海洋是地表系统中最大的碳库，在全球碳循环中起着举足轻重的作用，显著影响地球气候系统。生物泵和微型生物碳泵是海洋储碳的两个重要途径，其储碳效率在很大程度上决定了海洋和大气中的碳库变动，是碳增汇的关键过程。

　　摘要

　　海洋作为地球表面最大的活跃碳库，其碳收支在很大程度上决定了全球气候变化的走向。然而，海洋碳循环是一个多时空尺度的过程，相关的碳收支估算存在很大的不确定性。其控制过程与机理更是一个颇具挑战性的难题，特别是海洋储碳机制是研究全球变化及应对的核心内容之一。在海洋的主要储碳机制中，当前国际上已经开展了大量生物泵(BP)研究，使生源沉降颗粒物通量及其调控机制成为海洋生物地球化学研究中的热点，然而，海洋中溶解有机碳(DOC)碳库占海洋总有机碳库的90%以上，初级生产过程形成的有机碳只有通过颗粒有机碳沉降到深海或者经由微型生物主导的转化形成惰性DOC进入慢速循环，才能起到储碳作用。

　　海洋微型生物是海洋生物地球化学循环的主要驱动者，也是海洋能量代谢的主要参与者，在全球海洋生态系统中发挥着举足轻重的作用。好氧不产氧光合异养细菌(Aerobic　Anoxygentic　Phototrophic　Bacteria,AAPB)是海洋微型生物中重要的功能类群，它们兼有好氧异养生长和利用光能的能力，可以通过消耗有机底物为自身的生命活动提供能量，也可以利用光能来补充自身的能量需求。

　　本报告以海洋生态系统储碳与全球态势为分析对象，在定性资料调研和专家咨询的基础上，检索和收集该领域的论文数据，采用由面到点、由浅入深的分析思路，对海洋生态系统储碳与全球态势的整体态势和技术主题进行了分析，为在本领域的科技决策和研发提供支持。

　　文献分析

　　为检索出与“海洋生态系统储碳与全球态势”相关的研究与综述论文，根据用户提供的检索词，构建检索策略，在ISI　Web　of　Science数据库中，共检索到3478篇论文（检索时间2018年9月）。其中，期刊论文（Article）3036篇、综述性论文（Review）408篇。并对检索出的数据采用TDA和Excel等工具进行分析，结果如下。

　　1、研究产出分析

　　（1）年代分布

　　从检出结果看，1971年学者EADIE·BJ首次报道了“南极海洋生态系统中碳同位素的稳定变化”并在1972年报道了“南极海洋生态系统中碳同位素的分离”，学者SACKETT,WM;BROOKS,JM在1972年报道了“南极海洋生态系统中碳同位素的稳定变化”，开始了真正的对海洋生态碳循环的研究。从图1中可以看出，纵观整个研究历程，前期发文量少，时断时续，研究进展缓慢。进入2000年，发文量增长趋势逐渐明显，一直呈快速增长态势，2017年发文量达336篇。

　　（2）国家（地区）分布

　　全球共有86多个国家开展了海洋生态系统储碳与全球变化的研究，其前二十位的国家排名见下图(图2)。发文量前十位的国家分别是美国、英国、德国、澳大利亚、法国、加拿大、中国、西班牙、意大利和挪威，上述十个国家在海洋生态系统储碳与全球变化主题中的发文量占总量的71.35%。

　　从国家角度看，美国在该主题的研究中占有绝对优势，其发文量占全部论文的40.023%；位居第二位的是英国，其发文量占全部论文的13.514%。在亚洲各国中，中国的发文量最多，占总发文量的8.367%，处于排行榜的第七位；日本次之，处于全球第十一的排名，发文量仅占总量的4.572%，相对于中国处于全球第二大经济体的位置而言，在该领域的排位很低。

　　（3）机构分布

　　表1列出了全球发表的关于海洋生态系统储碳与全球变化的前二十位发文机构。其中，美国的机构具有相对优势，有10家机构进入全球发文量前20。发文量排名前5位的机构依次是芬美国国家海洋和大气管理局、中国科学院、伍兹霍尔海洋研究所、华盛顿大学和加州大学圣迭戈分校。前二十位发文机构以高校和科研院所为主，也有部分政府机关，如美国国家海洋和大气管理局、美国国家航空航天局，分别排名在第一位和第11位。中国仅有中国科学院一家机构进入全球发文量前20。英国有2家机构、法国有2家机构、澳大利亚有2家机构。德国、加拿大、荷兰分别有1家构进入全球发文量前20。

　　（4）期刊分布

　　该主题发表论文涉及期刊1571多种，发文量最多的前五种期刊分别是：MARINE ECOLOGY PROGRESS SERIES(158篇)、BIOGEOSCIENCES(116篇)、PLOS ONE(92篇)、GLOBAL CHANGE BIOLOGY(86篇)和ESTUARINE COASTAL AND SHELF SCIENCE(83篇)。

　　2.国家（地区）被引频次分析

　　对全球发表的关于海洋生态系统储碳与全球变化研究论文的被引频次进行分析，以国家进行累积加和，并计算其篇均被引频次(表3)。总被引次数和篇均被引次的高低说明研究的影响力大小，其中，总被引次数表示国家在该研究领域的影响力，篇均被引次数表示发表论文的被关注的程度。

　　从被引总频次来看，前10位依次是美国、英国、加拿大、法国、德国、澳大利亚、瑞典、西班牙、意大利和瑞士。美国总被引频次达79548次，遥遥领先于其它国家；其篇均被引频次为59.68，排在世界第1位。英国总被引频次达23890次；其篇均被引频次为45.5，排在世界第2位。中国论文总数排第7位，但总被引频次落于第12位。

　　以发文量前10位国家的国家名称、发文量和及其篇均被引频次三个指标作气泡图（图3），气泡大小表示篇均被引频次高低。由图可以直观看出，美国发文量位于第1位，篇均被引频次最高。中国发文量居世界第7位，但篇均被引频次只有17.91，在发文量前二十机构中，其篇均被引频次也排在第18位。

　　3.该领域研究技术主题分析（VOSviewer制图）

　　根据检索出的文献，通过TDA分析工具对关键词进行分析，排除无效概念，得到海洋生态系统储碳与全球变化研究所涉及的高频关键词。将主题关键词分为四类，海洋生态变化、生物类群影响、地质环境和储碳过程机制（图4）。在海洋生态变化方面，主要为海洋酸化、气候变化、全球变化、气候变暖、二氧化碳、酸化等。涉及生物类群主要浮游植物、细菌、叶绿素、有机物质、细菌等。涉及地质环境的有沉积、盆地、碳酸盐岩、海洋沉积物等；与储碳过程机制相关的有动物、鱼、桡足动物、海草、稳定同位素分析等。

　　4.小结

　　本部分对海洋生态系统与全球变化的国际基础性研究进行了文献分析，通过分析从整体上把握该领域国际发展态势，为科学决策提供支撑。

　　（1）   益生菌国际发展态势

　　全球对海洋生态系统与全球变化的研究始于上世纪七十年代初，直到2000年后，一直呈快速上升的发展态势。全球关于益生菌的研究涉及86个国家（地区），美国是这方面研究最多的国家，其次是但近5年来，中国在这方面研究投入最快，发文量处于世界第七的行列。但是从发文被引频次来看中国论文总数排第7位，但总被引频次落于第12位，篇均被引频次是17.91。相对于其他发文量较多的机构来说，中国发文的被引频次还是较少，相对于发文量，论文整体的影响力并不高。

　　（2）   益生菌主要研究内容

　　从益生菌研究所涉及的高频关键词可以看出主要研究内容涉及海洋生态变化、生物类群影响、地质环境和储碳过程机制等方面。主要关注生物泵和微型生物碳泵均由生物过程驱动，以及典型海洋生态系统固碳过程和储碳机制，从而评估全球变化（如酸化、暖化等）的影响。海洋碳循环是全球碳循环的关键环节。从单个机构上来看，美国国家海洋和大气管理局是发文量最多的机构，有896篇，其次是中国科学院，有692篇。发文量排名前十位的机构国家除美国、中国外，还有法国、德国、英国。中国与世界上的其他机构也还存在很大差距，排名相对落后。其中，除中国科学院外，没有中国的其他机构进入发文量前20位。（作者单位：中科院文献情报中心咨询服务部）

　　参考文献

　　1检索策略：主题=((“marin* ecosyst*” OR “marin* system*” OR“marin* ecolog*” OR “ocean* ecosyst*” OR “ocean* system*” OR “ocean* ecolog*”) AND (“carbon* storage*” OR “carbo* cycl*” OR “biological* pump*” OR “bio-pump*” OR “carbon* pump*” OR “ocean* acidificat*” OR" glob* chang*" OR co2 OR carbon*))