基于CiteSpace的土壤生态系统服务研究热点与趋势

陈甜倩 高 阳 冯 喆 杨 杨 吴克宁 赵华甫

(1.中国农业大学 土地科学与技术学院，北京 100193；2.中国地质大学(北京) 土地科学技术学院，北京 100083；3.自然资源部土地整治重点实验室，北京 100035)

土壤是生物圈、岩石圈、水圈和大气圈的核心部分和交汇区，是地球关键带的核心组成部分[1]。土壤汇集了碳、氮和水三大生物地球化学循环[2]，是支撑生物多样性和人类生存的重要生态系统。随着人口的增长，土壤压力逐渐增加，土壤的自然资本也面临持续的下降[3]，土壤安全这一新兴的可持续性科学概念也越来越受到重视[4]。土壤安全取决于土壤的生态系统服务[5]。土壤生态系统服务是指“土壤特殊自然资产对人类提供的福祉”[3]，其强调土壤在生态系统和土地利用范围内，维持生物生产力、维护环境质量、促进动植物和人类健康等诸多惠益[6-8]。目前，土壤生态系统服务的概念内涵[9]、观测手段与技术[10]、区划与制图[11]等研究已经取得成果。土壤生态系统服务是与农林生产紧密相关的，通过土壤功能形成传递至人类社会的终端自然供给，包括初级生产力、水净化与调节、碳封存与调节、生物多样性供给、养分供给与循环等[12]。在服务评价指标及其权重方面，文献和专家经验等先验知识是选取指标和确定权重的重要依据；在具体服务评价模型上，遵循生态系统服务评价普遍经验，多采用可表达水土过程的机理过程模型[13]。在过程驱动及影响机制方面，土壤生态系统是不同作用尺度的成土因素共同作用的结果[14]。全球气候变化[15]、城市化[6]、人为工程[10]等影响了土壤的封闭、压实，加剧了盐碱化和污染，是土壤生物多样性和生态系统服务变化的重要因素。

与其他服务相比，土壤生态系统服务在过程和机理性评估方面优势明显，其野外采样、控制实验和过程模拟等较技术相对成熟。但与土壤过程与功能评估相比，土壤生态系统服务分类和经济评估仍处于探索阶段[16-19]。通过强化土壤生态系统服务以合理利用、改善、恢复土地资源[20]，保障粮食安全[21]，是解决气候变暖和土壤退化下等土壤可持续管理重要抓手[3,22]。因此，本研究拟以土壤生态系统服务研究领域1 617篇文献为研究对象，基于Web of Science核心数据库提供的相关文献引文信息，采用文献计量法来对现有土壤生态系统服务研究成果进行系统梳理，提炼相关文献并绘制知识图谱， 结合引文可视化工具，采用合作网络分析、共被引分析、关键词共现分析及突发分析，绘制知识图谱，揭示土壤生态系统服务研究动态，以期为土壤生态系统服务优化调控研究提供参考。

1 数据来源与研究方法

1.1 数据来源

本研究采用英文文献进行计量化分析，数据样本选自Web of Science核心数据库，该数据库收录了全球各个学科重要的文献，及其作者和作者附属机构，并提供完整的引文信息。

检索步骤包含：①检索起点选定1997年，即Costanza等[23]发表《The value of the world’s ecosystem services and natural capital》(世界生态系统服务与自然资本核算)的重要年份；②检索时间截至2020-12-31；③检索语句为TU=ECOSYSTEM SERVICE AND TI=SOIL。

检索结果筛选步骤：①选择文献类型(Document Types)为文章(ARTICLE)，删去会议摘要、书评、信件；②删除无关条目，去除重复条目。最终，以检索所得的1 617篇文献为研究数据。

1.2 研究方法

本研究采用文献可视化分析软件CiteSpace，该工具为检测和可视化随时间推移的新兴趋势和突变而开发，根据相关文献的被引情况等可确定某一领域的基础[24-25]。具体研究思路见图1。通过对筛选所得的1 617篇文献进行研究阶段分析、关键词共现分析和突发分析、文献共被引分析，结合对1997—2020年各年份内的文献的主题梳理，探索研究领域演化的关键路径，并进行一系列可视化图谱的绘制，来形成对学科研究热点、学科演化分析和发展前沿的探测。

图1 研究框架Fig.1 Research framework

关键词主要是用于表达文献核心内容的描述性词语[26]。在所考虑的时间序列中，关键词出现频次和突发强度是热点变化途径识别的关键要素[27]。文献的共引文献内容反映了研究领域的知识基础，为深入研究奠定了基础[28-29]。因此，本研究采用关键词共现分析和突发分析，结合文献共被引分析，概括研究热点，把握学科领域的发展脉络[30]。

在研究发展脉络的具体划分中，对“关键词”采用对数似然率(Log-likelihood ratio，LLR)方法进行聚类，通过LLR和MI算法提取的研究术语倾向于反映集群的独特性[23]，并且使用LLR算法提取聚类标签会更加符合实际情况，重复较少。另外，对于文本分析和类似问题，使用LLR可以大大改善统计结果，如：使用非常小的文本量可以有效地进行统计文本分析，并且可以比较罕见现象和常见现象发生的重要性[31]。

本研究参数设置和所涉及的指标解读如表1所示。设置项目有：时间范围(Time slicing)、主题词来源(Term source)、节点类型(Node types)、主题词阈值(Selection criteria)、网络裁剪(Pruning)，其余保持默认(Default)。图谱解读主要从节点(node)、连线(link)、颜色(color)、标注(label)、网络(network)等分析，计量指标有频次(frequency)、中介中心性(betweenness centrality，简称“中心性”)、突发度(strength)等。

表1 文献分析研究方法及参数设置Table 1 Overview of research methods and parameter setting

2 土壤生态系统服务核心观点

2.1 土壤生态系统服务文献基本特征

在全球气候变化、粮食安全与农业可持续发展需求的背景下，土壤生态系统服务文献数量近年来快速增加。最早的一篇与“土壤生态系统服务”直接相关的文献发表于1998年[32]。1997—2020年，共收集到 1 617篇文献发表在266种期刊上，与生态学、环境学等相关的ScienceoftheTotalEnvironment、AgricultureEcosystemsEnvironment、AppliedSoilEcology和Geoderma4种期刊刊载量靠前。在发表阶段划分上，1997—2005年土地生态系统服务相关文献年发文数量较平稳；2006—2018年年度发文数和累计发文数增长较快(图2)。2006年是土壤生态系统服务出版文献快速增长的一年。其中：Housman等[33]阐释了固碳固氮服务在科罗拉多高原和奇瓦瓦沙漠的生物土壤结壳的演替阶段之间的差异，被引达142次；同年，Lavelle等[34]论述了土壤中的无脊椎动物和生态系统服务之间的关联，被引达441次。

图2 1997—2020年土壤生态系统服务相关文献发表数量Fig.2 Distribution of the number of research documents published from 1997 to 2020

2.2 研究热点概括

由关键词共现图谱可见，排名前5的绝对高频关键词有“生态系统服务(ecosystem services)”、“管理(management)”、“生物多样性(biodiversity)”、“有机质(organic matter)”、“土地利用(land use)”，而出现时间最早的关键词为“影响(impact)”(图3)。通过关键词突发性检验(表2)，识别出突发强度较大的前33个关键词。突发词反映了不同研究时期的研究内容和研究区的变化。关键词的频次、突发性能宏观反映出研究主要主题及变化，但是词频高低只代表这个主题的关注程度。因此，本研究通过被引网络图谱分析(图4)，来刻画土壤生态系统服务研究内各个主题的重要性，并依据土壤生态系统服务研究热点演化趋势可划分为起步(1997—2008年)、概念及研究体系初步形成(2009—2013年)、稳定发展(2014—2015年)和深入探索(2016—2020年)4个阶段。纵观4个研究阶段，从对土壤生态系统服务的初步探索，到开始出现较强的研究网络凝聚力，对土壤生态系统服务的认知也更为丰富，进而探索了可持续管理路径，呈现出循序渐进的规律，较好的表现了学术界对于新事物的“初识—熟知—深入”的接受过程。

表2 土壤生态系统服务突发词年份排序Table 2 Outburst year ranking of soil ecosystem service

图3 关键词共现图谱Fig.3 Time and focus distribution of keywords

图4 土壤生态系统服务研究主题网络图谱Fig.4 Topic network map of soil ecosystem services

2.2.1研究初期

1997—2008年，土壤生态系统服务研究处于起步阶段，各聚类内的关键词高频出现，这标志着土壤生态系统服务在这个时期突破性发展，从共被引网络来看(图4)，研究主要集中在于“可持续农业”和“植物物种”2 个方面[35-36]，高强度突发性关键词有“cropping system(种植系统)”和“landscape(景观)”。

土壤是生态系统服务多样性的重要来源，其所提供的有益服务可支持大多数农牧业生产系统，比如土壤形成、养分循环、初级生产[34]。然而土壤圈内部的物质迁移、转换过程活跃，与地球其他圈层之间的物质交换过程、速率、机制及其相互影响机制复杂。在这一时期，土壤生态系统服务研究被作为切入点来研究土壤中生物和功能多样性以及生态相互作用。Lavelle等[34]认为在土地和景观尺度上，无脊椎动物积极参与土壤中物理、化学和生物过程之间相互作用，通过土壤提供重要的生态系统服务，可能是土壤质量的最佳指标，但其价值往往被忽略，应将无脊椎动物视为一种资源，通过对其进行适当管理，以增强农业生态系统提供的生态系统服务功能。同时期的Barrios[37]关注到土壤生物群落可以对土地生产力产生直接和间接的影响，直接影响是指特定生物立即作用与农作物产量的影响；间接影响包括土壤生物参与碳和养分循环，土壤结构改变和食物网相互作用所产生的影响最终产生了影响生产力的生态系统服务，并且提出明确和合理管理土壤生物区系来管理土壤生态系统服务。

此外，土壤有机质是土壤资源状况的有效指标，反映了聚集和渗透等功能性状，并在维持农业景观的生产和生态系统服务中发挥着关键作用[38]。在这个阶段已有研究提出应重视黑碳和埋藏碳对土壤生态系统服务的影响，并且有必要在景观尺度、流域、区域和全球尺度上评估受土壤耕作和残留管理影响的碳循环的组成部分[39]。

总之，早期的土壤生态系统服务研究作为生态系统服务研究和土壤学的前沿分支，从土壤圈层的复杂作用出发，关注了土壤生物和土壤有机质等对土壤生态系统服务的影响和指示作用，并且出现包括景观级别在内的多尺度的研究案例或者研究导向。在这一阶段，研究以对土壤功能的探索和实用性研究为主，逐步进行概念界定和知识积累。

2.2.2研究增长期

2009—2013年，土壤生态系统服务研究处于概念及研究体系初步形成的阶段，开始形成不同的研究分支，逐步拓展研究网络，大量高频次关键词和突发词大量涌现，以欧洲的土壤生态系统服务研究最为活跃。知识图谱显示，该领域研究者对土壤生态系统服务的认知逐渐丰富，突发词有“农业土壤(agricultural soil)”、“分类(classification)”、“生态系统(ecosystem)”、“土壤质量(soil quality)”、“蚯蚓(earthworm)”等18个，其中“土壤动物区系(soil fauna)”突发期为2012—2016年，“丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi)”和“尺度(scale)”的突发期直至2017年结束(图4)。

研究热点内容之一是与可持续农业和生态系统服务有关的土壤管理，包括土壤特性研究、农业耕作方式研究、农户产权等在内。通常认为有机耕作可以保护和利用土壤生态系统服务，也是一种更可持续的粮食生产方法，可持续农业和自然恢复也被视为耕地集约化利用的可行的长期替代方案[40]。但是“有机农业”和“常规农业”都涵盖了多种耕作方式，其中，某些方式比其他方式更多地增强或减少了生态系统服务，因此可持续农业应当集中于特定农业实践[41]。此外，Foudi[42]考察了产权在农民实践和水土保持中的作用，建立了包含土壤生态系统服务的生产函数方法在内的最佳控制模型。

土壤食物网属性可解释土地利用系统中的生态系统服务的变化，如土地利用系统和地理位置之间碳和氮循环的过程，并且比土地利用更好地预测了这些过程[43]。已有研究表明，在生态系统变化过程中土壤食物网的变化会改变碳和养分循环速率，对植物生长和固碳具有重要意义[44]。为此，欧盟开展“欧洲流域土壤转化”项目(Soil Transformations in European Catchments)，关注了土壤食物网在生态系统过程(固碳、养分循环、土壤团聚体形成)中的作用[40]。土壤食物网中的重要消费者是土壤动物，是生态系统服务的提供者，因此土壤动物功能复杂性与土壤生态系统服务之间的关系的微观研究也是这一时期研究的热点[45]。

在共被引网络(图4)的关键节点对应文献中，Schimel等[46]主要探讨了微生物生理和群落组成对干旱和冻结两大重要生态系统压力因素的响应及其对生态功能的影响。土壤生物群对于许多土壤过程和功能至关重要，因此Pulleman[47]提出可以通过对生物指标进行监测，以达到联系土地利用管理与土壤生态系统服务的目的。但是这并不是具有普适性的生物指示剂，在不同的土壤条件下仍需要相应的指标，比如在沙质和粉质土壤中，弹尾目和线虫之间的相互作用对于降低小麦秸秆的氮浓度至关重要，对促进土壤健康做出了重要贡献[48]。此外，生物多样性也提供许多生态系统服务，对于生态系统管理者来说，需要确定所有物种是否都是服务同等重要提供者，或者某些物种是否比其他物种更重要[49]。

土壤质量是土壤健康的代名词，在考虑当代和未来土地利用时是重要的概念[50]。为实现土地可持续性管理和决策，需要关注土壤和土地利用如何支撑生态系统服务[50]。比如考虑到环境的多样性，必须调整全球政策，并在国家或国家以下各级制定战略，以改善土壤环境，此类倡议须在当地农民一级采取行动，并着重于生态系统服务[51]。对于利益相关者而言，开发优化分配和量化生态系统服务的工具有助于认识和应用生态系统服务[52]。梳理土壤形成过程的概念与土壤形成的因素，可用于构建生态系统服务—自然资本的整体概念模型[53]。Dominati等[5]以土壤形成、功能和分类系统为基础，结合对生态系统服务的思考，开发了土壤自然资本和生态系统服务分类和量化框架(图5)，可供土壤学家、农户和政策制定者在内的不同利益相关者用于土壤管理和决策[54]，甚至生态风险评估[55]。该框架的建立较同时期的案例研究更具讨论空间，如Robinson[56]认为该框架可应用地球系统方法和生态系统供应链的原理，关注土壤生态系统产品和服务的来源，但是这并不影响该框架的广泛使用。

图5 土壤自然资本和生态系统服务分类和量化框架(修改自Dominati等[5])Fig.5 Framework for the classification and quantification of ecosystem services from soil natural capital (Adapted from Dominati et al. [5])

总之，这个阶段的案例研究主要包括“可持续利用管理”、“土壤食物网属性”和“生物化学特征”3部分的内容，重要理论贡献有土壤自然资本和生态系统服务的分类评估框架，热点分支主要集中在“土壤微生物与土壤生态系统服务”和“农业土壤生态系统服务”上。这一时期的研究主题和范式更加丰富，呈现出从概念界定、研究范式的讨论走向微观具体的发展趋势。

2.2.3研究稳定期

2014—2015年，土壤生态系统服务研究处于稳定发展阶段，高频词和突发词稳定增长。这个时期的共被引网络图谱中聚类节点较多、网络复杂、中心度分布均衡，出现了“森林土壤(forest soil)”、“土壤碳(soil carbon)”、“存储(storage)”、“土壤有机碳(soil organic carbon)”、“美国(United States)”、“酶活性(enzyme activity)”等突发关键词。这个阶段的研究主题和方法具有“承上启下”的特征，既是上一个研究期的延续，比如生物指标[57]、土壤自然资本—生态系统服务框架[58]，又转向了新的热点。

土壤生态系统服务的驱动机制研究便是研究热点之一，主要包括生物地球化学循环和生物多样性[59-60]、土地利用变化[61-62]等方面。此研究成果可用以建立土壤生态系统服务为基础以促进农业可持续集约化的框架，实施功能性土地管理[12]。研究热点还转向碳固存等调节服务，包括不同的植物对土壤有机碳和团聚的影响[63]、土壤其理化性状如何影响固碳[64]，主要采用对照实验法。值得注意的是，在下一个研究阶段，关于土壤碳的研究迎来了快速增长。

在这一阶段，通常使用指标表征养分循环和作物生产等土壤生态系统服务，然后研究其景观异质性梯度下的权衡/协同关系，现有研究表明在不同景观对不同土壤生态系统服务的影响程度也有所差异。比如：Marichal等[65]在亚马逊河森林景观的研究中发现在大型动物群落、景观指标、生态系统服务之间有协同关系，并且牧区土壤生态系统服务受森林景观内的影响；Williams等[66]发现农业土壤生态系统服务几乎不受周围景观的影响。驱动机制研究和景观异质性梯度下的权衡/协同关系研究可服务于农业规划、生态规划等综合性规划，其特点是需要同时考虑社会经济系统和生态系统[67]。

总之，这一时期的主要研究成果集中于土壤作为自然资本及生态系统服务提供者，其所能提供的生态系统服务及土壤生态系统服务如何满足人类需求[5]、土壤生态系统服务驱动机制研究[46]、土壤固碳的能力及其理化性状如何影响碳固存[64]等方面。

计量溯源性是测量不确定度的主要来源[4]。测量不确定直接反映出测量数据的质量[5]。因此，实验室可以结合特定测量设备历年校准结果给出的不确定度来评估该校准机构的技术能力。建议实验室应及时关注校准规范/规程的发布与实施，动态管理和评价合格校准机构资质与能力。

2.2.4研究深入探索期

2016—2020年，土壤生态系统服务研究围绕土壤自然资本及土壤生态系统服务的可持续管理路径进行了更深层次的探索。共被引网络图谱(图4)表现出节点增加、聚类紧密、网络复杂的特征，且与服务需求群组紧密相连，突发词有“牧场(pasture)”、“植物(plant)”、“重金属(heavy metal)”、“中国(China)”、“变异性(variability)”、“土地管理(land management)”、“径流(runoff)”，这些文献计量结果一方面标志着在中国开展的土壤生态系统服务研究迎来活跃期，另一方面反映了学界愈发关注土壤污染和土地管理等。比如生物结皮恢复的相关研究，针对“土壤侵蚀防护”和“水土保持”等调节服务开展了大量工作，其中黄土高原是热点研究区。

在这一阶段，世界范围内的土壤污染问题日益严峻，土壤服务管理需求快速增长。2018年全球土壤污染研讨会上的相关报告指出，世界各地对土壤污染的忧虑日益增加，据估计澳大利亚现在约有8 万个地点存在土壤污染；中国将其16%的土壤以及19%的农业土壤列为受污染土壤；欧洲经济区和西巴尔干地区约有300万个潜在污染地点；美国有1 300个地点被列入该国的超级基金国家重点污染热点清单[68]。日益严重的土壤环境问题若不及时采取对应措施，将会对人类生产生活带来不可估量的危害。中国也面临着严重的土壤重金属污染的挑战，严重损害了土壤生态系统服务和土壤安全，若不及时采取对应措施，人类生产生活将会受到危害。为评估土壤修复项目能否弥补重金属污染土壤受损的服务，如食物供给服务、文化服务、调节服务等，已有研究提出了量化受重金属污染土壤提供的生态系统服务的框架，从受污染土壤的角度来进行优化[69]。

土壤管理是实现土壤健康的重要途径[70]，此前的土壤健康管理的主要重点一直是提高农作物的生产力，并在一定程度上提高投入的相关经济效益和使用效率[71]，而在深入探索期，基于过程的土壤生态系统服务研究和管理框架[72]，开发了自适应管理和土壤功能区管理等管理策略。其中，自适应管理旨在减少管理过程中的不确定性，确保管理者在提高土壤多功能性的产出的同时不会导致土壤系统反馈产生的非线性系统转变[73]。土壤功能区管理是一种开发可持续生产系统的新策略，在农业空间内创建不同的功能区，以促进更大的土壤生物多样性，并在田地层面整合互补的土壤过程，用于优化农业系统中多种商品和服务交付，从而在保护和增强土壤功能的同时实现可持续利用[74]。

对于农业生态系统而言，部分常规耕作、管理措施会导致土壤逐步退化，比如除草剂的使用会破坏土壤的抗侵蚀能力[75]，接踵而至的便是土壤的肥力降低，尤其是土壤微生物群分解有机物的能力也会降低，因此恢复深度土壤肥力是农业土壤管理的关键[76]。现有研究表明，可通过影响农业景观中生态系统服务的供给和权衡及二者协同关系来达到管理目标[77-79]，如耕作和景观组成对水质调节和杂草控制会产生交互影响。在耕作制度方面，中等强度和一体化的耕作制度，既能维持全球粮食安全，又可以充分维持环境质量和生态系统服务供给[80]。而对于空置的城市土壤或者是废弃的农田，此阶段的研究显示这2 类土壤通常适合提供多种生态系统服务，且服务供给潜力存在一定程度的均质化[81-82]。此外，可持续土壤管理出现了以关于农民参与决策和政策建议中环境与社会的概念框架[83]，采用了一种新颖的方法即经济分析。该分析的的依据是土壤转型会产生可观的投资成本，最高的生产率和随之而来的更高的耕种利润摊销了启动成本，需要注意的是，转型可能引发土壤生态系统服务和环境质量的严重恶化[84-85]。

已有土壤生态系统服务的评估或者表征主要借助多个单项指标，但是土壤生态系统服务的整体情况可以直接由影响土壤质量的关键指标表征[86]，比如大型动物区系指标及土壤物理、化学和有机质特征[87]。Duran-Bautista等[88]发现白蚁作为亚马逊生态景观中土壤生态系统服务的指标的缺失或存在可以适当地表明某些管理措施对土壤生态系统服务的负面影响，并且指示土壤修复过程的进展。该研究是增长期的关于土壤动物区系的深入研究。此外，进一步的研究还包括生物多样性在土壤食物网过程和生态系统服务中作用的等级框架研究[89]、土壤生态系统服务的驱动机制研究等[90-92]。不同的是，这一时期驱动机制研究更为复杂，以碳固存、植物、气候之间的关系和作用机制为代表，将碳变化作为切入点的研究最为活跃[93-94]。

区别与先前的研究应用方向，这个时期多项研究提出将市规划和国土空间规划等土壤生态系统服务概念应用于规划。大多数城市规划都将土壤视为关键资源，但大多数规划未能整合指标来衡量或监测与土壤相关的功能，因此有必要发展与土壤有关的生态系统服务，以便其他领域可以轻松整合和理解[95]。为此，Blanchart等[96]建立了可对城市土壤提供的或与城市设计相适应的生态系统服务水平的半定量评估的决策支持系统。欧盟资助的项目“Save Our Soils for LIFE”提到城市土壤可以提供高质量的服务，不同的土壤根据土壤的特性和密封程度在不同的层级中提供高质量的服务[97]。当范围不限于城市土壤，向城市周边空间扩展，以在不利的环境影响与恢复或保护措施之间实现甚至净收益为目标有助于指导可持续的空间发展，可以解决生态系统服务供应的空间变化以及利益相关者对各种土壤质量的需求的多样性[98]。

3 研究前沿

土壤是万物之本、生命之源，是人类赖以生存的重要物质基础。过去，土壤管理决策集中在物理或化学支持或限制土地使用的关键土地和土壤属性上。随着人们越来越关注土地使用决策对环境、社会和文化的影响，越来越需要更广泛的土地资源信息来支持对收益、影响和权衡的评估土地使用决策[99]。土壤生态系统服务是从生态系统服务视角出发，探究土壤生态系统与人类间关联的新视角，已经形成了一定的研究基础，通过对土壤生态系统服务相关国际文献的关键词提取、共现分析和图谱绘制，梳理其研究热点变化趋势及演化路径，结果见图6。土壤神态系统服务的研究前沿主要有以下三个特点：

图6 土壤生态系统服务研究前沿识别Fig.6 Research frontier identification path in soil ecosystem services

1)以碳固存、气候调节、土壤保持等调节服务为代表土壤生态系统服务评估、以及各服务间权衡或协同关系是当前研究热点。土壤生态系统是存在于地球上的绿地生态系统的基础，土壤是全球碳循环的重要环节，土壤固碳功能也已经成为全球气候变化和生态系统研究的重点[100]，对调节服务的评估，可以为环境保护、生物多样性保护和可持续的社会行为提供逻辑上的理由和可量化的激励[52]。同时，大量研究也开始重视调节服务与其他类型服务之间的权衡/协同关系，以实现多种服务间的共赢，保证服务可持续性[101-102]。此外，尚未就其土壤生态系统服务分类和经济评估的综合框架达成共识，因此有必要为土壤生态系统服务的分类和经济评估建立一个全面的框架，以便更好地为各级治理方面的土地使用和管理决策提供依据[18,103]。

2)将土壤生态系统服务纳入管理决策是重要的应用研究方向。目前，对土壤生态系统服务的理论研究日益成熟，如何在完整的理论基础上将其应用到实际中，是土壤生态系统现在乃至未来发展的重要课题。在决策时，生态系统服务概念可以成为评估不同自然资源管理战略的有力工具，为土壤和生物多样性保护、可持续的社会行为提供了逻辑支撑和可量化的理论基础[52]；在决策支持系统中，整合与土壤相关的生态系统服务指标也有助于彰显土壤功能对城市可持续发展的重要性[95]。将土壤生态系统服务纳入土壤实地管理和政策制定是未来的重要发展方向。土壤支持下的文化生态系统对城市居民的生活质量有重要影响。比如“乡愁情结”、“恋土情结”等，是土壤从精神层面给予人们的寄托。因此，土壤文化服务可以作为监测指标，用以度量城市发展的健康和可持续程度。但大多数研究集中于城市化与土壤理化性质等相关领域，在城市发展中，开展土壤文化服务监测的实践尚不多见[95]。在未来研究中，需将土壤文化服务指标纳入国土空间规划编制过程，进一步提高对土壤在城市环境中的物质与精神双重重要性的认识。因此，下一步研究应当强化对基础理论的实证研究，发展研究分支，拓展研究领域，以形成主线明确、分支充分的知识体系。

3)多学科交叉融合为土壤生态系统服务研究提供了新的学术增长点。土壤是具有不同作用尺度的成土因素共同作用的结果[14]，这决定了土壤生态系统服务研究是集土壤学、生态学、地理学、管理学、经济学等多学科范式于一体的综合研究。通过融合不同学科知识和范式，多学科之间的相互渗透，为土壤生态系统服务提供了多种研究视角。近年来，“土地管理”、“政策”、“植物”和“气候”等关键词逐渐活跃，其中涉及到的植物学、生物学、经济学、管理学甚至是社会学问题也越来越受到关注。城市化与土壤生态系统服务之间存在着一种互反馈机制：随着城市化进程的加快，随之带来的是人口密集、产业集聚、环境污染等现象，这些现象引起了土壤结构和性质的改变，直接或间接的对土壤生态系统服务造成影响；这些影响最终又会反馈到城市生态系统中，影响其运行[6]。因此，在未来研究中，通过发挥共性导向下的多学科融合优势开展土壤生态系统服务研究，是领域进一步成熟与深入的重要途径。此外，土壤生态系统服务(包括住房、衣服和燃料的提供)和人类健康之间的联系经常被忽视，今后需要对被忽视的土壤生态服务系统与人类健康之间的联系展开调查[104]。

4 结 论

土壤生态系统服务发展至今，已经从早期的借助生态系统服务常规研究范式中找到了一条与研究领域自身特色结合的研究路径。本研究利用文献计量法，采用CiteSpace软件对1998—2018年Web of Science核心数据库中土壤生态系统服务相关文献进行合作分析、被引分析和关键词分析，并绘制知识图谱，得到以下结论：

1)近年来土壤生态系统服务文献数量迅速增加，回顾其研究历程，主要分为研究初期、概念及研究体系初步形成的阶段、稳定发展阶段、深入探索阶段等4个阶段，呈现出学术界对于新事物的“初识—熟知—深入”的接受过程。

2)研究热点可概括为：①1997—2008年，以对土壤功能的探索和实用性研究为主；②2009—2013年，热点为土壤微生物与土壤生态系统服务、农业土壤生态系统服务；③2014—2015年，热点逐步转向碳固存等调节服务的研究。④2016—2020年，土壤管理措施、碳固存对环境因子的响应机制、研究成果的实践应用是主要的研究方向。

3)通过对4个阶段的演化路径进行趋势分析，研究识别出土壤生态系统服务领域重要的发展方向包括：以碳固存、气候调节、土壤保持等调节服务为代表的土壤生态系统服务评估；将土壤生态系统服务纳入管理决策；多学科交叉融合发展。