【研究】国内外土壤科学近30年发展过程深度解析

2.3围绕土壤环境过程与全球变化的土壤物质循环和微观机理研究时期(2006—2013年)

相比前两个10年的文献计量网络图谱，2006—2013年最大的特点是研究节点增多且相对集中，各研究领域间的交叉融合明显增强。

聚类圈立体谱显示现有研究主要集中在土壤养分循环、以土壤碳为主线的全球变化、土壤侵蚀和重金属的环境行为等;还出现了以微生物多样性为主要内容的聚类圈，其他聚类圈中均或多或少地包含与微生物有关的关键词，加强了微生物在土壤过程中的作用研究，特别是生物技术(如变性梯度凝胶电泳(DGGE)、磷酸脂肪酸生物标记法(PLFA))在土壤科学中的应用(图3)。

Organiccarbon、soilrespiration、grassland、climatechange和carbonsequestration等与碳循环有关的词汇均出现在前20的高频关键词中(表1)，表明作为地球表层系统中最大的碳储库——土壤碳汇的研究不断加强，在深化“固碳农业”的同时逐渐重视草地生态系统的固碳效应。

全球变化研究聚类圈中首次出现关键词“生物炭(bio)”，并在土壤改良、水土保持、温室气体减排、以及污染环境修复等方面均展现出应用潜力。Organicmatter、nitrogen、phosphorus仍居高频关键词的前三位(表1)，以土壤肥力为中心的土壤养分与元素的转化仍是国际土壤科学的研究重点;由于土壤微生物研究的加强，其关注点转向养分元素的生物地球化学循环过程研究。

此外，植物修复作为有效净化水土资源的绿色环保方法越来越受到重视，文献计量网络图谱中显示微生物介导的植物修复理论与技术的研究成为目前土壤重金属污染治理研究中的生长点。

而土壤侵蚀研究聚类圈向全球变化研究聚类圈靠拢，圈中最大的关键词erosion年轮圈相对独立，与土壤物理性质(soilstructure，bulkdensity)、耕作管理(notillage)等关键词节点距离较远，表明近10年土壤侵蚀研究由侵蚀机理研究逐步向时空尺度上的侵蚀过程研究转变。

3中国土壤科学近30年发展脉络

近30年发表与土壤有关的文献共检索到57500余篇，1986—1995、1996—2005和2006—2013年三个时段文献数量分别占总数量的13%、29%和58%，整体呈快速上升趋势，特别是2006—2013年加速增长，其数量占了全部文献的近60%。

土壤科学文献计量网络图谱中各个年轮圈非常明确，随着年限的增长，年轮圈越来越大，圈内所包涵的内容越来越复杂，学科间的综合增强，但年轮圈间的关联向离散发展(图4、图5、图6)。

近30年不同年限出现频次较高的关键词有土壤侵蚀、土壤水分、土壤肥力;随着时间推移，土壤重金属、土壤养分、土壤微生物逐渐成为高频关键词(表2)，表明土壤科学在发展过程中对土壤微生物的作用与功能的研究加强，国家和社会发展的需要逐渐成为土壤科学研究的主要驱动因素。

可见，我国土壤科学在1986—1995年间以区域土壤研究为重点，进而发展为以土壤养分与肥力、重金属污染、水土流失等重大问题为导向的土壤科学研究，当前主要表现为学科间交叉不断加强的土壤科学研究。

3.1以作物高产和土壤保肥为目标的基础土壤学研究时期(1986—1995年)

1986—1995年间网络图谱中年轮圈最大且与其他年轮圈交叉最为频繁的是土壤肥力、土壤水分、土壤侵蚀，以红壤、紫色土、黄土、石灰性土壤和水稻土为研究对象(图4)。

但对不同区域土壤关注内容不同：红壤以土壤特性和退化为主，水稻土侧重于发生分类、土壤培肥，紫色土以土壤肥力为主，黄土重点关注土壤侵蚀与水土保持、古气候。

这些区域典型土壤的研究为我国土壤学科在系统分类、肥力与改良、土壤侵蚀与水土保持等方面的研究奠定了基础。

年轮圈的交叉显示土壤肥力相关研究中，主要以旱地和稻田土壤为研究对象，采取定位试验、田间试验、模拟试验，研究了秸秆还田、有机物料、施肥等对土壤有机质、肥料利用率、作物产量的影响。

这些研究提出了一系列提高土壤肥力的培肥措施，并利用微团聚体、腐殖质特性、土壤酶活性等指标来评价培肥效果。

土壤退化方面主要针对南方不同类型退化红壤的时空变化，研究不同退化过程的形成机理、恢复与重建退化红壤的长期试验示范模式，同时建立红壤退化的预测预报体系。

完善了中国土壤侵蚀的分类分区系统，初步阐明了坡面土壤侵蚀过程，特别是关于黄土坡面侵蚀方式演变过程及机理，流域泥沙来源界定、小流域水土流失综合治理等方面的研究已经达到或接近世界先进水平。