河岸帶生態(tài)系統(tǒng)機(jī)制研究的文獻(xiàn)計(jì)量分析

鄒璐璐 賈小容

(華南農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)與風(fēng)景園林學(xué)院,廣東 廣州510642)

河流是對(duì)全球變化影響最為敏感的生態(tài)系統(tǒng)之一（Feld et al, 2018），人口的迅速增加以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們的生活、生產(chǎn)對(duì)河流的干預(yù)不斷加劇，水生環(huán)境惡化，導(dǎo)致水生生態(tài)系統(tǒng)被破壞（Macfarlane et al, 2018）。河岸帶對(duì)河流生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)作用是被認(rèn)可的最佳模式之一（郭二輝等, 2011），它是控制水土流失和面源污染、改善水環(huán)境的關(guān)鍵措施，對(duì)水文過(guò)程及河岸生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)具有重要的影響。憑借河岸帶地理位置的特殊性——陸地和水生系統(tǒng)的交匯處，河流為水陸信息、能量、物質(zhì)交換的重要場(chǎng)所，具有非常重要的生態(tài)價(jià)值和社會(huì)價(jià)值（韓路等, 2013）。

近年來(lái)，隨著城市化進(jìn)程的加快，河岸帶生態(tài)系統(tǒng)遭受人類(lèi)的干擾而嚴(yán)重退化（Riley et al,2018），退化河岸帶生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)與重建成為河岸帶研究的核心與熱點(diǎn)。認(rèn)識(shí)河岸帶生態(tài)系統(tǒng)機(jī)制和退化成因是開(kāi)展河岸帶生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)工作的前提（吳紅星等, 2011）。曹宏杰等（2018）、江韜等（2019）開(kāi)展河岸帶土壤對(duì)氮磷截留的機(jī)理研究，Zhao（2018）等研究河岸帶微生物N2O產(chǎn)物和N2O還原劑的豐度和群落與酶N2O生產(chǎn)潛力的聯(lián)系，程輝（2017）研究不同土地利用方式對(duì)三峽庫(kù)區(qū)消落帶庫(kù)灣生態(tài)系統(tǒng)的影響機(jī)制，Markovic（2018）等研究薩瓦河沿岸土壤中潛在的有毒元素對(duì)河岸帶生態(tài)系統(tǒng)的影響，可見(jiàn)國(guó)內(nèi)外學(xué)者已開(kāi)展較多河岸帶生態(tài)系統(tǒng)機(jī)制的研究，但由于河岸帶生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能多樣、復(fù)雜，對(duì)其的研究并不完整、系統(tǒng)，有必要對(duì)當(dāng)前文獻(xiàn)進(jìn)行綜述研究，以便開(kāi)展后期工作。

1 數(shù)據(jù)來(lái)源與方法

文獻(xiàn)計(jì)量分析法是一種科學(xué)的文獻(xiàn)分析和信息整理法，近年來(lái)已被運(yùn)用于生態(tài)系統(tǒng)及生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究領(lǐng)域（Liu et al,2019; 張玲玲等, 2016）。從總被引頻次可反映文獻(xiàn)被其他國(guó)家、機(jī)構(gòu)、學(xué)者的認(rèn)可度，被引頻次越高，說(shuō)明論文的影響力越大；篇均被引頻次越高，說(shuō)明學(xué)術(shù)水平和論文質(zhì)量越高（黃曉軍等, 2019）。文獻(xiàn)產(chǎn)出的數(shù)量在一定程度上可反映學(xué)科領(lǐng)域科學(xué)研究和發(fā)展的活躍度（韋飛黎等, 2019）。

本 文 以Web of Science中 的 Science Citation Index Expanded 數(shù)據(jù)庫(kù)為外文數(shù)據(jù)來(lái)源， 以“TS = riparian ecosystem And TS =mechanism”作為主題詞，檢索2004-2018年的文獻(xiàn)。檢索到289篇文獻(xiàn)，包括4種文獻(xiàn)類(lèi)型：研究論文262篇（占90.66%）、綜述論文27篇（占9.43%）、會(huì)議論文7篇（占2.42%）、書(shū)的章節(jié)2篇（占0.69%）。檢索到的文獻(xiàn)語(yǔ)言均為英語(yǔ)。

以CNKI作為中文數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)源，使用“河岸帶生態(tài)系統(tǒng)機(jī)制”為主題詞，檢索2004-2018年的文獻(xiàn)。檢索到文獻(xiàn)69篇，其中博士論文有18篇（占26.1%），期刊文章18篇（占26.1%），碩士論文33篇（占47.8%）。

使用HistCite引文分析軟件分析外文文獻(xiàn)，中文文獻(xiàn)使用中國(guó)知網(wǎng)的可視化分析功能與STAI、Excel進(jìn)行分析，以文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)的方法分別從河岸帶生態(tài)系統(tǒng)機(jī)制研究的國(guó)家、方向、機(jī)構(gòu)、年代等方面對(duì)檢出的文獻(xiàn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 文獻(xiàn)總體分析

如圖1所示，國(guó)際上關(guān)于河岸帶生態(tài)系統(tǒng)機(jī)制方面的發(fā)文量總體呈上升趨勢(shì)，2010-2017年有較大幅度的波動(dòng)，出現(xiàn)了上升——下降——上升——下降的趨勢(shì)，2012年文獻(xiàn)量驟降，2015年文獻(xiàn)量達(dá)到最高峰。關(guān)于河岸帶生態(tài)系統(tǒng)機(jī)制的研究，國(guó)內(nèi)最早是從張建春等（2002）“河岸帶及其生態(tài)重建研究”開(kāi)始的。國(guó)內(nèi)對(duì)于河岸帶生態(tài)系統(tǒng)機(jī)制的研究一直不夠系統(tǒng)，所以搜索到的文獻(xiàn)量較少，甚至在2004年時(shí)出現(xiàn)0篇，在2012年也出現(xiàn)與外文文獻(xiàn)發(fā)文量一樣的驟降現(xiàn)象，2014年、2016年為國(guó)內(nèi)研究的活躍期。

圖1 有關(guān)河岸帶生態(tài)系統(tǒng)機(jī)制研究的發(fā)文量年度分布Fig.1 Annual distribution of publications on riparian ecosystem mechanisms

2.2 主要研究力量

2.2.1 國(guó)際主要研究國(guó)家分析 檢索發(fā)現(xiàn)有50個(gè)國(guó)家（地區(qū)）參與了河岸帶生態(tài)系統(tǒng)機(jī)制的研究。發(fā)文量居前10位的國(guó)家如表1所示，發(fā)達(dá)國(guó)家在河岸帶生態(tài)系統(tǒng)機(jī)制研究領(lǐng)域的研究實(shí)力明顯強(qiáng)于發(fā)展中國(guó)家，美國(guó)論文產(chǎn)出量約占發(fā)表總數(shù)的49.1%，總被引6 262頻次，遠(yuǎn)超于其他國(guó)家，表明美國(guó)在該領(lǐng)域的研究處于主導(dǎo)地位。澳大利亞發(fā)文量為32篇，僅占發(fā)表總數(shù)的11.1%，但其總被引頻次較高，篇均被引頻次最高。中國(guó)發(fā)文量排名第三，但論文篇均被引頻次為發(fā)文量前10位國(guó)家中最低。

表1 國(guó)際上有關(guān)河岸帶生態(tài)系統(tǒng)機(jī)制研究發(fā)文量排前10位的國(guó)家Table 1 Top 10 countries in international publications on riparian ecosystem mechanisms

2.2.2 國(guó)際主要研究機(jī)構(gòu)分析 檢索發(fā)現(xiàn)來(lái)自全世界453個(gè)機(jī)構(gòu)參加了河岸帶生態(tài)系統(tǒng)機(jī)制研究，發(fā)文量前10名的機(jī)構(gòu)相關(guān)信息如表2所示。前6個(gè)機(jī)構(gòu)中除去第一位來(lái)自中國(guó)的中國(guó)科學(xué)院，其余機(jī)構(gòu)均來(lái)自于美國(guó)，分別為：科羅拉多州立大學(xué)、華盛頓大學(xué)、美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局、亞利桑那州立大學(xué)、加州大學(xué)戴維斯分校，總計(jì)48篇文獻(xiàn)（占16.7%）。其中華盛頓大學(xué)、科羅拉多州立大學(xué)的總被引次數(shù)、篇均被引頻次是發(fā)文量前十名機(jī)構(gòu)中的第2、第3名?？梢?jiàn)，美國(guó)的科研機(jī)構(gòu)在河岸帶生態(tài)系統(tǒng)機(jī)制研究方面的強(qiáng)大實(shí)力和高影響力。中國(guó)科學(xué)院雖然發(fā)文量位于第一，共19篇（占6.6%），但其篇均被引頻次相對(duì)較低，說(shuō)明該機(jī)構(gòu)文獻(xiàn)的影響力還不強(qiáng)。來(lái)自澳大利亞的莫那什大學(xué)，雖發(fā)文量較少，僅8篇（占2.8 %），但其總被引頻數(shù)、篇均被引頻數(shù)均為最一，說(shuō)明該機(jī)構(gòu)的文獻(xiàn)質(zhì)量高，影響力大。英國(guó)的伯明翰大學(xué)為發(fā)文量前十名機(jī)構(gòu)中的最后一個(gè)機(jī)構(gòu)，僅有6篇發(fā)文量，但其總被引頻次和篇均被引頻次都較高。

國(guó)內(nèi)在該領(lǐng)域的主要研究機(jī)構(gòu)有：北京林業(yè)大學(xué)、華東師范大學(xué)、北京大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院研究生院、西南大學(xué)等。

表2 國(guó)際上有關(guān)河岸帶生態(tài)系統(tǒng)機(jī)制研究發(fā)文量排前10位的機(jī)構(gòu)Table 2 Top 10 institutions of publishing articles on riparian ecosystem mechanisms

表3 河岸帶生態(tài)系統(tǒng)機(jī)制研究發(fā)文量排前10名的外文期刊Table 3 The Top 10 Foreign Periodicals in the Research of Riparian Ecosystem Mechanisms

圖2 2004-2018年河岸帶生態(tài)系統(tǒng)機(jī)制研究主要涉及的學(xué)科領(lǐng)域及其發(fā)文量Fig.2 Subject areas and papers published in the study of riparian ecosystem mechanisms from 2004 to 2018

2.3 學(xué)科、來(lái)源期刊

從 近 15年（2004—2018）Web of Science中的 Science Citation Index Expanded 數(shù)據(jù)庫(kù)收錄的生態(tài)系統(tǒng)機(jī)制研究論文學(xué)科領(lǐng)域來(lái)看，河岸帶生態(tài)機(jī)制主要涉及的相關(guān)學(xué)科見(jiàn)圖2，已有的研究主要集中在自然科學(xué)領(lǐng)域，而社會(huì)科學(xué)內(nèi)容較為缺乏。生態(tài)環(huán)境科學(xué)、海洋淡水生物學(xué)、水資源學(xué)、生態(tài)學(xué)為該研究領(lǐng)域涉及較多的學(xué)科。隨著保護(hù)生物多樣性政策的提倡，以及河岸帶生態(tài)系統(tǒng)作為具有較高物種豐富度的地帶，越來(lái)越多的學(xué)者將生物多樣性保護(hù)研究與河岸帶生態(tài)系統(tǒng)的研究相結(jié)合。

河岸帶生態(tài)系統(tǒng)機(jī)制研究文獻(xiàn)共涉及外文期刊124種，前10名期刊的發(fā)文量占總發(fā)文量的25.1%。前10名的期刊中，除兩個(gè)來(lái)自荷蘭，其余都屬于美國(guó)，顯示美國(guó)在該領(lǐng)域強(qiáng)大的 實(shí) 力。FRESHWATER BIOLOGY、ECOLOGICAL APPLICATIONS、ECOSPHERE期刊發(fā)文量為前三強(qiáng)，這3個(gè)期刊較為集中地刊登了河岸帶生態(tài)系統(tǒng)機(jī)制領(lǐng)域的研究成果，受到學(xué)術(shù)界的廣泛認(rèn)可和高度關(guān)注，具有較強(qiáng)的影響力。其中，期刊FRESHWATER BIOLOGY不僅發(fā)文量最大，總被引頻次也最高（表3）。期刊ECOLOGY的影響因子為發(fā)文量前10名期刊中最高，雖其發(fā)文量不多，但其總被引頻次、篇被引頻次均為第3名，具有一定的影響力。

2.4 高產(chǎn)作者、高被引論文分析

近15年 來(lái)Web of Science中 的Science Citation Index Expanded數(shù)據(jù)庫(kù)記錄有1 093位作者參與了河岸帶生態(tài)系統(tǒng)機(jī)制研究論文撰寫(xiě)，他們主要來(lái)自于美國(guó)、南非、加拿大、中國(guó)、英國(guó)、澳大利亞。Naiman、Richardson和Richardson發(fā)文量均為4篇，說(shuō)明他們?cè)谠擃I(lǐng)域的研究實(shí)力較強(qiáng)。其中，Milner雖只有3篇文獻(xiàn)，但其在發(fā)文量前10作者中總被引頻次、篇均被引頻次以及年均被引頻次最高（表4），在該領(lǐng)域具有強(qiáng)大的影響力。

有關(guān)河岸帶生態(tài)系統(tǒng)機(jī)制研究高被引前10名論文主要來(lái)自美國(guó)、英國(guó)、新西蘭等國(guó)家，其中有7篇來(lái)自美國(guó)（表5），反映出美國(guó)在該領(lǐng)域的研究地位居于世界前列。總被引次數(shù)最多的是作者Allan于2004年在Annual Review of Ecology Evolution And Systematics期刊發(fā)表的Landscapes andriverscapes: The influence of land use on stream ecosystems。這是一篇綜述性的論文，影響因子為10.16，文章闡明了地形以及周邊山谷的土地利用規(guī)模對(duì)河岸帶生態(tài)中的生物多樣性以及生境的影響很大。第2名是在2005年Journal of The North American Benthological Society期刊上發(fā)表的一篇論文，綜述了近年來(lái)城市河流生態(tài)修復(fù)的文獻(xiàn)，探討了城市河流生態(tài)修復(fù)的驅(qū)動(dòng)機(jī)制，并提出了城市河流生態(tài)修復(fù)的目標(biāo)和方法。

表4 河岸帶生態(tài)系統(tǒng)機(jī)制領(lǐng)域高產(chǎn)作者Table 4 High-yielding authors in the field of riparian ecosystem mechanisms

表5 河岸帶生態(tài)系統(tǒng)機(jī)制研究高被引論文前10名論文Table5 Top 10 highly cited papers on riparian ecosystem mechanisms

3 結(jié)論

通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外河岸帶生態(tài)系統(tǒng)機(jī)制研究相關(guān)論文的文獻(xiàn)計(jì)量分析，可以發(fā)現(xiàn)國(guó)際河岸帶生態(tài)系統(tǒng)機(jī)制研究的總體趨勢(shì)，了解研究力量的分布、權(quán)威期刊以及學(xué)科領(lǐng)頭者。

（1）主要研究力量。發(fā)達(dá)國(guó)家以及各大高校、國(guó)家科研機(jī)構(gòu)是主要的研究力量，其中，美國(guó)占據(jù)絕對(duì)的領(lǐng)導(dǎo)地位。從發(fā)文量、總被引頻次、高被引頻次來(lái)看，美國(guó)、澳大利亞、中國(guó)、英國(guó)和德國(guó)等國(guó)家，以及中國(guó)科學(xué)院、科羅拉多州立大學(xué)、華盛頓大學(xué)、美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局、亞利桑那州立大學(xué)等機(jī)構(gòu)在河岸帶生態(tài)系統(tǒng)機(jī)制領(lǐng)域的論文綜合影響力較大；從篇均被引頻次和高被引論文來(lái)看，澳大利亞、美國(guó)、巴西、新西蘭和加拿大等國(guó)家，以及莫那什大學(xué)、華盛頓大學(xué)、科羅拉多州立大學(xué)等機(jī)構(gòu)在該領(lǐng)域的論文質(zhì)量較高。

（2）主要研究方向。從發(fā)文量、總被引頻次、篇均被引頻次靠前的學(xué)科領(lǐng)域以及期刊來(lái)看，由于生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)雜性，目前河岸帶生態(tài)系統(tǒng)機(jī)制研究涉及到較多的學(xué)科，主要有生態(tài)學(xué)、環(huán)境科學(xué)、水資源學(xué)、海洋淡水生物學(xué)、生物多樣性保護(hù)學(xué)、植物學(xué)、林學(xué)等。從整體情況來(lái)看，國(guó)際側(cè)重于河岸帶生態(tài)系統(tǒng)機(jī)制機(jī)理及河岸帶生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與人類(lèi)福祉的依存關(guān)系的研究，國(guó)內(nèi)更加關(guān)注河岸帶生態(tài)系統(tǒng)機(jī)制的服務(wù)評(píng)估以及修復(fù)方法。

（3）近年來(lái)中國(guó)河岸帶生態(tài)系統(tǒng)機(jī)制研究的科研實(shí)力增強(qiáng)，中國(guó)科學(xué)院為該領(lǐng)域發(fā)文量最多的機(jī)構(gòu)，來(lái)自該機(jī)構(gòu)的馮奇在發(fā)文量前10名的作者中排第5名（3篇），與第一名僅1篇之差。表明了我國(guó)在河岸帶生態(tài)系統(tǒng)機(jī)制研究領(lǐng)域的國(guó)際地位有所提升，科研文章數(shù)量顯著增加。但總體上論文的總被引頻次和篇均被引頻次較低，說(shuō)明中國(guó)的發(fā)展與國(guó)際上有一定的差距，論文質(zhì)量有待提高，在今后的發(fā)展中還需加強(qiáng)科研經(jīng)費(fèi)投入，引進(jìn)高水平人才，加強(qiáng)國(guó)際合作，大力推動(dòng)我國(guó)河岸帶生態(tài)系統(tǒng)機(jī)制的研究，提高我國(guó)在國(guó)際上的影響力。