图1 坡面尺度的地球关键带结构示意图
结果表明，美国、中国大陆、法国、德国和英格兰是发文量最多的国家/地区；水资源学、地球科学多学科、环境科学、地球化学地球物理和土壤学等学科的发文量贡献最大；相关文章主要发表在水资源研究、水文过程、包气带研究、化学地质学和水文学等杂志；发文量最大的机构依次是宾州州立大学、中国科学院、中国科学院大学、亚利桑那大学和科罗拉多大学；影响力最大的五位作者依次是Brantley SL、Anderson SP、White AF、Lin H和Riebe CS；热点论文主要关注岩石风化、结构演化和过程模拟等主题，尤其是水土过程及其对气候变化的响应和模型模拟（图2、图3）。根据上述特征和专家知识，本文将地球关键带研究划分为萌芽阶段（2001—2006年）、初期阶段（2007—2017年）和快速发展阶段（2018—2021年）。
图2 地球关键带相关研究的发文情况统计
图3 地球关键带领域引文共被引（a）和关键词（b）图谱
研究表明，当前地球关键带科学遵循“结构-过程-功能-服务”的研究思路，主要研究内容包括地球关键带分类、地球关键带结构定义与反演、地球关键带过程的模型模拟、地球关键带服务与决策支持。其中，关键带分类的案例尚不多见，但对认识和管理地球关键带过程具有重要意义；地球物理技术逐步成为结构反演的主流手段；模型方面主要采用数据驱动和问题（过程）驱动模型；地球关键带服务与决策支持主要关注地球关键带服务的价值评估，地球关键带过程对气候变化和人类活动的响应机制，地球关键带服务在外界干扰下的演化，如何有效利用和管理关键带中的各种自然资源，以及如何量化、权衡与提升其服务能力。
概括地讲，地球关键带研究的主要优点是相对清晰地划定了地球表层系统的边界，强调研究的系统性、跨学科性和跨尺度性，其主要研究特色是深时、深度与深耦合。不足之处，主要在于现有观测台站代表性及其相互联系性不强；缺乏统一的地球关键带演化与功能的理论框架；对地球关键带过程耦合的内在规律及其对外界环境的响应机制认知不足；已有成果的实践运用不够充分；学科交叉程度偏低，人才储备不够。
未来，地球关键带研究应进一步加强基础设施建设、学科交叉与人才队伍建设。同时，应进一步将地球关键带研究与社会需求结合。通过加强新技术、新方法的研发与运用，完善地球关键带科学的理论、模型与方法体系，揭示地球关键带多要素、多界面过程的耦合机制及其环境效应。
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