基于Web of Science草地退化研究態(tài)勢計量分析

干文芝 ,任永寬 ,干友民

(1.四川農(nóng)業(yè)大學圖書館,四川 成都 611130; 2.四川農(nóng)業(yè)大學草業(yè)科學系,四川 雅安625014)

草地退化是由于人為活動或不利自然因素引起的草地(包括植物及土壤)質(zhì)量衰退，生產(chǎn)力、經(jīng)濟潛力及服務(wù)功能降低，環(huán)境惡化以及生物多樣性或復雜度降低，恢復功能減弱或喪失的過程[1]。受全球氣候變暖及人類社會經(jīng)濟活動的共同影響，草地退化不斷加劇。草地退化不但影響到牧區(qū)經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展，而且危及到全球的生態(tài)安全。隨著國際社會對生態(tài)環(huán)境問題的日益重視，草地退化研究已成為各國學者們研究的熱點。近年來，國內(nèi)外學者先后在草地退化成因、退化機理、退化演替規(guī)律及退化治理、恢復和退化評價等方面進行了大量研究[2-8]。同時，借助現(xiàn)代遙感(RS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)和全球定位系統(tǒng)(GPS)技術(shù)，對草地退化進行了宏觀監(jiān)測和評價[9-11]。

文獻計量學是基于文獻事實，通過對各學科研究產(chǎn)出進行科學計量分析和比較的學科，有助于從側(cè)面了解相關(guān)機構(gòu)的學科布局、整體科研實力和學科優(yōu)勢[12]，已被廣泛應(yīng)用于林學、園藝、農(nóng)作物、生態(tài)學、草學和環(huán)境科學等諸多領(lǐng)域，如退耕還林[13]、葡萄園藝學[14]、生態(tài)學[15]、草坪學[16]、超級稻[17]、土壤重金屬污染[18]等方面。本研究從文獻信息學的角度，采用計量學分析的方法，對Web of Science數(shù)據(jù)庫中收錄的草地退化文獻進行計量研究，旨在為草地退化研究和管理提供數(shù)據(jù)參考。

1 數(shù)據(jù)來源與研究方法

Weg of Science數(shù)據(jù)庫包括Science Citation Index,Social Science Citation Index,Arts & Humanities等科技文獻引文常引數(shù)據(jù)庫，以ISI Web of Knowledge作為檢索平臺。其中，Science Citaion Index(科學引文索引，簡稱SCI)作為世界知名的引文常引數(shù)據(jù)庫，包含的學科超過170個，收錄了自然科學、土木工程、生物醫(yī)學領(lǐng)域內(nèi)的6 000余種高質(zhì)量學術(shù)期刊。本研究基于Web of Science數(shù)據(jù)源，以“Grassland degradation OR degraded grassland”為主題詞在SCI-EXPANDED中檢索1992-2011年草地退化文獻(檢索時間2012年9月28 日)。利用Web of Science數(shù)據(jù)庫所帶的分析功能和Excel的繪圖和統(tǒng)計功能，從草地退化論文的年度變化趨勢、主要發(fā)文國家(機構(gòu))、期刊分布情況、主要研究人員和研究熱點五大方面進行探討，大致可以反映我國和世界其它各國有關(guān)草地退化的研究狀況，為我國科研人員深入研究草地退化提供參考。

2 結(jié)果與分析

2.1全球草地退化發(fā)文量年度變化趨勢 論文的年代分布在一定程度上反映該領(lǐng)域的研究狀況、研究水平及發(fā)展速度，并能通過圖表反映出某一時間段內(nèi)該領(lǐng)域研究的熱點時期[19]。1992-2011年近20年間，Web of Science數(shù)據(jù)庫中，全世界有關(guān)草地退化研究的論文1 584篇，總體呈上升趨勢(圖1)。根據(jù)模擬趨勢線發(fā)現(xiàn)，文獻數(shù)量年度變化趨勢呈指數(shù)增長，說明世界各國學者對草地退化的研究越來越重視，關(guān)注度也在迅速增強。從Gompertz生長曲線[20]看，近20年來全球草地退化研究大體經(jīng)歷了兩個階段。1992-2002年為草地退化研究的起步階段，發(fā)展較為緩慢，11年間共有390 篇文獻被Web of Science收錄，年均發(fā)文量為35.45篇。2003-2011年全球草地退化研究進入了快速發(fā)展階段，論文數(shù)量急劇增長，并于2008年達到一個峰值，為176篇，這9年間共有1 194篇文獻被Web of Science收錄，年均發(fā)文量以年平均11%的速度增長。根據(jù)近20 年來有關(guān)草地退化文獻發(fā)表總量和逐年增加的態(tài)勢可預測，在未來一段時間內(nèi)，草地退化仍將是學術(shù)界關(guān)注的熱點。

通過對國內(nèi)關(guān)于草地退化的文獻進行統(tǒng)計(圖1)得出，1992-2011年，Web of Science數(shù)據(jù)庫收錄的中國有關(guān)草地退化文獻共330篇，文獻量整體發(fā)展趨勢同樣呈指數(shù)增長趨勢。從Web of Science數(shù)據(jù)庫收錄論文來看，我國從事草地退化研究相對較晚，較早的一篇文獻為中國科學研究院高瓊于1997年在《Landscape Ecology》發(fā)表的題為《A relationship between spatial processes and a partial patchiness index in a grassland landscape》的文章。此后14年間，我國在Web of Science數(shù)據(jù)庫中的發(fā)文數(shù)量逐年遞增，特別是2006年以來，發(fā)文量以年平均20%的速度增長，趕上了世界同期增長水平。

圖1 1992-2011年世界和中國草地退化研究論文年度變化趨勢Fig.1 The annual trend of published grassland degradation research papers of world and China from 1992 to 2011

2.2研究草地退化的國家分析 論文被SCI收錄的數(shù)量和被引頻次反映了一個國家的整體科研實力和影響力[21]。從Web of Science 數(shù)據(jù)庫中共檢索出美國、中國、德國、澳大利亞、英國、加拿大等94個國家發(fā)表了草地退化有關(guān)的研究論文，表1列出了草地退化研究國家發(fā)文量排序前10名的國家。其中，美國的發(fā)文量居首位，共發(fā)表了論文412篇，占總文獻數(shù)的26.01%；發(fā)文量居第2位的是中國，共發(fā)文330篇，占世界總發(fā)文量的20.83%；美國和中國的發(fā)文量均遠高于排名第3位的德國(144篇)。

論文被引頻次在一定程度上反映了其對后續(xù)研究的影響程度。從累計被引頻次來看，美國論文總被引次數(shù)最高，超過10 000次，德國、英國和澳大利亞的發(fā)文量僅為中國的一半，但其總被引頻次接近中國，均超過了2 000次；從篇均被引頻次來看，荷蘭、美國、加拿大、西班牙和英國論文篇均被引頻次較高，超過了20次·篇-1，而中國排名第10位；高被引論文(被引頻次≥50)共102篇，主要集中在美國(46篇)、荷蘭(9篇)、英國(7篇)和德國(7篇)4個國家，中國只有4篇，排名第5；從發(fā)文量和總被引次數(shù)來看，美國、中國和英國等在草地退化研究領(lǐng)域的論文綜合影響力較高；從篇均被引頻次和高被引論文所擁有的篇數(shù)來看，荷蘭、美國和英國等在草地退化研究領(lǐng)域的論文質(zhì)量較高。雖然中國在發(fā)文量上排第2位，但在篇均被引頻次和高被引論文數(shù)等指標上明顯低于美國和荷蘭等發(fā)達國家，表明中國在草地退化研究方面論文質(zhì)量整體水平還需加強。

隨著大科學時代的到來，全球性的科學問題受到日益關(guān)注，國際間合作與交流不斷加強，草地退化研究也不例外，呈現(xiàn)出較強的國際合作態(tài)勢。草地退化研究共有304篇文獻存在國家合作關(guān)系，占全部文獻的19.19%。美國、中國、德國、澳大利亞和荷蘭在草地退化研究的國際合作中表現(xiàn)較為突出，其中，美國有110篇論文存在國家之間的合作關(guān)系，涉及27個國家，位于全球草地退化研究合作交流的中心，其主要的合作國家為中國、澳大利亞和阿根廷。中國在草地退化研究領(lǐng)域與其它國家之間也存在較強的合作關(guān)系，有71篇文獻與其它國家進行了合作，涉及13個國家，主要合作國家是美國，其次是德國、日本和澳大利亞。

表1 草地退化發(fā)文量居前10位的國家Table 1 Top 10 countries of published articles number on grassland degradation

圖2 草地退化文獻發(fā)文量居前10位的研究機構(gòu)Fig.2 Top 10 institutions published articles on grassland degradation

全球從事草地退化研究的機構(gòu)共827個，全球關(guān)于草地退化相關(guān)領(lǐng)域的研究機構(gòu)主要集中在中國和美國，發(fā)文量較多的10個研究機構(gòu)中，中國占了4個，美國占了3個(圖2)。其中，中國科學院以發(fā)文量216篇位居第1位，占全部發(fā)文量的13.64%，遠高于其它相關(guān)研究機構(gòu)，然后是中國蘭州大學、美國農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)系統(tǒng)實驗室、美國科羅拉多州立大學和北京師范大學；在發(fā)文較多的前10個機構(gòu)中，以高校和科研機構(gòu)為主。

2.3草地退化期刊分布情況 通過對所刊載論文的出版物進行統(tǒng)計，可以確定該領(lǐng)域SCI來源的核心期刊，有助于研究人員選擇重點期刊進行閱讀和投稿。檢索到的有關(guān)草地退化研究的1 584篇文獻主要刊登在434種出版物上，每種出版物平均載文量為3.65篇。載文量前10名的期刊總共發(fā)文317篇，占全部文獻的20.01%，平均每種刊物載文量為31.70篇，平均影響因子是2.977；其中發(fā)表該領(lǐng)域文獻最多的期刊是英國的《Journal of Arid Environments》，它于1978年創(chuàng)刊，全年12期，由Elsevier Science出版公司出版，SCI 2011年影響因子為1.723；影響因子最高的期刊是美國的《Global Change Biology》，影響因子達6.862；篇均被引頻次最高的期刊是荷蘭的《Geoderma》，說明這3種期刊收錄的論文質(zhì)量相對較高(表2)。收錄全球草地退化論文最多的前10 種期刊主要來自荷蘭、英國和美國，其中來自荷蘭的期刊有5種，來自英國和美國的期刊分別為3種和2種(表2)。

近20年，中國有關(guān)草地退化研究的文章主要發(fā)表在146種期刊上，表3列出了收錄我國草地退化研究文獻最多的10種期刊，中國共在這10種期刊發(fā)文99篇，占中國全部發(fā)文量(330篇)的30.00%。這10種期刊平均影響因子為1.645，只有1種期刊影響因子大于3。10種期刊中，荷蘭、英國和美國各有3種，中國的期刊只有1種。我國與世界整體水平相比仍然存在較大差距，在高水平期刊發(fā)表文獻的比例有待提高(表2、表3)。

表2 草地退化發(fā)文量居前10名的期刊Table 2 Top 10 journals of published articles on grassland degradation

表3 發(fā)表中國草地退化文獻居前10位的期刊Table 3 Top 10 journals of published China’s articles on grassland degradation

表4 Web of Science中草地退化發(fā)文量居前10位的作者Table 4 Top 10 authors publishing articles on grassland degradation based on Web of Science

2.4草地退化的研究人員分析 通過對研究人員分析，可以了解一個領(lǐng)域的主要作者和核心作者，有利于讀者了解作者的研究情況，促進該領(lǐng)域?qū)W術(shù)研究與合作。1 584篇文獻所涉及的作者為4 841人，平均每篇文獻作者數(shù)為3.06人，這說明在草地退化研究領(lǐng)域呈現(xiàn)出多方合作的態(tài)勢。統(tǒng)計第一作者發(fā)文情況，發(fā)文量排名前10位作者總共發(fā)文55篇，占全部作者發(fā)文量總數(shù)的3.47%(表4)。發(fā)文量居前3位的作者分別來自美國、中國和加拿大；10位作者中來自美國和中國的較多，各有3位，說明美國和中國在草地退化研究領(lǐng)域的發(fā)文量占優(yōu)勢，中國的3位作者均來自中國科學院，說明中國科學院在該領(lǐng)域的研究處于國內(nèi)領(lǐng)先水平。

2.5草地退化研究熱點分析 分析草地退化研究相關(guān)文獻關(guān)鍵詞可以反映該領(lǐng)域研究熱點。統(tǒng)計1992-2011年草地退化SCI發(fā)文關(guān)鍵詞，對同義詞進行手工清理，列出發(fā)文量排前20位的關(guān)鍵詞(表5)。結(jié)果表明，草地退化研究的熱點主要是關(guān)于退化草地植被生物量、土壤理化性質(zhì)、空間格局變化，退化草地的恢復治理和保護、生物多樣性、土地利用和氣候變化等方面。

表5 草地退化研究出現(xiàn)頻次居前20位的關(guān)鍵詞Table 5 Top 20 keywords of in frequeny on grassland degradation research

3 結(jié)論

綜上所述，近20年來，國際草地退化研究論文的數(shù)量整體呈指數(shù)增長趨勢。從總被引次數(shù)、篇均被引頻次和高被引論文等指標綜合來看，美國和荷蘭草地退化研究論文的綜合影響力最高；美國在國際合作中的中心性最強，是全球草地退化研究合作網(wǎng)的中心，其次是中國、德國、日本和澳大利亞等。英國的《Journal of Arid Environments》、美國的《Global Change Biology》和荷蘭的《Geoderma》是刊載草地退化論文質(zhì)量較高的3種期刊；中國草地退化研究近6年來增速趕上了世界同期水平，發(fā)文量躍居世界第2，但是論文篇均被引頻次偏低，文獻主要發(fā)表在影響因子較低的刊物上，缺乏高質(zhì)量、高影響力的論文。中國科學院在中國草地退化研究中起著引領(lǐng)作用，其發(fā)文量領(lǐng)先于國內(nèi)其它機構(gòu)，但在論文篇均被引頻次和高影響力論文方面仍有待發(fā)展。

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