关于蓝碳生态系统恢复技术的计量学文献综述

《Regional Studies in Marine Science》：A Bibliometric Review of Blue Carbon Ecosystem Restoration Technologies

　　

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  对BCE恢复技术的文献计量分析。
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  BCE恢复技术显示出快速增长和分阶段的演变。
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  BCE恢复技术应用于红树林、盐沼和海草地。
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  确定了BCE恢复技术的未来发展方向。

引言

在21世纪，应对气候变化和生态退化已成为全球环境议程的主要优先事项。然而，仅靠减排措施不足以实现《巴黎协定》将全球变暖限制在1.5°C的目标（Clark等人，2020年）。因此，基于自然的解决方案（NbS）越来越受到重视，它利用生态系统过程来捕获和储存大气中的二氧化碳（CO?），被认为是技术脱碳路径的重要组成部分，也是实现碳中和战略的关键要素（Wamsler等人，2020年；联合国环境规划署和国际自然保护联盟，2021年）。在各种NbS方法中，蓝碳生态系统（BCEs）由于其卓越的碳封存效率和长期碳储存潜力而备受关注，使其成为国际气候政策、生态系统管理和海洋科学研究的重点（Wang等人，2023年）。

BCEs主要包括红树林、海草和盐沼，是海洋和沿海生态系统的关键组成部分（Nellemann和Corcoran，2009年；Mcleod等人，2011年）。全球评估表明，BCEs覆盖了超过1.85亿公顷的面积，每年具有约81.2±12.6百万吨碳的封存潜力（Bertram等人，2021年）。此外，全球范围内BCEs的恢复可提供显著的气候缓解效益，每年有可能减少约304太克二氧化碳（Tg CO?e）的排放（Macreadie等人，2021年）。到2030年，大规模的蓝碳生态系统（BCE）恢复还可能额外封存约621太克二氧化碳（Tg CO?e），相当于当前全球年温室气体排放量的近3%。因此，BCEs在碳封存和气候变化缓解中发挥着不可或缺的作用。

尽管BCEs具有巨大的碳封存潜力，但它们在全球范围内持续减少，这给气候变化缓解工作带来了重大挑战（Duarte等人，2013年）。人为活动的加剧，包括城市化、沿海填海、水产养殖和工业污染，导致了BCEs的大规模退化（Hamilton和Friess，2018年；Sasmito等人，2025年）。例如，自2000年以来，已有数千平方公里的红树林丧失，导致生态系统服务的丧失和大量碳储量的释放（Friess等人，2019年；Blanton等人，2024年）。因此，推进和应用BCE恢复技术对于恢复碳封存能力、增强生态系统功能、加强海岸保护和保护生物多样性至关重要（Vanderklift等人，2019年；Mariani等人，2024年）。需要注意的是，保护、修复和恢复在概念上是有区别的。保护侧重于维持生态系统的现有状态，修复主要旨在恢复退化生态系统中的特定生态功能，而恢复则旨在重建生态系统结构、功能和生态过程。

在《联合国气候变化框架公约》（UNFCCC）和“联合国海洋科学促进可持续发展十年”（2021-2030年）的框架下，世界各国政府越来越认识到BCEs在应对气候变化中的核心作用。BCEs的恢复被确定为气候变化缓解战略的关键组成部分，并且对其恢复的投资不断增加（Hilmi等人，2021年；IOC-UNESCO，2021年）。此外，2013年发布的《2006年IPCC国家温室气体清单指南补充文件：湿地》提供了沿海湿地温室气体核算的标准化方法，为评估BCEs的恢复成果和碳封存提供了重要基础。随着对气候缓解和生态系统管理需求的增加，BCE恢复技术持续发展，导致了多种恢复路径的出现，包括自然再生、水文恢复、潮汐流恢复和生态工程。这些方法通过促进植被恢复、恢复生态过程和改善生态系统功能来增强碳储存能力（Temmink等人，2022年）。

先前的研究从不同角度探讨了BCEs及其各个生态系统的恢复。例如，Wang等人（2024年）使用文献计量方法分析了全球蓝碳研究的热点和演变趋势。Hernández等人（2024年）揭示了红树林蓝碳研究的发展特点。Gerona-Daga和Salmo（2022年）总结了东南亚红树林恢复研究的进展。然而，现有研究主要集中在蓝碳领域的总体知识演变或特定生态系统的恢复过程上。系统分析BCE恢复技术与碳封存和生态系统服务增强相关的研究景观和发展趋势仍然有限，特别是全面考察红树林、盐沼和海草等代表性BCEs的恢复技术的综合研究。值得注意的是，蓝碳概念的发展并未与海岸生态系统恢复技术的进步同时发生。红树林、盐沼和海草的恢复实践早于蓝碳概念的出现，这些技术后来被整合到蓝碳框架中，用于增强BCEs的碳封存和生态系统服务。

基于以上内容，本研究旨在回顾与蓝碳框架下的碳封存和生态系统服务功能相关的生态系统恢复技术的最新研究成果。采用文献计量分析方法系统地回顾和综合相关已发表的文献，从而阐明相关恢复技术的当前应用状况和发展趋势。与传统的叙述性综述不同，文献计量分析能够定量评估研究热点、知识结构和主题演变，从而更系统地理解BCE恢复技术的发展轨迹和新兴前沿。本研究回答了三个关键问题：(i) 与碳封存和生态系统服务相关的BCE恢复技术有哪些研究进展？(ii) 当前研究中涉及哪些类型的BCE恢复技术，它们的优势、局限性和适用条件是什么？(iii) BCE恢复技术的未来研究方向和趋势是什么？与现有文献相比，本研究做出了两项主要贡献。首先，它系统地回顾了与碳封存和生态系统服务相关的BCE恢复技术的发展轨迹，将其发展过程分为三个阶段，从时间角度揭示其特定阶段的发展特征。其次，基于三种典型的BCEs，系统总结了不同恢复技术的适用性和实施路径。此外，从系统协同和综合治理的角度确定了潜在的未来研究方向，为BCE恢复提供了更全面的分析框架。本研究不仅加深了对BCE恢复技术的理解，还为它们的实际应用提供了有价值的理论见解。

其余部分安排如下。第2节介绍研究方法。第3节展示了所选文献的可视化结果。第4节对BCE恢复技术进行了系统性的综合和分类。第5节讨论了潜在的未来研究方向。第6节总结了本研究的主要研究结论。

章节片段

数据来源和搜索策略

本研究选择Scopus和Web of Science Core Collection（WoSCC）作为数据来源，主要是因为这两个数据库在学术研究中的广泛认可度和强烈的互补性。作为全球最具影响力的多学科学术数据库之一，WoSCC采用了严格的期刊选择标准和完善的引文索引系统，确保了高学术质量和数据可靠性（Li等人，2018年；Wong等人，2022年）。与此同时，Scopus提供了更广泛的

年度出版趋势

图2展示了2000年至2025年该领域相关出版的年度分布情况。总体而言，出版物数量呈逐步上升趋势，表明研究关注度随时间逐渐增加。近年来，全球气候目标、NbS概念以及包括遥感和人工智能（AI）在内的技术进步推动了BCE恢复研究的发展。这些进展使该领域向更定量的方向发展

BCE恢复的主要技术

红树林、盐沼和海草生态系统的恢复技术有着悠久的发展历史。它们的发展早于蓝碳框架的建立。近年来，人们日益认识到它们在碳封存和生态系统服务方面的作用，这促进了这些技术融入蓝碳研究框架。它们已成为提高碳封存能力和生态系统服务效益的重要方法

未来研究方向

从第4节可以看出，BCE恢复技术已发展成为一个多样化的技术体系。该体系整合了物理恢复、生物恢复、生态过程调节和监测支持。研究重点逐渐从植被恢复转向生态过程调节和恢复评估。然而，现有恢复技术的长期生态效益和机制仍受到气候变化的影响

结论

BCEs对全球气候变化缓解和生态恢复具有重要的战略价值。本研究回顾了2000年至2025年的446篇相关 publications。通过文献计量分析和系统综述，探讨了该领域的研究演变模式和进展。进一步提出了三个未来的研究方向。

研究结果表明：(1) 相关研究的发展具有明显的阶段性特征。(2) 例如中国等国家的

CRediT作者贡献声明

Yanbo Ai：撰写——审稿与编辑，撰写——初稿，软件开发，数据分析。Ying Cui：指导，方法论设计，数据整理，概念化。

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的竞争性财务利益或个人关系可能会影响本文报告的工作。

Yanbo Ai|Ying Cui