基于CiteSpace的农田碳汇研究进展

摘要 ［目的］梳理农田碳汇研究现状及热点，为后续农田碳汇相关研究提供参考。［方法］以CNKI数据库中的487篇文献和Web of Science数据合集中的682篇文献为对象，借助文献计量工具CiteSpace软件对农田碳汇进行关键词共现分析、关键词热点突变分析、发文作者及发文机构分析。［结果］农田碳汇中文发文较英文发文稍晚，目前均处于快速发展阶段，发文量持续增加，表明该领域目前正受到越来越多学者的关注。农田碳汇中文发文机构以西北农林科技大学为主，但发文机构之间缺乏合作，核心作者群尚未形成，英文发文机构之间合作更为密切，聚集性明显。农田碳汇研究内容为从核算碳收支、碳储量能力到农田碳汇影响因素分析、时空动态分析、增汇减排具体措施等，这也是农田碳汇的研究热点，国内外研究方向虽略有差异，但基本一致。［结论］未来各机构之间应加强合作，作者之间协同创新，扩大农田碳汇的影响力，促进我国农田碳汇的进一步发展，推动我国“双碳”目标的早日实现。

关键词 农田碳汇；CiteSpace；可视化分析；综述

中图分类号 S-058 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2025）05-0200-07

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2025.05.042

Research Progress of Farmland Carbon Sink Based on CiteSpace

LI Xue， MO Hong-wei

（School of Earth Sciences and Spatial Information Engineering， Hunan University of Science and Technology， Xiangtan， Hunan 411201）

Abstract ［Objective］To summarize the current status and hotspots of farmland carbon sinks research， and to provide a reference for subsequent farmland carbon sinks related research. ［Method］We carried out the keyword co-occurrence analysis， keyword hotspot mutation analysis， author and organization analysis of farmland carbon sinks with the help of CiteSpace， a bibliometric tool， based on 487 documents in CNKI database and 682 documents in Web of Science dataset. ［Result］Results showed that the Chinese literature on farmland carbon sinks was a little later than the English literature， and both of them were in the stage of rapid development， and the volume of literature continues to increase， which indicated that this field is receiving more and more attention from scholars. The Chinese publishing organization of farmland carbon sinks was mainly Northwest A&F University， but there was a lack of cooperation among the institutions， and the core group of authors had not yet been formed， and there was a much closer cooperation and obvious agglomeration among the English institutions. The research content of farmland carbon sinks ranged from accounting for carbon revenue and expenditure， carbon storage capacity to the analysis of factors affecting farmland carbon sinks， spatial and temporal dynamics， and specific measures to increase sinks and reduce emissions， which was also a hot spot of farmland carbon sinks， and the direction of research at home and abroad was basically the same， although there were slight differences. ［Conclusion］In the future， we should strengthen the cooperation between various organizations and collaborate and innovate among authors， so as to expand the influence of farmland carbon sinks， to promote the further development of farmland carbon sinks in China， and to push forward the early realization of China’s “dual-carbon” goal.

Key words Farmland carbon sinks;CiteSpace;Visual analysis;Overview

气候变化以其无处不在的影响，对生态系统和社会经济的各个方面构成了巨大的威胁和严峻的挑战，气候变暖的不利影响也日益凸显，我国“碳达峰”“碳中和”重大战略决策对应对全球气候变暖具有重要意义［1-3］。农田生态系统作为陆地生态系统碳循环最活跃的组成部分，具有碳源、碳汇的双重属性［4-5］。一方面，田间作物通过光合作用吸收CO2提升固碳效应；另一方面，农业生产活动过程中排放大量CO2 ［6］。因此，研究农田生态系统的碳汇效应对我国“双碳”目标的实现至关重要。

21世纪以前，人们普遍认为农田生态系统碳源或碳汇较弱，对全球碳循环的价值较小，因而对农田生态系统碳源/碳汇的研究涉及较少。但近年来的研究表明，农田生态系统是全球碳平衡中的重要角色，其碳汇功能逐渐受到重视［7］，该领域的研究文献也不断增加。目前，关于农田碳汇的研究还普遍是某一具体方面的研究，如土壤有机碳储量估算［8-9］，农田生态系统碳汇/碳源的影响因素分析［10-12］，净碳汇能力的核算［13-14］，农田减排增汇措施［15-16］，固碳价值与生态补偿机制［17-18］等方面，对多年来农田生态系统碳汇方面研究发展缺乏系统梳理。鉴于此，笔者基于CiteSpace软件，运用可视化方法，针对中国知网（CNKI）及Web of Science核心数据库中的农田碳汇相关文献的发表作者、国家、关键词等进行分析，绘制知识图谱，以期对农田碳汇的研究现状、研究热点及未来的研究趋势有更系统的把握。

1 研究方法与数据

1.1 研究方法

利用CiteSpace软件，指定与农田碳汇相关的文献发表时间，选择包括发表作者、关键词、机构等节点，设置阈值，将农田碳汇的相关研究可视化，绘制发文机构共现图谱，发文作者共现图谱，发文关键词共现图谱，热点变迁图谱等，以期呈现农田碳汇的研究进展及规律，为推动该领域的发展提供一定的数据参考。

1.2 数据来源

数据来源于中国知网（CNKI）数据库和Web of Science（WOS）核心合集，检索日期截至2023年10月。CNKI数据库以“农田碳汇”“耕地碳汇”“农田生态系统碳汇”组合检索，WOS数据库以“farmland carbon sink”“Cropland carbon sinks”“Carbon sinks in agro-ecosystems”组合检索，对检索结果中的重复文献、会议进行剔除，最终CNKI选择文献487篇，Web of Science（WOS）选择文献682篇。

2 结果与分析

2.1 发文数量及时间特征

文献年发表数量及年际变化是衡量某一研究主题研究热度变化趋势的重要指标［19］。通过统计中国知网（CNKI）数据库及Web of Science（WOS）核心合集多年来的农田碳汇相关文献，统计结果分别如图1所示。从统计结果可以看出，中文文献发表数量远远高于英文文献，且均处于上升状态。1998年，我国学者刘允芳［20］发表了第一篇有关农业碳汇的中文论文，研究我国农业系统的碳排放和碳固定清单，绘制全国农业系统碳平衡概图，提出我国农业系统碳吸收大于碳排放这一理论。1998—2006年我国农田碳汇研究处于起步阶段，相关发文量较少，平均处于5篇/a左右；2006年之后，国家出台了一系列生态建设、节能减排的相关政策，投入了大量资金，使得我国农田碳汇进入快速发展阶段，相关发文量急剧增加，一直持续到2017年左右达到峰值；2017—2020年上半年，相关研究热度逐渐降低，发文量逐年递减，整体呈下降趋势；直至2020年后半年“双碳”目标的提出，再次掀起农田碳汇研究的热潮，2022年总发文量更是达到了105篇。相比中文而言，英文文献发表起步稍早，第一篇英文文献发表于1993年，此后处于平稳增长阶段，2020年以来增长迅速，2022年总发文量达到97篇。总体来看，多年来，关于农田碳汇研究的发文量逐渐增长，尤其近几年来，增长颇为迅速，表明人们对农田碳汇的研究热度和关注度不断提高。

2.2 发文作者

将数据导入CiteSpace，进行合作作者分析，得到中英文合作作者共现图谱，分别如图2和图3所示。图谱中节点越大表示作者发文量越多，连线越多表示作者之间合作关系越密切。

由图2可知，共存在292个节点，264条连线，连线数小于节点数，表示作者之间合作较少。依据普赖斯所提出的核心作者计算公式M=0.749（Nmax）1/2来确定农田碳汇研究核心作者的数量，该公式中N为统计年限中最高产的那位作者的文献数［21］。根据该公式计算，在292个作者中，仅有71位作者可以达到核心作者，并以黄璜、陈阜、王龙昌为主构成了国内农田碳汇研究的主力军。但核心作者人数只占总发文作者人数的24%，且发文量占总发文量的比重也远远未达到普赖斯定律的50%，说明国内该领域的核心作者群尚未形成，大部分作者仍处于孤立状态。

由图3可知，共存在249个节点，461条连线，连线数远远大于节点数，说明作者之间合作密切。根据普赖斯提出的核心作者计算公式发现，仅有16位作者为核心作者。其中发文量较高的作者是Ciais，P（10篇）和Tian，Hanqin（10篇），其次为Ciais，Philippe（8篇）和Smith，P（6篇），稍高于其他作者，已经逐渐在形成以Ciais，P和Tian，Hanqin为中心的小规模学术团体。其他作者发文量都较少，且作者之间合作较为缺乏。总体来说，大多数作者团队还需要加强交流合作，协同创新，共同推进农田碳汇研究领域的发展。

2.3 发文机构

分析作者所属机构可以更加清楚地了解参与农田碳汇研究机构之间的合作模式。对导入的文献进行发文机构可视化分析，中文文献发文机构见图4。图中每个节点表示1个研究机构，节点之间的连线表示机构之间的合作关系，其中发文机构138个，连线252条，这表明我国部分机构在该领域的研究中具有比较密切的合作关系。从图4可以看出，西北农林科技大学与中国科学院水利部水土保持研究所合作较为密切。图中显示的部分发文机构主要包括西北农林科技大学（18篇）、山东农业大学（7篇）、西北农林科技大学经济管理学院（6篇）、中国农业大学（5篇），其余机构均在5篇以下，发文量较少。总体来说，只有少数机构对该领域的研究较为深入，大部分机构的研究内容相对还比较单一。