(wěn)定性越高，碳礦化的速度越慢，說明碳周轉越慢。而土壤中的有機碳進行分解、轉化和輸出是土壤碳周轉的生態(tài)過程。氣候因素、土壤理化性質、植被類型和狀況、土地利用方式的影響、微生物群落結構、相關酶的活性以及接觸程度等均會影響碳周轉的過程。需加深這些影響因素對碳周轉和建模的作用，同時確定非線性土壤C 動力學過程（如激發(fā)效應）對碳循環(huán)的貢獻。

將綜上所述的研究熱點進行深入挖掘，可以看出，當前學者們對土壤有機碳礦化的影響因素以及外源物質添加后有機碳礦化的變化趨勢進行了著重研究，但微生物與激發(fā)效應在土壤有機碳礦化中扮演的角色尚不明確。此外，溫度敏感性和土壤有機碳礦化對土壤碳排放與固持的解釋程度及其內在機理的研究力量尚顯薄弱。未來有機碳礦化研究應加強對礦化機理的了解，從多個學科、多個尺度、多個領域對其進行解釋。

2.7 研究熱點的演變

圖7 是對文章中的科學名詞進行提取后，根據其首次出現的時間及其出現頻次繪制的時間區(qū)劃圖（time-zone），可體現研究的發(fā)展進程。圖中具有十字標記代表在該年份出現頻次激增的關鍵詞，說明此關鍵詞是該年份新出現的研究前沿和熱點；圖中的關鍵詞具有不同的字號，關鍵詞字號越大說明出現的頻次越高，受到的關注也越多。由圖7 可知早期對土壤有機碳礦化的研究集中在微生物群落，管理措施，碳動態(tài)等方面上，近年來研究逐漸偏向激發(fā)效應、生物炭和土壤侵蝕等研究方向，并涉及到土壤、微生物、植被、大氣等諸多研究對象。近10 年來的研究前沿為溫度敏感性、激發(fā)效應、微生物群落結構、模型等，與關鍵詞的熱點和前沿具有一致性。

圖7 研究熱點在1990—2020 年間的變化圖Fig. 7 The chart shows the change in hotspots of research from 1990 to 2020

3 結 論

土壤有機碳礦化研究自1982 年起，經歷了研究萌芽期（1982—1993）和高速發(fā)展期（1993—2019）。近30 年來有關土壤有機碳礦化研究的文獻數量快速增加并具有持續(xù)增長的潛力。通過文獻計量法對土壤有機碳礦化的研究進行分析，結果表明美國總發(fā)文量最大且與其他國家合作密切，同時具有較高的中介中心性，說明其科研能力和國際影響力受到領域內學者們的認可。與國外同類研究相比，中國在土壤有機碳礦化領域的研究起步較晚，但近20 年來發(fā)展迅速，甚至在2016 年時年均發(fā)文量超過美國，而后保持年均發(fā)文量第一，但由于研究的滯后性使得文獻的平均被引頻次不高，需加強本研究領域的科研創(chuàng)新性和國際影響力。對研究機構進行統(tǒng)計分析，中國科學院是發(fā)文數量第一的研究機構，遠超美國農業(yè)部，但存在平均被引頻次較低的情況。對研究領域進行分析發(fā)現土壤有機碳礦化受到多學科、多領域的廣泛關注，因此帶來學科之間知識的交叉融合，從而使得新興研究領域和主題不斷涌現。今后應更加注重學科與領域之間的融會貫通，為土壤有機碳礦化研究提供新思路。

當前土壤有機碳礦化的研究方向不斷轉化，研究內容的廣度和深度不斷得到拓展，研究對象呈現出多樣性，如植被、微生物、土壤、大氣等?？傮w而言，土壤有機碳礦化的研究尺度涉及到群落、生態(tài)系統(tǒng)、景觀、區(qū)域和全球等，呈現出兩極分化性，如土壤有機碳礦化的模型與機制的研究由中小尺度轉向大尺度研究，而研究土壤有機碳礦化的影響因素等則由宏觀的變化趨勢轉向由微觀的生物動態(tài)和化學鍵能加以闡釋。由于影響土壤有機碳礦化的影響因子較多，如土壤類型、土地利用變化、氣候變化等，因此，外部環(huán)境條件對土壤有機碳礦化量，周轉量及其時空分布狀況具有重要影響。盡管當前土壤有機碳礦化的文章已有很多，但還有很多方面不夠成熟，有關土壤有機碳礦化的機理需進一步深化，模型體系相對較少。綜上所述，不同條件下的土壤有機碳礦化的研究需更有針對性和綜合性：今后應更加注重土壤有機碳礦化在不同環(huán)境因素、不同土地利用條件下的內在機制研究，為全球碳儲量、碳周轉與循環(huán)模型提供準確的參數與路徑，對緩解溫室效應和提高碳儲量提供理論依據；應深化外源碳氮添加產生的激發(fā)效應對土壤有機碳礦化的影響機理研究，明確發(fā)生變化的關鍵因子及其內在機制；應弄清不同穩(wěn)定性的碳與侵蝕—沉積碳在土壤有機碳礦化時所起作用及其變化規(guī)律，為土壤碳穩(wěn)定性機制提供研究思路和理論依據。

感謝中國科學院文獻情報中心宋秀芳老師對檢索式的修訂以及提供本文所使用到的文獻計量分析方法；感謝中國科學院東北地理與農業(yè)生態(tài)研究所李祿軍老師對本文關于土壤有機碳礦化的內容進行專業(yè)上的指導和幫助。