草地生态系统是陆地碳循环的重要组成部分,其土壤中储存着全球草地碳汇90%以上的碳量。在全球变化背景下,人类活动导致的土地利用变化已被证实是驱动土壤有机碳(SOC)变化的关键因素,贡献了约25%的全球二氧化碳排放量。然而,通过科学的管理措施,可以有效控制这种碳损失。不同草地利用方式对土壤碳库的影响途径复杂多样。为最大化提升草地生态系统的碳封存潜力,亟需深化对不同利用模式下草地土壤碳库动态的研究。
近日,中国科学院东北地理所盐碱地资源与利用学科组在生态学期刊《Ecological Processes》上发表了题为上发表了题为“Towards smart soil carbon pool management of grassland: a bibliometric overview from past to future”的研究论文。该研究运用文献计量学方法,系统梳理了从1991年到2024年在Web of Science数据库中发表的2151篇相关论文,全面总结了草地土壤碳库在不同土地利用模式下的变化特征和研究热点,深入挖掘了影响草地碳库的多维度耦合机制及其演变规律。研究表明,草地土壤碳库的研究焦点已经从宏观层面的生物量-碳库关系,逐步转向微观层面的微生物机制及碳氮循环耦合效应,呈现出从区域尺度到全球气候变化背景下的多尺度研究趋势。关键词共现网络分析揭示了三个核心研究主题:碳氮耦合调控机制、微生物介导的管理措施与碳固存路径,以及气候-植被-土壤有机碳的级联效应。论文还系统总结了草地土壤碳库在不同土地利用方式下的研究进展,提出了“草地土壤碳库智慧管理”新框架,为应对气候变化、实现碳中和目标提供了重要的理论支持和技术指导。
研究团队认为,建立“多库协同调控”理念,即通过综合管理微生物来源碳、有机质分解动力学及土壤理化性质,推动草地土壤有机碳(SOC)库的高效固存和可持续利用,突破了传统研究中对单一碳库形态的关注,有助于实现草地土壤碳库的精细化、智慧化管理,提升草地碳汇潜力。未来研究需进一步整合分子生物学、生态系统实验和数学建模等前沿技术,推动草地土壤碳库“智慧管理”向更高水平迈进,助力草地生态系统的可持续发展与全球气候治理。本项研究不仅具有重要的理论价值,也为草地生态系统可持续管理提供了实践指导。
该论文的第一作者是东北地理所联合培养江兆霞博士,通讯作者为马红媛研究员和东北师范大学白娥教授。研究得到了国家自然科学联合基金(U23A2004)、中国科学院战略性先导科技专项(XDA28110300)、国家重点研发计划(2022YFF1300601)、中国科学院东北地理所创新团队(2023CXTD02)等项目的共同资助。
论文信息: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.
论文链接:https://doi.org/10.1186/s13717-025-00620-1