摘要
气候变化通过改变温度和湿度条件，正在影响农田生态系统的土壤有机碳储量及其相关的碳通量——包括有机物的矿化、微生物的呼吸速率以及二氧化碳（CO?）的排放。生态系统呼吸作用是将陆地碳库与大气中的二氧化碳连接起来的主要途径，它直接决定了农田的碳源-碳汇平衡。作为农业生态系统的重要组成部分，土壤微生物直接参与生态系统呼吸作用和有机碳的转化：它们通过分解有机物来促进异养生物的呼吸活动，同时合成新的有机化合物，形成微生物生物量，并促进有机碳的稳定；其群落组成和代谢活动会随着环境条件的变化而调整。为了总结研究进展并阐明过去三十年的发展动态，我们分析了来自Web of Science核心集合的290篇文献（1991–2025年），结合使用了文献计量学工具（CiteSpace 7.0, VOSviewer 1.6.20）和结构化的证据合成方法，以描绘研究现状、知识结构、热点演变以及对农田生态系统呼吸作用背后微生物过程的理解。文献数量稳步增长，其中中国（161篇；55.5%）和美国（47篇；16.2%）贡献最大，两者合计占样本总数的71.7%。知识结构主要围绕五个核心主题展开（生态系统呼吸作用、土壤微生物群落、土壤有机碳、碳循环和农业管理），形成了14个主要的主题簇（Q = 0.668, S = 0.778）。这些主题领域并非严格按顺序发展，而是大致并行发展的，研究重点也随时间逐渐变化：早期的研究主要集中在基础的碳循环过程上，包括土壤呼吸通量、有机物分解和二氧化碳释放；而后来的研究则越来越关注微生物群落结构、功能机制、碳利用效率、土壤有机碳稳定、碳封存、真菌群落以及生态化学计量学。农田呼吸对气候变化的响应具有依赖性：在特定条件下，其方向和强度可能受单一限制因素的影响；但从整体来看，这些响应是温度、湿度、养分供应和农业管理多种因素协同作用的结果，其中微生物过程起着关键但尚未完全明确的作用。未来的研究应优先考虑长期的实地观测、多因素耦合实验以及微生物过程的功能验证，并将微生物机制整合到生态系统模型中，以增强对农田碳循环的预测，支持农业减排、碳封存和可持续管理。
