前沿专刊「Research Topic」，是 Frontiers 赋能学术工作者的创新方式之一，前沿专刊的客座编辑确定某领域内的研究方向，接收相关领域作者的投稿，最终以文章合辑的形式发表在期刊正刊。具有高度影响力的前沿专刊，在截稿后有机会被整理成可免费下载和共享的 eBook。

气候变化不再是一个遥远的威胁，它已经到来，扰乱着全球供应链，增加了流行病的可能性，并正在世界范围内加剧气候风险。

“地球边界”框架（Planetary Boundaries framework）是理解这一现实的一个强有力工具。它描述了九个地球生物物理系统和过程的极限，也被称为“临界点”（tipping points），这些系统和过程调节着地球生命支持系统的功能，并最终决定着地球系统的稳定性和恢复力。

该框架于 2009 年首次提出，并在此后的几年中不断修订。根据斯德哥尔摩恢复力中心的研究，科学家们现已表明，我们已经跨越了其中六个边界，这增加了剧烈且不可逆转的环境变化的风险。

为了找到将地球系统维持在地球限度内的解决方案，我们需要集体行动的力量。对此，我们分享五个前沿专刊，探讨了影响九个地球限度的一些因素。所有文章均可公开获取和下载。

一、 气候变化下的水和碳动态、森林和草原生态系统的稳定性

Water and Carbon Dynamics, Ecosystem Stability of Forest and Grassland in Response to Climate Change

在本前沿专刊中，科学家们研究了森林、草地与气候变化之间的关系。他们主要关注干旱或半干旱地区植物生长、碳封存、蒸散、水分利用效率和生态系统稳定性对气候变化的响应。本专刊还重点介绍了植被生态生理机制对气候变化的响应。

森林和草地生态系统是陆地生态系统中最重要的碳汇。这两者如何减缓和适应气候变化仍然是一个挑战。探索它们对极端气候事件的反应有助于改善植被质量，增强其应对气候变化的能力。

专刊发表了 25 篇文章，浏览量达 42,000

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二、碳中和背景下的低碳经济与健康

Low Carbon Economy and Health in the Context of Carbon Neutrality

本前沿专刊探讨了低碳经济在发展过程中面临的诸多挑战以及如何应对这些挑战。它还着眼于哪些行业会影响低碳经济的发展，包括能源、交通和建筑等。

以低能耗、低污染为基础的“低碳经济”概念已成为全球性议题。与此同时，对碳中和目标的追求也突出了公共卫生的重要性。因此，研究人员正在探索如何在保护公共卫生的同时发展低碳经济。

专刊发表了 13 篇文章，浏览量达 26,000

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三、微量元素的生物地球化学过程及其对海洋生态系统的影响

Biogeochemical Processes of Micro/Trace Elements and Their Impacts on Marine Ecosystems

本前沿专刊侧重于微量元素的生物地球化学循环及其与海洋生态系统的相互作用机制。虽然微量元素在海洋中的含量极低，但它们对海洋生态系统、全球碳循环和海洋整体健康至关重要。

在过去的几十年里，微量元素和同位素数据的日益丰富，为海水、沉积物成分的长期变化以及海洋生物圈的演变提供了新的、或许更直接的见解。这也反映出人类活动正在通过气候变化、污染物和对海洋环境的直接开发来改变海洋。

专刊发表了 14 篇文章，浏览量达 21,600 次。

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四、陆地生态系统中微生物对土壤碳循环的调控

Microbial Regulation of Soil Carbon Cycling in Terrestrial Ecosystems

本前沿专刊增进了我们对微生物在土壤有机碳储存和迁移过程中所起作用的理解。它还提高了我们开发和评估具有成本效益的微生物策略的能力，以实现碳封存和人为二氧化碳 (CO2) 排放的减缓。

土壤有机碳库的规模比全球植被和地球大气中的碳储量总和还要大。土壤与大气之间的碳交换在数量上与陆地碳循环有关。这些过程的效率是净生态系统碳储存的关键决定因素，这使得本专刊与实现碳中和和二氧化碳排放峰值密切相关。

专刊发表了 12 篇文章，浏览量达 22,300

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五、海洋人工上升流——生态响应和生物地球化学影响

Ocean Artificial Upwelling – Ecological Responses and Biogeochemical Impacts

本前沿专刊旨在研究人工上升流的优化及其在促进海洋生产力和提高向更高营养级能量转移方面的有效性。研究人员还调查了生物地球化学循环的相关后果，包括碳氮比、输出效率和与气候相关气体的产生。

养活不断增长的人口并在 2050 年实现二氧化碳净零排放是当今社会面临的重大挑战。陆地资源已被大量利用，但广阔的海洋生态系统仍蕴藏着未开发的潜力。这就是为何评估人工上升流的可行性、有效性和风险对于确保海洋粮食生产和减缓气候变化至关重要的原因。

专刊发表了 10 篇文章，浏览量达 29,900

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