滨海湿地介于陆地与近海之间，主要是指海陆交互作用下被水体浸淹的沿海低地、潮间带滩涂以及低潮时水深不超过6 m的浅海水域^[1-3]。蓝碳又称海洋碳汇，是利用海洋活动及海洋生物吸收大气中的CO₂，并将其固定在海洋中的过程、活动和机制^[4]。滨海湿地是海岸带蓝碳的主要分布地，储存着红树林、滨海盐沼、海草床等生境捕获的生物碳和沉积物碳。滨海湿地具有高效的固碳能力^[5]，是蓝碳的研究重点与热点，在减缓全球变暖中发挥着重要作用。蓝碳作为一种负排放技术，可以为碳中和愿景下能源系统零排放增加灵活性^[6]。

文献计量法是一种基于统计学的文献处理方法，可以同时对大量文献进行分析，具有客观、易于比较等特点^[7]。国内许多学者用文献计量法总结了各自领域的研究进展，较为直观地统计了出版物的数量、作者的相关信息等，进而对研究热点进行了追踪。例如，陆双龙等借助CiteSpace软件，用文献计量方法梳理了我国入海河口营养盐的研究热点与发展态势^[8]；刘爱原等收集了1981－2015年与全球滨海湿地研究有关的论文，重点剖析了中国滨海湿地研究的发展趋势、研究热点和影响力等^[9]；田亚平等以中国知网期刊论文和学位论文为数据源，说明了1989－2011年中国生态脆弱性的研究趋势与分阶段发展特征^[10]；张玉新等运用文献计量的方法阐述了近50年国际海岸线变化的科学问题和研究趋势^[11]；陆红飞等基于文献计量法认识了2000－2019年黄河流域灌溉和排水文章的发文规律^[12]。

学者们亦从不同角度对滨海湿地碳收支的研究进展做了总结。曹磊等从观测方法、碳循环过程与特点、碳库组成与影响因素、气态碳的输入与输出、潮汐对碳收支的影响等方面分析了中国滨海盐沼湿地的碳收支研究^[13]；唐剑武等总结了海岸带蓝碳的科学概念、研究方法以及在生态修复中的应用^[14]；张莉等归纳了红树林湿地植被碳储量、土壤碳储量、碳汇的研究方法^[15]；Moraes从区域海洋管理的角度总结了蓝碳监测的关键方法、治理系统、政策手段以及保护和恢复的投资途径^[16]；Vanderklift从概念、分布、相关政策、碳交易市场介绍了印度洋周边国家的蓝碳^[17]。这些研究大多从定性的角度分析了滨海湿地碳收支的研究内容及研究方法。目前，运用文献计量法定量分析湿地碳收支的研究较少。

本文基于上述研究，从文献计量的角度梳理总结了滨海湿地碳收支的文献，分析了发文量与被引频次、主要学科与期刊、研究机构、主要研究国家与国际合作和研究热点，以期为滨海湿地碳循环与碳收支研究提供参考。本研究亦可从文献热点追踪的角度，为碳中和愿景提供决策支持。

1   材料与数据

1.1   数据来源

本文搜集的文献来自Web of Science核心合集数据库。在高级检索中，基于主题检索TS = (coastal wetland* or mangrove* or salt marsh* or seagrass*) AND TS = (blue carbon* or greenhouse gas* or carbon budget* or carbon source* or carbon sink* or emission*)，检索1979－2020年发表的英文文献（检索时间为2021年4月20日），共获得3752篇，将其全记录导出，作为本文的研究数据。

1.2   数据处理

以搜集的文献为基础，利用Origin2018软件绘制文章发文量与被引频次的图表。根据Web of Science自带的分类体系，统计主要发文期刊、学科、主要研究机构、开展研究的国家。将保存的全记录文本文件导入VOSviewer软件中，对国家间的合作频次、主要关键词进行共现分析。在此基础上，综述滨海湿地碳收支领域的研究热点与研究趋势。

2   文献计量分析

2.1   发文量与被引频次分析

1979－2020年，滨海湿地碳收支研究领域的年发文数量和年被引频次均呈上升趋势。其中，2011年为发文量与被引频次的转折点，2011年之前发文量与被引频次增加平缓，2011年之后快速增长。这与国际社会重视蓝碳、发展海洋经济有一定相关性^[18-20]。

根据发文量与被引频次的时间变化特点，将滨海湿地碳收支的研究划分为四个阶段（图1）。1979－1990年是萌芽阶段，发文数量少于10篇，年均发文1篇，被引频次为2～30次，年均被引12次，发文量与被引频次增加不明显。1991－2000年是孕育阶段，发文量由17篇增加到39篇，年均发文32篇，被引频次由28次增加到788次，年均被引338次，发文量与被引频次开始增加，增加速度较慢。2001－2011年是初步发展阶段，发文量由39篇增加到113篇，年均发文83篇，被引频次由851次增加到4361次，年均被引2147次，滨海湿地碳收支研究开始初步发展，发文量与被引频次增加速度较快。2012－2020年是快速发展阶段，此阶段发文量与被引频次呈爆发式增长，发文量由137篇增加到438篇，年均发文278篇，被引频次由4575次增加到16826次，年均被引9472次。

图  1  1979－2020年发文量与被引频次

Fig.  1  The numbers of published papers and citations during 1979－2020

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2.2   学科领域与发文期刊分析

据Web of Science的学科分类统计，滨海湿地碳收支研究涉及的领域有67个。发文量排名前十的学科依次为环境科学、海洋淡水生物学、生态学、海洋学、与其他学科有关的地球科学、气象大气科学、水资源学、湖沼学、综合科学、植物学。其中，环境科学、海洋淡水生物学、生态学占绝对优势，分别发文1461篇、1079篇、789篇，占发文总数的38.94%、28.76%、21.03%。出版滨海湿地碳收支研究的期刊共643个。发文量大于50篇的期刊有10个（表1），占总发文量的26.81%。《Estuarine Coastal and Shelf Science》《Marine Ecology Progress Series》《Science of the Total Environment》的发文量最高，分别为209篇、174篇、105篇，占发文量排名前十期刊发文总量的48.51%。《Estuarine Coastal and Shelf Science》于1981年在英国创刊，是一个国际性的多学科研究河口海岸与陆架区域的专业期刊，发表蓝碳研究内容较多；《Marine Ecology Progress Series》于1979年在德国发行，是一个国际领先的全方面研究海洋生态学的综合期刊；《Science of the Total Environment》期刊近年来在Web of Science中的影响因子在6以上，是一个国际性的多学科期刊。

表  1  发文量排名前十的期刊信息统计

Tab.  1  Journal statistics on top ten papers published

序号	期刊	发文 量/篇	占比/ （%）	近3年影 响因子
1	Estuarine Coastal and Shelf Science	209	5.57	2.33
2	Marine Ecology Progress Series	174	4.64	2.33
3	Science of the Total Environment	105	2.80	6.55
4	Estuaries and Coasts	96	2.56	2.32
5	Limnology and Oceanography	95	2.53	3.78
6	Marine Pollution Bulletin	87	2.32	4.05
7	Wetlands	65	1.73	1.78
8	Journal of Geophysical Research-Biogeosciences	64	1.71	3.41
9	Biogeochemistry	57	1.52	4.16
10	PLoS One	54	1.44	2.74

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2.3   发文国家、主要发文机构与国际合作分析

在滨海湿地碳收支领域发表文章的国家有117个。发文数量较高的国家主要集中在亚洲、南北美洲、欧洲、大洋洲。其中，美国发文1373篇，居世界首位；中国发文579篇，居第二位。根据发文量占比分布，可将全球国家分为五个梯队：① ≥10%的国家有美国（36.59%）、中国（15.43%）、澳大利亚（14.15%）；② 居于[5%，10%）的国家有西班牙（6.90%）、印度（6.77%）、德国（5.33%）；③ 位于[3%，5%）的国家有巴西（4.80%）、日本（4.69%）、法国（4.50%）、英国（4.03%）、加拿大（3.68%）；④ 位于[1%，3%）的国家有新西兰（2.80%）等16个国家；⑤ < 1%的国家最多，共90个。

滨海湿地碳收支研究领域的发文机构共有2662个，发文量排名前十的依次为佛罗里达州立大学系统、中国科学院、美国内政部、西班牙高等科学理事会、法国国家科学研究中心、美国地质调查局、加州大学系统、南十字星大学、路易斯安娜州立大学、北卡罗来纳大学。10所机构中，美国有6所，中国、西班牙、法国、澳大利亚各有1所。

图2所示为国家间合作频次的可视化图谱，图中圆圈代表国家，圆圈的大小与发文量的多少有关，圆圈间连线反映了国家间合作的强度。从图2可以看出，滨海湿地碳收支领域的国际合作大都集中在主要发文国家之间。美国基于强劲的科研实力，与71个国家建立了合作关系，国际合作频次832次，居世界首位。其次是英国与澳大利亚，分别与53个、52个国家合作发文。中国有40个合作发文的国家，合作发文国家数居世界第九位，国际合作频次共317次。尽管中国的发文量居世界第二位，但合作国家数和合作频次与美国等发达国家还有较大差距，表明中国在滨海湿地碳收支领域的国际合作仍有待加强。

图  2  相关国家合作频次的可视化分析

Fig.  2  Visualization of national cooperative network

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2.4   研究热点分析

关键词是对文章主旨的高度概括，分析高频关键词有助于了解滨海湿地碳收支领域的研究热点和研究方向。VOSviewer对关键词的共现结果显示（图3），1979－2020年，滨海湿地碳收支领域的高频关键词依次为：价值、湿地、有机物、土壤、排放、年、通量、贡献、二氧化碳、季节、碳源等。对出现频率大于50的关键词（共417个）进行聚类分析，设置每类至少包括25个关键词。根据聚类结果，将滨海湿地碳收支领域的研究主题分为三个方向：① 温室气体排放研究（绿色部分），主要关键词有气体排放、CO₂、CH₄、N₂O、测量、季节、土壤温度、大气通量等，涉及CO₂、CH₄、N₂O三种温室气体排放通量^[21-24]、排放的时间变化特征及影响因素^[25-26]，排放时间变化分析包括年变化^[27]、季节变化^[28-30]、昼夜变化^[31]，影响因素分析主要集中于土壤理化性质；② 气候变化与碳库（蓝色部分），主要关键词有红树林、损失、气候变化、碳储量、海平面上升、管理战略等，该主题涉及气候变化背景下植被碳库、土壤碳库的变化^[32-33]，关注滨海湿地碳储量对缓解气候变暖、海平面上升等问题所起的作用；③ 碳循环过程（红色部分），主要关键词为有机物、碳价值、食物网、消费者、氮源、颗粒有机碳等，涉及有机物分解、碳固定、食物网中的碳转移^[34]、海洋颗粒有机碳与无机碳的捕获^[35-36]等。这三大主题的关系不是相互独立的，而是存在密切的关联。滨海湿地生态系统碳循环过程包括碳输入、碳输出、碳固定。其中温室气体通量涉及碳的输入与输出，碳库涉及碳固定等。

图  3  1979－2020年主要关键词聚类及共现关系

Fig.  3  Major keywords and their co-occurrence during 1979－2020

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2.5   研究热点趋势

不同阶段的关键词可以反映本阶段的研究热点，关键词的变化体现了滨海湿地碳收支领域的研究热点变化（图4）。

图  4  1979－2020年各研究阶段主要关键词及共现关系

Fig.  4  Keywords and their co-occurrence in different development stages during 1979－2020

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1979－1990年（图4a）发文数量为17篇，文章数较少，共现统计的关键词较少，主要有海草群落、盐沼、碳源、通量、贡献等，出现频次为2～4次。该阶段研究由美国主导，初步研究了海草群落和盐沼的碳源。1991－2000年文章数增多，有317篇，高频关键词明显增多（图4b），如碳、排放通量、影响因素、年、河口三角洲、海草、森林等。该阶段的研究主要关注河口三角洲区域的温室气体排放。与上一阶段相比，增加了对红树林湿地的研究，初步研究了甲烷、二甲基硫醚等温室气体，开始关注反硝化作用、氮循环，以及温室气体排放的时间变化规律、影响机制等。中国在此阶段发文4篇，如LEE利用稳定同位素研究了珠江口碳的驱动力^[37]。2001－2011年（图4c），文献上出现了浓度、通量、碳汇、贡献、生长、海洋、溶解碳、海洋、气候变化等关键词，滨海湿地碳收支研究进一步发展。该阶段由单一碳源研究转为多碳源研究，更多地关注CO₂、CH₄、N₂O等温室气体的通量研究，溶解碳、颗粒碳的研究开始出现。图4c中关键词显示，各国开始关注蓝碳固碳储碳机制研究，中国、印度、墨西哥等国家的研究开始增多。其中，中国滨海湿地碳收支研究文章数较上一阶段有明显增加，共发文83篇，占2001－2011年全球文章总数的9.08%。2012－2020年（图4d），有机质、红树林、海草床、湿地、海平面上升、碳汇、碳储量、蓝碳、损失等关键词频繁出现，这表明在全球变暖背景下减排增汇研究成为热点，红树林^[38-39]、滨海盐沼蓝碳研究日益增多，海草床碳收支的研究亦受到关注，海草床一词的出现频次为427次。有机碳对蓝碳贡献的研究进一步发展，开始关注生物参与的碳循环过程与机制。中国在此期间积极发展蓝碳，发表论文492篇，占该阶段论文总数的19.65%。

总体来说，滨海湿地碳收支领域的研究趋势呈现以下特点：

（1） 关注全球变暖下的海洋碳汇过程。全球变暖是当前人类共同面临的问题，气温升高导致冰川消融加剧、海平面上升、极端气候事件频发，威胁着人类生存与未来社会可持续发展。滨海地区人口众多，产业发达，经济发展与环境保护之间的矛盾十分突出。减排和增汇是应对气候持续变暖的两条有效途径，其中增汇能在保证现有经济发展状态的同时实现碳中和的目标。增加滨海湿地碳汇是应对全球变暖，促进经济发展的重要保障之一。从20世纪起，碳封存、碳储量、碳固定等有关碳汇的关键词开始出现，且出现频次不断增加。2009年，联合国环境规划署等国际组织发布的《蓝碳：健康海洋对碳的固定作用—快速反应评估》指出，海洋碳汇是当前人类应对全球变化所做努力中需要弥补的最大缺口。海洋碳库是世界上最大的碳库，其容量相当于陆地碳库的20倍^[40]，海洋碳汇对缓解气候变化有至关重要的作用^[41-42]。红树林、滨海盐沼、海草床具有较高的生产力和较低的物质分解速率，固碳潜力巨大，增加滨海湿地的碳汇能有效减缓气候变化，因此，有关其碳汇过程的研究逐渐成为重点和热点。

（2）聚焦不同类型滨海湿地生态系统的碳排放通量及影响因素。滨海湿地是海洋碳汇的重要组成部分，其面积不到海洋面积的0.2%，却占海洋有机碳埋藏总量的50%，是重要的海岸带碳库。同时，滨海湿地也是碳源，系统中各类生物的呼吸作用会向大气排放碳。滨海湿地碳排放通量研究扩展到不同类型的滨海湿地，如红树林、滨海盐沼、海草床。有关海草床的研究出现较早，但一直处于停滞状态，21世纪之后又重新受到重视。从频次统计来看，2001－2011年海草床一词的出现频次为48次，2012－2020年出现频次达427次。从各阶段关键词来看，CO₂、CH₄、N₂O三种温室气体的研究不断增多，影响温室气体排放的驱动因素逐渐成为研究焦点。其中，土壤理化性质与潮汐作用是影响碳排放通量的主要因素。

（3） 强调人类活动对滨海湿地碳库的影响。随着海岸带围垦、资源过度利用、环境污染等因素影响的加剧，海岸带蓝碳生态系统正急剧退化^[43-45]。据关键词统计，自2001年以来，“湿地丧失”在2001—2011年、2012—2020年出现频次分别为85次、321次，出现频次显著增加。相关数据也说明了这一变化：全球1/3海草床已丧失，2000年以来每年消失速度超过7%^[46]，全球25%的盐沼不复存在^[47]。人类活动对滨海湿地的影响越来越大，如何评估人类活动造成的影响、有效减少滩涂围垦、恢复滨海湿地的碳汇功能成为重要议题，对编制蓝碳清单、实现可持续发展具有重要的意义。2011年，第一届国际蓝碳政策工作组会议制定了多项政策，以保护滨海湿地，减缓生态系统退化。2013年，《近海海洋的碳循环变化》一文指出，人类对近海活动的压力将对未来滨海碳汇格局产生重要影响。同年，中国科学院院士焦念志发起并组建了“全国海洋碳汇联盟”，建设“产学硏政用”创新机制，联合全国优势力量探求海洋碳汇过程机制、研发减排增汇对策。随着世界范围内开展的蓝碳活动增多，人类活动下滨海湿地的蓝碳变化越来越受关注。

围绕滨海湿地碳收支领域的研究热点和趋势，结合我国温室气体的减排目标，未来滨海湿地碳收支研究重点应包括：① 滨海湿地碳通量及影响因素，即关注不同类型湿地的碳通量，综合分析自然环境与人类活动对滨海湿地碳收支的影响；② 滨海湿地蓝碳估算，加强实地观测与模型模拟等手段的综合运用，建立海岸带蓝碳估算体系，编制蓝碳收支清单；③ 应对气候变化的滨海湿地固碳增汇和碳中和技术。滨海湿地碳汇作为蓝碳的重要组成部分，其碳埋藏速率要远高于陆地森林。未来需加强红树林、盐沼、海草床等滨海湿地生态系统的固碳增汇技术研究，通过基于自然的解决方案增加滨海湿地的碳汇功能，构建生物量高、繁殖速度快、固碳能力强的高碳汇群落。

3   结 论

本文利用VOSviewer软件定量分析了1979－2020年滨海湿地碳收支领域的英文文献，结论如下：① 1979年以来，滨海湿地碳收支研究不断发展，发文量与被引频次都呈增加趋势；② 主要学科领域涉及环境科学、海洋淡水生物学、生态学等，发文量较高的三个期刊是《Estuarine Coastal and Shelf Science》《Marine Ecology Progress Series》《Science of the Total Environment》；③ 发表相关论文较多的国家和机构多在亚洲、南北美洲和欧洲，其中美国发文量居世界首位；④ 温室气体排放、气候变化与碳库、碳循环等是未来相当长时间里的研究热点。