Climate-smart agriculture for sustainable farming: a bibliometric, TCM and ADO framework based systematic review (面向可持续农业的气候智能型农业:基于文献计量、TCM与ADO框架的系统综述)

《Frontiers in Conservation Science》：Climate-smart agriculture for sustainable farming: a bibliometric, TCM, and ADO framework based systematic review

引言：气候智能型农业（Climate-Smart Agriculture, CSA）为应对气候变化提供了一条改善农业生产力、恢复力与碳固存的途径。本研究对CSA实践及其在气候脆弱地区碳固存的影响进行了系统综合综述。 方法：文献检索自Web of Science与Scopus数据库，检索遵循PRISMA指南直至2026年3月，并通过混合方法评价工具（Mixed Method Appraisal Tool, MMAT）进行质量评价。随后，研究采用理论-情境-方法（Theory-Context-Methods, TCM）与前置因素-决策-结果（Antecedents-Decisions-Outcomes, ADO）框架对文献进行文献计量分析，以映射CSA文献中的主题演变与关键研究问题。 结果：结果显示CSA研究正在快速扩展，碳固存、再生农业与低排放农业已形成明确的主题集群。CSA在粮食安全、农场收入与产量方面持续表现出效益，并有助于多项可持续发展目标（Sustainable Development Goals, SDGs）。然而，重要知识与信息缺口依然存在，包括发达经济体中经验证据的缺乏、纵向与实验性研究的不足，以及对性别平等推广策略关注的缺失。 讨论：通过结合文献计量与基于理论的分析，本综述增进了关于CSA采纳与影响的理解。同时强调了针对具体情境的政策激励、强化推广服务以及定向干预的必要性，以应对规模化可持续农业转型中的资金与制度障碍。

1 引言

全球气候变化主要由温室气体（Greenhouse Gas, GHG）排放如二氧化碳（CO 2）驱动，对生命、经济发展、环境稳定与可持续性构成严重威胁。农业是排放的重要贡献者，也是气候变化下最具挑战性的部门之一。实证表明，经济增长、化石燃料使用、城市化与旅游业每增加1%将分别使CO 2 排放增加0.45%、1.77%、0.10%与0.04%；而可再生能源消费与农业生产力每增加1%可分别减少CO 2 排放0.66%与0.20%。农业生产依赖燃料与化肥等能源密集型投入，农业运营支出的近40%用于能源。尽管政策优先考虑燃料与交通脱碳，化肥与农药脱碳却鲜受关注。当前农业维系着全球25亿人生计，人口预计2050年达97亿，但主要谷物产量预计中叶将下降25-30%，热带与亚热带地区影响最重。气候智能型农业（CSA）作为变革框架，通过平衡土壤微生物组提升生产力、生态系统功能与碳固存。现有综述多聚焦CSA作为可持续框架改善粮食安全与生产力，同时降低排放并增强恢复力。然而，全球CSA研究演变缺乏系统概览，方法多样且未整合，农民采纳决策的关键驱动因素研究有限，未来方向结合新技术与政策建议的综述较少。本系统文献综述（Systematic Literature Review, SLR）提出四个研究问题：RQ1发表趋势；RQ2常用理论、情境与方法；RQ3关键前置因素、决策与结果；RQ4关键缺口与未来方向。

2 方法论

2.1 数据收集

本综述基于PRISMA 2020指南，协议预先设定。由于综合文献计量与主题数据而非评价临床或农艺干预，标准PICOS框架被调整为适应文献计量综合设计：Population/Context为CSA农业系统实证研究；Intervention/Practice为CSA实践（如保护性农业、农林业、土壤碳管理）；Comparator为常规非CSA实践；Outcomes为碳固存、生产力、粮食安全与采纳结果；Study design为报告经验证据的同行评审文章。此调整降低偏倚风险，提高透明度。

2.1.1 检索策略

使用Scopus与Web of Science，检索至2026年3月15日。布尔检索式涵盖CSA、碳固存与可持续性相关术语。旨在全面捕获CSA、碳固存与可持续性（环境、经济、社会维度）交叉文献。

2.1.2 检索标准

筛选遵循PRISMA流程。纳入标准为英文、开放获取同行评审期刊文章。限制因作者语言能力及机构无订阅访问权限，可能造成选择偏倚。

2.1.3 数据提取

初获Scopus 314篇、Web of Science 197篇。经筛选去重后剩余106篇，独立标题摘要筛选后，73篇进入全文质量评价。

2.1.4 质量评价

使用MMAT评价，标准包括研究问题清晰性、设计适合性、抽样充分性、分析透明性与结果清晰性。73项研究均满足初始标准，保留用于最终综合。

2.2 数据分析

使用RStudio合并数据并进行文献计量与可视化。应用TCM框架组织讨论，识别理论、情境、变量与方法。同时采用TCM与ADO框架，TCM评估理论基础、研究情境与方法，ADO分类关键驱动（前置因素）、决策与结果。结合提供清晰理解并识别研究缺口。软件包括RStudio、Bibliography与VOSviewer。

3 结果与讨论

3.1 文献计量分析

数据集涵盖2017-2026年，出版物输出显著增长，平均文档年龄2.96年，来源56种，年度增长率22.03%，合著普遍，国际合著占26.03%，篇均引用27.25，关键词305个。

3.1.1 年度科学产出

早期产出低，2020年左右上升，2024年超12篇/年，2025年下降可能因索引延迟。趋势反映从偶然贡献转向持续出版流。

3.1.2 国家科研合作

美国、中国、欧洲国家处于网络中心，非洲国家如肯尼亚、埃塞俄比亚、津巴布韦处于边缘但建立区域联系。呈现北南设置与南南合作，反映资源控制与研究议程决定差异。

3.1.3 三字段图

埃塞俄比亚为突出节点，连接作者与CSA、气候变化、粮食安全等主题。CSA为核心主题，再生农业与可持续性为新兴方向。体现跨学科与全球合作。

3.1.4 主题分析

主题图分四象： motor themes包括小农户 farming、埃塞俄比亚、农业技术、政策、作物生产、生计，发展成熟且中心；niche themes包括中国、排放控制、土壤碳、适应，专业性强；basic themes包括农业生产、气候变化、粮食安全，基础但方法创新少；emerging or declining themes包括农业、马拉维、经济发展，密度与中心最低。结构显示政策与生计驱动，技术测量孤立。

3.1.5 因子分析

因子图显示维度1为创新与适应，维度2为政策、系统与生产导向。三集群：政策采纳生产、小农户系统生计、创新适应。政策与可持续性概念联系弱。

3.1.6 生命周期分析

逻辑增长模型拟合累计与年度出版，R2=0.883，RMSE=1.48。容量K=118，增长率r=0.40，拐点2025年初。分三阶段：出现期（2016-2019）、扩张期（2020-2025）、成熟/饱和期（2025后）。未来出版增长放缓，转向应用与渐进研究。

3.1.7 网络分析

关键词共现网络密集，气候改变与CSA为中心节点。识别五集群：绿色（可持续性&食物系统）、蓝色（生产力、实践与分析）、红色（社会经济与地方系统）、黄色（政策、排放与管理）、紫色（决策与替代方法）。集群内聚，跨集群连接多，CSA与适应为桥梁。

3.2 TCM - ADO框架

3.2.1 理论

创新扩散理论（Diffusion of Innovations, DOI）最常用，特征包括相对优势、兼容性、复杂性、可试性、可观察性。其他理论包括预期效用理论、随机效用理论、农业技术采纳理论、气候变化理论、可持续生计框架等。

3.2.2 情境

研究覆盖29国六洲，集中于发展中与欠发达国家如中国、肯尼亚、埃塞俄比亚。背景包括性别约束、低回报、生态挑战、小农户脆弱性、土壤健康指标。

3.2.3 方法

方法多样：定量多用结构化问卷、回归模型（OLS、MESR、METE）、软件SPSS、STATA；定性用半结构化访谈、NVivo等；混合方法结合调查与访谈。建议未来用面板数据与社会心理因素评估。

3.2.4 前置因素

3.2.4.1 社会人口因素

年龄、性别、教育、经验、家庭规模、劳动力、风险态度、移动设备访问等影响采纳。

3.2.4.2 资源禀赋因素

土地规模与权属、牲畜与资产、信贷与财富、投入与交易成本决定可行性。

3.2.4.3 信息与制度因素

推广服务、气候信息服务、非政府组织（NGO）项目、灌溉、数字金融与ICT支持采纳。

3.2.4.4 环境因素

土壤肥力、降雨变率、温度变化、气候冲击、水分可用性影响实践选择与需求。

3.2.4.5 技术因素

CSA为技术集群（保护性农业、农林业、改良品种等），感知属性（相对优势等）、劳动需求、成本回报、互补与权衡影响决策。

3.2.5 决策

3.2.5.1 采纳决策

农民接受或拒绝CSA，投资改良种子、有机肥、灌溉等，放弃传统实践。

3.2.5.2 技术选择

从间作、免耕、覆盖等多实践中选特定组合，基于资源、感知利益与当地条件。

3.2.5.3 采纳强度

以技术数量、土地比例、投资衡量整合程度。

3.2.5.4 适应与风险管理决策

作物多样化、抗旱品种、改变播期、水土保持等主动韧性策略。