李慧 卞瑩瑩

摘要 農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)是一種高效的農(nóng)林業(yè)發(fā)展模式，對農(nóng)林業(yè)的可持續(xù)發(fā)展有著很大的意義，其中氮在該系統(tǒng)的生產(chǎn)中尤為重要。目前，對于農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)中氮的研究缺乏系統(tǒng)的總結(jié)和歸納，需要明確該領(lǐng)域研究變化和趨勢，為農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)中有關(guān)氮的研究給予參考方向。以Web of Science 核心數(shù)據(jù)庫中 2012—2021 年發(fā)表的607篇以“農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)”和“氮”為主題的文獻為基礎(chǔ)，利用 CiteSpace 軟件對發(fā)文機構(gòu)、合作作者、研究熱點等進行可視化分析，以此確定農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)中有關(guān)氮的研究現(xiàn)狀和熱點。結(jié)果表明，該領(lǐng)域發(fā)文數(shù)量呈現(xiàn)逐年上升的趨勢；中國科學(xué)院、法國農(nóng)業(yè)發(fā)展研究中心、法國蒙彼利埃大學(xué)、中國科學(xué)院大學(xué)等機構(gòu)在該領(lǐng)域貢獻較為突出，且國內(nèi)和國外機構(gòu)合作交流較少；研究作者呈現(xiàn)“整體分散，部分集中”的特點；研究熱點主要包括不同的土壤管理系統(tǒng)下，土壤養(yǎng)分氮含量研究、土壤中有關(guān)氮含量的動態(tài)變化和氣候變化下，森林中土壤固氮及碳固存、農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)或農(nóng)林業(yè)土壤中氮素與土壤有機質(zhì)、植被生長的影響研究。氮對農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)生產(chǎn)十分重要，今后學(xué)者仍需加強該領(lǐng)域的研究深度。

關(guān)鍵詞 氮；CiteSpace；研究熱點；農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)

中圖分類號 S-058 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2023）09-0225-06

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2023.09.053

Abstract Agroforestry system is an efficient agricultural and forestry development mode， which has great significance for the sustainable development of agriculture and forestry， in which nitrogen is particularly important in the production of this system. At present， the research on nitrogen in agroforestry system lacks systematic summary and induction， so it is necessary to clarify the research changes and trends in this field， so as to provide a reference direction for the research on nitrogen in agroforestry system. Based on 607 papers on ‘a(chǎn)groforestry systems’ and ‘nitrogen’ published in the Core database of Web of Science from 2012 to 2021， visual analysis was conducted on the publishing institutions， coauthors and research hotspots using CiteSpace software. The research status and hotspot of nitrogen in agroforestry system were determined. The results showed that the number of articles published in this field was increasing year by year. Chinese Academy of Sciences， French Research Center for Agricultural Development， University of Montpellier， University of Chinese Academy of Sciences and other institutions had made outstanding contributions in this field， and there was little cooperation and exchange between domestic and foreign institutions. The authors presented the characteristics of ‘overall dispersion and partial concentration’. The research hotspot mainly included the study of soil nutrient and nitrogen content under different soil management systems， the dynamic change of soil nitrogen content， soil nitrogen fixation and carbon sequestration in forest under climate change， the influence of nitrogen and soil organic matter in agroforestry system or agroforestry soil， and vegetation growth. Nitrogen is very important for agroforestry system production， and further research in this field is needed.

Key words Nitrogen；CiteSpace；Research hotspot；Agroforestry system

作者簡介 李慧（1998—），女，山東菏澤人，碩士研究生，研究方向：森林生態(tài)。*通信作者，副教授，博士，碩士生導(dǎo)師，從事森林生態(tài)研究。

農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)是指將土地利用和工程應(yīng)用技術(shù)相結(jié)合，有目的地將多年生木本植物（喬木、灌木、棕櫚、竹類等）與農(nóng)業(yè)（農(nóng)作物、藥用植物、經(jīng)濟作物或真菌）或牧業(yè)用于同一土地經(jīng)營單位［1］，合理間作，充分利用水肥等資源，使農(nóng)業(yè)、林業(yè)和牧業(yè)在不同的組合之間存在生態(tài)學(xué)與經(jīng)濟學(xué)相互作用的一種土地管理模式。與單一栽培系統(tǒng)相比，農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)在資源利用（光、熱、水、養(yǎng)分）、生態(tài)功能影響方面能夠發(fā)揮更好的作用［2］，不僅能提高作物產(chǎn)量、森林覆蓋率、資源利用率、增加土壤微生物多樣性［3］，還可以改善水土流失，增強系統(tǒng)抗逆性等，是未來農(nóng)、林業(yè)發(fā)展的重要方向。

農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)中營養(yǎng)元素，尤其是氮的研究是目前該領(lǐng)域研究的熱點，截至2020年，我國陸地生態(tài)系統(tǒng)中總氮儲量為10.43 Pg N［4］，不同地區(qū)氮儲量差異較大，學(xué)者從不同角度分析了農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)中氮元素的重要作用。氮素作為調(diào)控農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)生產(chǎn)力的主要營養(yǎng)組分，維持著系統(tǒng)生產(chǎn)力，是土壤肥力形成與維持的關(guān)鍵影響因子，同時對生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)功能有重要影響，因而受到學(xué)者的廣泛關(guān)注。土壤氮能促進植株葉綠素的合成，使植物的凈光合速率增加，從而減少二氧化碳濃度、凈化空氣、調(diào)節(jié)區(qū)域小氣候。較高的可用性土壤氮素可以為植株及林木提供充足的營養(yǎng)，促進植株及林木的生長，進而防止水土流失、緩沖病蟲害等干擾。在農(nóng)業(yè)中，用生物固氮（BNF）代替合成肥料可減少對環(huán)境的危害，同時可減少農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)溫室氣體的排放［5］。農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)中的可利用氮水平（NO3-和NH4+）會影響土壤的呼吸速率、改變植物群落的結(jié)構(gòu)和組成，從而對生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)功能產(chǎn)生影響［6］，Murray等［7］研究表明，氮素影響著溫帶森林生態(tài)系統(tǒng)草本層覆蓋和多樣性。土壤中的氮還可影響土壤酶活性，促進微生物生長，進而改良酸性硫酸鹽土壤［8］。農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)氮元素研究已引起國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注，學(xué)者們也開展了大量的相關(guān)研究。目前我國十分重視生態(tài)環(huán)境問題，在農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)中由于氮肥的過多使用，使得氮肥利用率下降，其中一部分通過地表徑流和淋洗等方式損失掉，大部分均是由于氨揮發(fā)導(dǎo)致。同時，由于肥料的大量使用，引起土壤性狀惡化、環(huán)境污染等一系列問題，曾之晟等［9］提出了氮肥對土壤和生態(tài)系統(tǒng)的不利影響及科學(xué)施用方法。為了能使氮被土壤植被高效吸收，固氮作用以及一些固氮微生物等的研究也成為該領(lǐng)域的研究重點。研究人員在巴西南部生產(chǎn)系統(tǒng)中進行的黑荊樹的根瘤菌接種［10］，探索了提高生物固氮的方法；在熱帶農(nóng)林業(yè)系統(tǒng)中，普遍缺乏土壤氮，研究具有高固氮率的樹木植被成為重點；胡夢媛等［11］通過分析禾本科植物非共生固氮菌，結(jié)合非共生固氮機理，準確論述了非共生固氮菌的作用方式。隨著農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)研究的深入，發(fā)現(xiàn)在農(nóng)林復(fù)合經(jīng)營下可更好地促進養(yǎng)分循環(huán)。該系統(tǒng)組成成分較為復(fù)雜，而養(yǎng)分循環(huán)可以很好地反映系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能，所以有關(guān)氮循環(huán)（包括氮素吸收、積累和再分配、歸還等）研究也是該領(lǐng)域的熱點話題，研究人員通過采用定量研究、定性分析等方法來探究其氮循環(huán)規(guī)律。在之前的研究成果中，也有對農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)中氮的發(fā)展趨勢及熱點的探究［12］，但缺少對該領(lǐng)域知識的系統(tǒng)梳理，且大多數(shù)文章是建立在概括總結(jié)資料基礎(chǔ)之上，沒有很強的客觀性，再加上隨著研究體系的日益完善，農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)中氮的研究也形成了多元化的研究中心。鑒于此，筆者利用CiteSpace知識圖譜對2012—2021年農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)中氮元素的相關(guān)研究進行梳理，更加客觀地展現(xiàn)熱點話題及發(fā)展動態(tài)，探索未來發(fā)展趨向，以便更好地構(gòu)建一個有關(guān)農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)中氮研究的理論庫，為學(xué)者了解有關(guān)農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)中氮的研究現(xiàn)狀、開辟新的前沿提供理論參考。

1 數(shù)據(jù)分析方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

數(shù)據(jù)來源于Web of Science（WOS）平臺的核心合集數(shù)據(jù)庫，使用的檢索詞是 “nitrogen”and “agroforestry system”，檢索時間跨度為2012-01-01至2021-12-31，選擇的文獻類型為期刊論文、會議論文、綜述論文，不包括書籍章節(jié)和在線發(fā)表等其他類型，語種為英語（English），根據(jù)文章的題目、摘要、關(guān)鍵詞等對文章進行篩選，最終獲得有效文獻607篇。

1.2 分析方法與制圖

采用美國德雷塞爾大學(xué)陳超美教授研發(fā)的CiteSpace 6.1.R1 Java 應(yīng)用程序?qū)⑽墨I進行關(guān)鍵詞共現(xiàn)、機構(gòu)作者合作、文獻共被引等［13］可視化分析。軟件時間切片設(shè)置每年分析1次，網(wǎng)絡(luò)裁剪設(shè)置選擇修建切片網(wǎng)絡(luò)（pruning sliced networks），其他選項設(shè)置為默認值。最終確定農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)中氮元素研究的發(fā)展脈絡(luò)與方向，清晰辨別該領(lǐng)域研究的趨勢與動態(tài)。年均發(fā)文量和累積發(fā)文量繪圖在Origin 2021中進行。

2 結(jié)果與分析

2.1 發(fā)文量變化趨勢

發(fā)文量的變化能夠很好顯示該領(lǐng)域在某一時間段內(nèi)研究熱度的變化，對分析該時間段內(nèi)發(fā)展動態(tài)及預(yù)測未來趨勢具有重要意義［14］。為了解農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)氮元素研究規(guī)律，系統(tǒng)分析了該領(lǐng)域研究規(guī)模的演變情況。由圖1可知，發(fā)文量整體上呈現(xiàn)上升趨勢。年均發(fā)文量從2012年的38篇增加到2020年的103篇，增加了65篇，其中近5年（2017—2021年）該領(lǐng)域累計發(fā)文392篇，占總發(fā)文量的64%以上。

2.2 發(fā)文機構(gòu)合作網(wǎng)絡(luò)分析

為探索農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)中有關(guān)氮元素研究的主要機構(gòu)及群體合作關(guān)系，利用CiteSpace 6.1.R1繪制了機構(gòu)網(wǎng)絡(luò)合作圖譜。由圖2可知，該圖譜有288個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，291條連線，網(wǎng)絡(luò)密度為0.007。主要研究機構(gòu)有中國科學(xué)院（Chinese Academy of Sciences）、法國農(nóng)業(yè)發(fā)展研究中心（CIRAD）、法國蒙彼利埃大學(xué)（University of Montpellier）、中國科學(xué)院大學(xué)（University of Chinese Academy of Sciences）、熱帶農(nóng)業(yè)研究與教育中心（Center for Tropical Agricultural Research and Education）、多倫多大學(xué)斯卡伯勒分校（University of Toronto Scarborough）、法國農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院（Institut National de la Recherche Agronomique）和多倫多大學(xué)（University of Toronto）等，這些機構(gòu)在該研究領(lǐng)域有著較大的影響力，其中以中國科學(xué)院發(fā)文量最多，達35篇；其次是法國農(nóng)業(yè)發(fā)展研究中心和法國蒙彼利埃大學(xué)，發(fā)文量分別達23和19篇。

從機構(gòu)合作方面來看，法國農(nóng)業(yè)發(fā)展研究中心的中介中心度為0.08，與法國蒙彼利埃大學(xué)、熱帶農(nóng)業(yè)研究與教育中心、多倫多大學(xué)斯卡伯勒分校和多倫多大學(xué)等有著廣泛合作，在合作網(wǎng)絡(luò)中占據(jù)重要位置。其次，中國科學(xué)院與中國科學(xué)院大學(xué)、南京林業(yè)大學(xué)、哥廷根大學(xué)等有交流合作。總體來看，國內(nèi)和國外研究機構(gòu)合作交流較少。

2.3 作者合作網(wǎng)絡(luò)分析

通過對WOS中檢索到的數(shù)據(jù)進行作者合作網(wǎng)絡(luò)分析，進一步了解重要作者及其之間的關(guān)系。由圖3可知，該圖譜中有375個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，864條連線，網(wǎng)絡(luò)密度為0.012 3，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點越大，表示該作者發(fā)文量越多。主要形成了6個學(xué)習交流團體，分別是圭爾夫大學(xué)的Gordon AM、Naresh Thevathasan；中國科學(xué)院的劉文杰、陳春峰、吳駿恩；哥倫比亞大學(xué)的Wood SA、Tully KL；南京林業(yè)大學(xué)的曹福亮、郭靜；石河子大學(xué)的張文舉、李魯華；北弗魯米嫩塞州立大學(xué)的Gama-Rodrigues EF、Gama-Rodrigues AC。剩下大部分作者均是獨立研究，與其他作者無交流學(xué)習，呈現(xiàn)出“整體分散，部分集中”的特點。

對發(fā)文量前10的作者進行進一步的分析，Isaac ME以發(fā)文數(shù)量12篇成為該領(lǐng)域最有影響力的學(xué)者，她在生態(tài)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，尤其是在農(nóng)林業(yè)系統(tǒng)方面發(fā)表了很多篇高質(zhì)量文章，如在Nutrient Cycling in Agroecosystems上發(fā)表的《Shade tree effects in an 8-year-old cocoa agroforestry system：biomass and nutrient diagnosis of Theobroma cacao by vector analysis》、Agroforestry Systems上發(fā)表的《Temporal changes in soil carbon and nitrogen in west African multistrata agroforestry systems：a chronosequence of pools and fluxes》等。其次是Naresh Thevathasan、劉文杰、陳春峰等，這些學(xué)者在農(nóng)林業(yè)系統(tǒng)以及森林生態(tài)方面具有較高的影響力。其中，大部分作者的h-index都在15以上，這表明該領(lǐng)域研究者都具有很高的學(xué)術(shù)影響力。

2.4 研究熱點及演進態(tài)勢分析

2.4.1 關(guān)鍵詞聚類分析。

為了探究農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)氮元素相關(guān)研究熱點的知識結(jié)構(gòu)，使用CiteSpace關(guān)鍵詞聚類功能對高頻關(guān)鍵詞進行聚類，通過多次調(diào)整閾值得到比較清晰的關(guān)鍵詞聚類知識圖譜（圖4）。Q=0.320 9和 S=0.679 9，Q>0.3，S>0.5，接近0.7，表明聚類結(jié)果信服。不同類團之間均存在交叉情況，相互聯(lián)系緊密。每個聚類由多個聯(lián)系緊密的關(guān)鍵詞組成，順序從#0～#8排列，數(shù)字越小，在聚類中包含的關(guān)鍵詞越多，聚類分別反映土壤有機碳（soil organic carbon）、有機農(nóng)業(yè)（organic agriculture）、固氮作用（nitrogen fixation）、食品安全（food security）、n-15自然豐度（n-15 natural abundance）、養(yǎng)分循環(huán)（nutrient cycling）、二氧化碳（carbon dioxide）、產(chǎn)量-安全（yield-safe）、儲備（reserves）9個主題。從聚類類團的內(nèi)容來看，關(guān)于農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)氮元素研究主要集中在以下幾個方面：

一是農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)中有關(guān)碳的研究。主要包括森林土壤中碳的封存、二氧化碳通量、土壤有機碳儲備、氣候變化、不同土地利用碳含量、土壤顆粒有機碳、溫室氣體排放等方面。土壤中氮、碳元素聯(lián)系緊密，氮的含量對土壤碳儲量影響很大，碳含量的變化又影響土壤肥力、草地生產(chǎn)力以及氣候的變化等。通過在土壤中增大氮儲量、固定土壤及大氣二氧化碳、減少溫室氣體排放、增加土壤有機碳固存等，可增大土壤肥力、提高草地生產(chǎn)力、緩解氣候變化等。聚類主要包括#0土壤有機碳、#6二氧化碳、#8儲備等主題。

二是有關(guān)土壤氮固定的研究。主要包括生物固氮作用、土壤氮素平衡、15N自然豐度法研究氮固定、飼料豆科植物對動物營養(yǎng)及土壤固氮的作用、可可樹固氮、植株間作、胡同種植、frankia固氮菌的固氮效應(yīng)、可持續(xù)農(nóng)業(yè)氮研究等方面。聚類主要包括#2固氮作用、#4 n-15自然豐度等主題。

三是在氮素綜合管理下，有關(guān)人類的食品（糧食）產(chǎn)量安全相關(guān)的研究。主要包括不同土地管理如灌溉耕地下，糧食作物產(chǎn)量問題、化肥施用量（氮肥）對糧食多樣性和城市人口的安全影響、不同種植系統(tǒng)或農(nóng)林復(fù)合經(jīng)營系統(tǒng)對產(chǎn)量安全及土壤侵蝕影響、微生物多樣性與土壤生產(chǎn)力食品安全的關(guān)系等方面。人口迅速增長和農(nóng)業(yè)資源萎縮正在威脅著國家糧食安全的未來，不同的氮素水平對改善土壤健康和糧食安全有著重要的作用。聚類主要包括#3食品安全、#7產(chǎn)量-安全等主題。

四是在農(nóng)林業(yè)復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)中的養(yǎng)分循環(huán)研究。主要包括不同農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)養(yǎng)分比較、有機農(nóng)業(yè)土壤性質(zhì)分析、凋落物分解對養(yǎng)分循環(huán)的作用、微生物生物量與氮循環(huán)的關(guān)系等方面。通過分析農(nóng)林業(yè)復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)中養(yǎng)分可用性，有助于優(yōu)化土壤資源的利用，促進土壤有機質(zhì)積累和根系、動物群落和土壤結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。農(nóng)林業(yè)復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)中的有機管理不僅可以改善土壤質(zhì)量，還可促進養(yǎng)分吸收，這對農(nóng)林業(yè)復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)中營養(yǎng)循環(huán)的效率具有重要意義。聚類主要包括#1有機農(nóng)業(yè)、#5養(yǎng)分循環(huán)等主題。

2.4.2 關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖譜分析。

一個文章的關(guān)鍵詞是該文章的論述重點，它是文章的高度凝練，同時可反映研究的方向和熱點［15］。通過CiteSpace 6.1.R1中的“關(guān)鍵詞Keyword”功能，得到農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)中氮元素研究的關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)圖譜。由圖5可知，圖中節(jié)點的大小表示關(guān)鍵詞的頻次，農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)中氮元素的研究熱點主要集中在氮（nitrogen，225次）、農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)（agroforestry system，136次）、森林（forest，102次）、動態(tài)（dynamics，95次）、農(nóng)林業(yè)（agroforestry，84次）、固存（sequestration，82次）、管理（management，79次）、系統(tǒng)（system，70次）、有機質(zhì)（organic matter，68次）、生長（growth，67次），以及碳封存（carbon sequestration）、土壤（soil）、土壤有機碳（soil organic carbon）、生物質(zhì)（bioma）、氣候變化（climate change）碳（carbon）、質(zhì)量（quality）、土地利用（land use）、物質(zhì)（matter）、有機碳（organic carbon）等，其研究熱點可歸納為以下內(nèi)容：

一是在不同的土壤管理系統(tǒng)下，土壤養(yǎng)分氮含量研究。如在常規(guī)耕作系統(tǒng)和有機耕作系統(tǒng)的農(nóng)林業(yè)中氮平衡、氮利用效率以及氮損失的評估［16］；在巴西朗多尼亞州，PRADO，MRV等研究了3個不同土壤管理水平下土壤有機質(zhì)致密組分的全氮含量，從而可以更好地了解土地利用和管理對土壤生產(chǎn)力的貢獻［17］。尤其是關(guān)于不同土地利用類型下土壤養(yǎng)分氮含量研究非常多，是國內(nèi)外研究的熱點，土壤中氮的含量受土地利用方式的顯著影響，Gelaw等［18］在埃塞俄比亞的一個流域內(nèi)，估算了5種土地利用方式下與顆粒物相關(guān)的總氮含量；趙楚等［19］研究喀斯特石漠化地區(qū)在4種土地利用類型（喬木林地、灌木林地、草地和撂荒地）下土壤中氮環(huán)境影響因子及有效性；在熱帶土壤上，Paes等［20］在常規(guī)、人工牧場、2個不同年齡（7和12歲）的農(nóng)林業(yè)系統(tǒng)和一個次生林區(qū)域中，使用主成分分析法來研究不同的土壤管理系統(tǒng)下各系統(tǒng)氮含量。

二是在土壤中有關(guān)氮含量的動態(tài)變化研究。有些文章是利用相關(guān)模型來動態(tài)預(yù)測其氮的排放量，如Atzori等［21］在典型的地中海農(nóng)林業(yè)系統(tǒng)中利用模型來動態(tài)的估計該系統(tǒng)的氮排放量。有些則是用現(xiàn)場取樣和實驗室分析方法，進行定點養(yǎng)分動態(tài)研究，Jaman［22］在孟加拉國北部64 個宅基地農(nóng)林系統(tǒng)進行有關(guān)土壤氮動態(tài)影響研究；在我國山西省壽陽縣，楊振興等［23］通過對8個不同試驗處理的土壤養(yǎng)分動態(tài)監(jiān)測，研究褐土長時間施肥對氮動態(tài)變化的影響，以此為該類似區(qū)域適量正確的施肥提供依據(jù)；董姝含等［24］通過田間微區(qū)試驗，探究土壤中有機氮組分的動態(tài)變化，發(fā)現(xiàn)土壤中的有機氮表現(xiàn)出明顯的生長季變化規(guī)律。尤其在不同的農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)或農(nóng)林業(yè)中，有關(guān)土壤養(yǎng)分氮動態(tài)變化規(guī)律的研究是論文研究的焦點。

三是氣候變化下，森林中土壤固氮及碳固存相關(guān)研究。氮和碳聯(lián)系緊密、不可分割。由于碳濃度增加導(dǎo)致全球變暖，而氣候的變化對全世界作物產(chǎn)量及其穩(wěn)定性構(gòu)成了嚴重威脅，因此近些年來氣候變化越來越受到全球的關(guān)注，各國紛紛采取相應(yīng)措施來減緩氣候的變化，其中森林在減緩氣候變化方面起著重要的作用［25］?？梢酝ㄟ^種植固氮喬木、灌木等植物，來緩沖溫度升高和極端氣候、增加森林的有機碳固存，同時它們還可以釋放氮素，促進作物生長，減少化肥的使用。Koutika等［26］發(fā)現(xiàn)，在剛果盆地通過種植固氮樹種，不僅可改善土壤中氮含量，增加碳固存，還能很好地減緩氣候變化。

四是農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)或農(nóng)林業(yè)土壤中氮素與土壤有機質(zhì)、植被生長的影響研究。氮素是植被生產(chǎn)力的主要限制因素之一，土壤有機質(zhì)是土壤氮素的主要陸地資源庫，且其分解對植被生長敏感。在不同的農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)中，氮素含量不同，土壤有機質(zhì)及植被生長亦不盡相同。在溫帶，農(nóng)林復(fù)合經(jīng)營模式下可以提高土壤全氮含量，氮含量的增加又可提高土壤有機質(zhì)含量，提高作物養(yǎng)分；在亞熱帶喜馬拉雅山麓的一個農(nóng)林復(fù)合經(jīng)營系統(tǒng)中，通過施加一定比例的有機肥料，增加土壤有機質(zhì)，可提高該系統(tǒng)的無機氮濃度，從而更好促進植物的生長［27］；在我國新疆干旱區(qū)的棗樹/小麥農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)中，由于其砂質(zhì)土壤，氮素極其缺乏，有機質(zhì)含量很低，土壤肥力較為低下，使得植被生長受限［28］。這說明在一定的含量范圍內(nèi)，土壤中氮素含量與有機質(zhì)含量、植被生長狀況呈正相關(guān)，即土壤中氮素含量越高，有機質(zhì)含量也越高，植被生長越好。

3 討論

氮元素對農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)的生產(chǎn)力、土壤肥力、生物多樣性和生態(tài)功能等方面有著重要作用，加上學(xué)者們之前對氮元素在農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)中的研究，為深入探討農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)氮元素提供了重要的途徑。在當前研究中仍然存在一些需要繼續(xù)深入挖掘的地方：

（1）目前，干旱或半干旱地區(qū)在農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)中的氮元素研究中很少被考慮，因而對于干旱或半干旱地區(qū)農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)中的氮元素研究仍有待進一步深入研究。

（2）氮和碳聯(lián)系緊密、不可分割。近些年隨著人類活動頻繁加劇，氮沉降增加，從而影響系統(tǒng)的氮碳循環(huán)。而在目前的研究中氮沉降如何對土壤碳庫、土壤有機碳、碳儲備等產(chǎn)生影響仍鮮見報道，如何結(jié)合新的分析方法，探究氮和碳更深的關(guān)系仍有待進一步深入研究。

（3）土壤中的氮含量受多種因素影響，主要包括人為因素和自然因素影響，對于這些因素的影響機制尚不清楚，且多種環(huán)境變化因素對氮固定的聯(lián)合效應(yīng)也鮮有研究，為了更準確反映土壤氮對于各種影響因子的響應(yīng)機制，實現(xiàn)氮含量變化的精準分析，未來應(yīng)更加深入研究土壤氮的影響機制。

4 結(jié)論

借助 CiteSpace軟件對2012—2021年有關(guān)農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)中氮研究的文獻進行計量學(xué)分析，從文獻發(fā)文量、發(fā)文機構(gòu)、發(fā)文作者、關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析及演化趨勢分析得出以下結(jié)論：

（1）有關(guān)農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)中氮研究領(lǐng)域的重要研究機構(gòu)是中國科學(xué)院、法國農(nóng)業(yè)發(fā)展研究中心、法國蒙彼利埃大學(xué)等，同時國內(nèi)和國外研究機構(gòu)合作交流較少，因此需要加強與國際間的溝通交流。致力于農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)氮研究的主要作者有Isaac ME、Naresh Thevathasan、劉文杰等，作者合作圖譜呈現(xiàn)“整體分散，部分集中”的特點。

（2）關(guān)鍵詞聚類的結(jié)果顯示，當前研究的熱點主要有土壤有機碳、有機農(nóng)業(yè)、固氮作用、食品安全、n-15自然豐度、養(yǎng)分循環(huán)、二氧化碳、產(chǎn)量-安全、儲備等方向。

（3）對關(guān)鍵詞共現(xiàn)進行識別剖析發(fā)現(xiàn)，氮、農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)、森林、動態(tài)、農(nóng)林業(yè)、固存等是出現(xiàn)頻率較高的關(guān)鍵詞，可知農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)或農(nóng)林業(yè)中的氮素研究成為該領(lǐng)域的研究熱點，由于農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)多效益、多產(chǎn)品、較穩(wěn)定等特點，使之成為未來農(nóng)林業(yè)發(fā)展的重要方向。氮是生態(tài)系統(tǒng)中重要的營養(yǎng)元素，到2020年我國陸地總氮儲量達10.43 Pg N，圍繞不同的土壤管理系統(tǒng)下，氮含量研究、氮含量動態(tài)變化、土壤固氮以及土壤有機質(zhì)等有關(guān)氮的研究是學(xué)者們重點關(guān)注的話題。

隨著科技的進步和理論的完善，未來該領(lǐng)域的研究熱點和研究方向由單一的土壤有機碳向多元化轉(zhuǎn)變，如微生物氮、土壤固氮、氮含量影響分析等，未來農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)氮研究中應(yīng)當重點關(guān)注不同因素對農(nóng)林業(yè)中氮的影響，氣候變化、人類活動、植被類型、不同土壤管理系統(tǒng)、土壤因子等因素均可對氮含量產(chǎn)生影響。

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