1981—2018 年青藏高原研究國際態(tài)勢分析

董 璐 李澤霞 魏 韌*，

(1.中國科學(xué)院文獻(xiàn)情報(bào)中心，北京100190；2.中國科學(xué)院大學(xué)，北京101407)

具有“世界屋脊”和“第三極”之稱的青藏高原位于亞洲中部，是世界上面積最大(約260 萬平方公里)、海拔最高(平均海拔高度在4000m 以上)、最年輕的高原。 其主體區(qū)域位于中國，還包括不丹、尼泊爾、印度、巴基斯坦、緬甸、孟加拉、阿富汗、塔吉克斯坦、吉爾吉斯斯坦的部分或全部。青藏高原的形成演化、多圈層相互作用過程與特征，以及青藏高原變化對中國、亞洲乃至全球的影響等[1]，是現(xiàn)代國際地球科學(xué)研究的焦點(diǎn)。 我國對青藏高原的研究始終非常重視。 1973 年成立中國科學(xué)院青藏高原綜合考察隊(duì)，完成了對青藏高原第一次全面、系統(tǒng)的科學(xué)考察；2009 年啟動(dòng)“第三極環(huán)境(Third Pole Environment，TPE)國際科學(xué)計(jì)劃”[2]，國際青藏高原研究進(jìn)入更快的發(fā)展階段；2014 年，中國科學(xué)院成立青藏高原地球科學(xué)卓越創(chuàng)新中心，聯(lián)合中科院優(yōu)勢力量攻關(guān)青藏高原研究問題；2017 年，中國科學(xué)院啟動(dòng)第二次青藏高原綜合科學(xué)考察研究，根據(jù)國家重大需求和國際科學(xué)前沿揭示青藏高原環(huán)境變化的過程與機(jī)制，推進(jìn)青藏高原可持續(xù)發(fā)展。

在國家的支持下，經(jīng)過幾十年的發(fā)展，近十幾年來青藏高原研究涌現(xiàn)出一批重大成果，使我國青藏高原研究在國際上的影響力不斷提升。 科研人員在青藏高原隆升與內(nèi)陸干旱化、季風(fēng)-西風(fēng)協(xié)同作用及其影響、青藏高原冰凍圈等領(lǐng)域開展了多時(shí)間尺度的研究，從而在全球氣候變化區(qū)域響應(yīng)研究取得了重大突破[3]。 為了更直觀地了解青藏高原研究領(lǐng)域的進(jìn)展，從更宏觀的層面以不同視角分析青藏高原領(lǐng)域的現(xiàn)狀、發(fā)展和研究態(tài)勢，本文從論文的數(shù)量、影響力以及多年來青藏高原研究主題的變化等，對1981—2018 年青藏高原的研究論文進(jìn)行了分析，以期對中國青藏高原未來的發(fā)展提供有效的參考。

1 數(shù)據(jù)與方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

本文以科睿唯安(Clarivate Analytics)SCIE 數(shù)據(jù)庫和ESI 數(shù)據(jù)庫的高被引論文(Highly Cited Papers)為數(shù)據(jù)來源，利用與青藏高原研究相關(guān)的主題詞構(gòu)建檢索策略，同時(shí)與該領(lǐng)域?qū)＜医涣饔懻搶z索策略進(jìn)行修正，最終確定的檢索策略為TS =(tibet*or himalaya*or hengduan*or muztagata or tanggula or qiangtang*or yarlung zangbo or qaidam or pamir*or gangdise or gangdese or qomolangma or “mt everest” or qinghai kunlun*or qilian*or “three river*source*” or “three river*headwater*”)，檢索出國際青藏高原研究SCI 論文48307 篇(檢索范圍為 1981—2018 年，檢索日期為 2019 年 5 月 17 日)，ESI 高被引論文 314 篇。

1.2 分析方法

本文采用的分析方法包括文獻(xiàn)計(jì)量法和綜合分析法，利用科睿唯安的DDA 工具對文獻(xiàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗、統(tǒng)計(jì)、分析和內(nèi)容挖掘，同時(shí)利用微軟的EXCEL 對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算，并利用VOSviewer軟件進(jìn)行可視化處理。

2 青藏高原研究現(xiàn)狀與趨勢

2.1 年代分布趨勢

科研論文是描述科研成果的主要載體之一，論文發(fā)文量的多少在一定程度上可以反映某一領(lǐng)域研究規(guī)模的大小，論文被引頻次和被引率可以反映一個(gè)國家或機(jī)構(gòu)在該領(lǐng)域的被認(rèn)可程度和受關(guān)注程度。 1981—2018 年間，48307 篇國際青藏高原研究論文的總被引頻次是1011183 次，篇均被引20.93，年均增長率為10.08%。 1981—1993年，青藏高原研究SCI 發(fā)文量增長速度平緩，論文增長率不同年份之間波動(dòng)較大，1994 年起呈現(xiàn)平穩(wěn)上升趨勢，2005 年發(fā)文量突破1000 篇，近5 年發(fā)文量占比為43.65%，2018 年發(fā)文量達(dá)4961篇，表明國際青藏高原研究近年來研究規(guī)模快速擴(kuò)展，受到了較多科研人員的關(guān)注(圖1)。

2.2 主要國家/地區(qū)分布

1981—2018 年國際青藏高原研究SCI 論文發(fā)文量前3 位國家依次是中國、印度和美國，上述3個(gè)國家的發(fā)文總量占比為62.91%。 其中，中國的發(fā)文量為24414 篇(占比36.41%)，遠(yuǎn)高于印度、美國等國，說明中國在青藏高原研究中占據(jù)絕對的優(yōu)勢地位。 2014—2018 年中國在該領(lǐng)域的發(fā)文量占比為62.76%，較之于2009—2013 年占比增加了9.39%(表1)，說明中國在青藏高原研究方面的優(yōu)勢地位在不斷加強(qiáng)；澳大利亞、尼泊爾、巴基斯坦、俄羅斯、意大利和瑞典都有一定程度的增長，但幅度相對較小；而印度、日本和美國則有明顯的下降。 青藏高原研究國際合作相對較多，其中中國與美國、英國或德國的合作相對較為頻繁，產(chǎn)出了較多的科研成果，尤其是與美國的合作研究最為活躍(圖2)。

圖1 1981—2018 年國際青藏高原研究論文的整體增長趨勢Fig.1 Overall Growth Trend of Papers on Tibetan Plateau Research Published in SCIE Journals，1981-2018

表1 1981—2018 年青藏高原研究Top20 國家/地區(qū)的發(fā)文情況Tab.1 The Number of Papers on Tibetan Plateau Research from the Top 20 Countries/Regions，1981-2018

通常認(rèn)為論文的第一作者對論文的貢獻(xiàn)最大[4]。 中國2014—2018 年的第一作者論文發(fā)文量占所有論文的比例為 92.87% (圖 3)，比2009—2013 年增加了4.82%，由此可以看出關(guān)于青藏高原的研究論文絕大多數(shù)是以中國為主，且這種主導(dǎo)地位仍在不斷強(qiáng)化。 而其他國家/地區(qū)在2014—2018 年的這一比例均呈現(xiàn)下降或者相對穩(wěn)定的趨勢。

1981—2018 年青藏高原研究 SCI 論文篇均被引20.93 次。 發(fā)文量 Top20 國家/地區(qū)中法國以篇均被引50.61 次位居第1 位，美國(38.76次)和英國(36.66 次)緊隨其后，而中國的篇均被引為18.78 次，略低于世界平均水平，位居第17位。 從不同時(shí)間段篇均被引指標(biāo)來看(圖4)，2014—2018 年僅有印度、巴基斯坦和俄羅斯3 個(gè)國家/地區(qū)篇均被引低于同期世界平均水平。 中國1981—2003 年的篇均被引要高于世界平均水平，其他時(shí)間段均和世界平均水平持平，可見中國早期青藏高原研究成果的影響力較大，分析推測應(yīng)該是和青藏高原研究實(shí)驗(yàn)觀測的基本特點(diǎn)相關(guān)，具有很好的延續(xù)性，中國科學(xué)家的早期工作始終支撐和影響后續(xù)的研究工作。

圖2 1981—2018 年青藏高原研究Top20 國家/地區(qū)合作情況Fig.2 Cooperation of the Top 20 Countries/Regions on Tibetan Plateau Research，1981-2018

圖3 1981—2018 年青藏高原論文數(shù)量Top20 國家/地區(qū)第一作者發(fā)文量在其總發(fā)文量中的占比Fig.3 Proportion of First Author Published Papers in the Total Number of Papers on Tibetan Plateau Research from the Top 20 Countries/Regions，1981-2018

圖4 1981—2018 年青藏高原研究Top20 國家/地區(qū)不同階段論文的篇均被引Fig.4 Average Number of Citations per Article of the Top 20 Countries/Regions on Tibetan Plateau Research，1981-2018

高被引用論文具有較高的學(xué)術(shù)參考價(jià)值與引領(lǐng)作用，通常會(huì)在某研究領(lǐng)域內(nèi)得到研究者的高度關(guān)注和有效利用[5]。 ESI 數(shù)據(jù)庫將高被引論文定義為近十年來被引頻次排在各學(xué)科領(lǐng)域前1%的論文。2009—2018年青藏高原研究相關(guān)ESI 高被引論文為309 篇，發(fā)文量排名前10 位的國家/地區(qū)中(表2)中國位居第1 位，遠(yuǎn)多于位居第2 的美國，第一作者發(fā)文量同樣位居世界第1位，說明中國在青藏高原研究方面發(fā)表的高質(zhì)量論文占據(jù)主導(dǎo)地位，有著較高的貢獻(xiàn)度。

2.3 高影響力期刊分析

1981—2018 年青藏高原研究領(lǐng)域在Nature及子刊、Science、PNAS 期刊上發(fā)文量合計(jì)437篇，美國和中國以第一作者在NSP 期刊上的發(fā)文量分別位157 篇和119 篇，位居世界前2 位。 值得注意的是，2014—2018 年中國以第一作者在上述期刊發(fā)文量為70 篇，超越美國位居世界第1 位(圖5)。

2.4 主要研究機(jī)構(gòu)分析

1981—2018 年青藏高原研究 SCI 發(fā)文量前20 位機(jī)構(gòu)中(表3)來自中國的有13 家，印度有5家，法國和俄羅斯各有1家。中國科學(xué)院在該領(lǐng)域的發(fā)文量和第一作者發(fā)文量遠(yuǎn)高于其他研究機(jī)構(gòu)，且在2014—2018 年一直保持著明顯的領(lǐng)先優(yōu)勢。 同時(shí)，其高被引論文和第一作者高被引論文同樣位居榜首，且后兩者所占本國份額高于前兩者，說明中國科學(xué)院在中國青藏高原研究領(lǐng)域的貢獻(xiàn)很大。

表2 2009—2018 年青藏高原研究ESI 高被引論文數(shù)量Top10 國家Tab.2 The Number of ESI Highly Cited Papers of the Top 10 Countries on Tibetan Plateau Research，2009-2018

圖5 1981—2018 年青藏高原研究領(lǐng)域NSP 期刊發(fā)文量Top10 國家分布Fig.5 Top 10 Countries Distribution of NSP Journal Publications on Tibetan Plateau Research，1981-2018

表3 1981—2018 年青藏高原研究發(fā)文量Top20 機(jī)構(gòu)分布Tab.3 The Number of Papers of the Top 20 Research Institutions on Tibetan Plateau Research，1981-2018

值得注意的是，20 家機(jī)構(gòu)中有11 家沒有以第一作者發(fā)表的高被引論文。 從論文的影響力來看，1981—2018 年間，青藏高原研究總被引頻次最高的Top20 機(jī)構(gòu)中(表4)美國有8 家，中國大陸有7 家，印度有2 家，法國、英國和中國臺(tái)灣各有1 家。 中國科學(xué)院的總被引頻次為242067，占本國發(fā)文量引用頻次的份額為53.74%，超過了論文發(fā)文量本國份額占比5.57%，表明中國科學(xué)院以相對較少的論文數(shù)量取得了較多的論文影響力。

2.5 重要節(jié)點(diǎn)文獻(xiàn)分析

對1981—2018 年青藏高原研究 SCI 論文TOP30 的重要節(jié)點(diǎn)文獻(xiàn)進(jìn)行分析(表5)可以看出，該領(lǐng)域的重點(diǎn)節(jié)點(diǎn)文獻(xiàn)刊載在SCIENCE(8篇)和 NATURE(5 篇)期刊上的居多。 以2010 年為時(shí)間節(jié)點(diǎn)，早期發(fā)表文章中影響力最大的三篇文獻(xiàn)包括，加州州立大學(xué)洛杉磯分校研究人員尹安發(fā)表的關(guān)于喜馬拉雅-青藏高原造山帶地質(zhì)演化研究(節(jié)點(diǎn)5350)，法國巴黎地球物理學(xué)院研究人員Tapponnier P 發(fā)表的關(guān)于青藏高原逐步斜向隆升和生長的相關(guān)研究(節(jié)點(diǎn)6582)，中國科學(xué)院地球環(huán)境研究所安芷生院士發(fā)表的關(guān)于亞洲季風(fēng)對青藏高原隆升的響應(yīng)的相關(guān)研究(節(jié)點(diǎn)6289)；2011—2018 年發(fā)表文章中重要的三篇文獻(xiàn)包括中國科學(xué)院青藏高原研究所姚檀棟院士發(fā)表的《青藏高原與周邊地區(qū)冰川變化及其與大氣環(huán)流關(guān)系》(節(jié)點(diǎn)23493)，瑞士蘇黎世大學(xué)的Tobias Bolch發(fā)表的《喜馬拉雅冰川的狀態(tài)和命運(yùn)》(節(jié)點(diǎn)22554)，中國地質(zhì)大學(xué)(北京)朱弟成發(fā)表的《拉薩地體的起源和演化》(節(jié)點(diǎn)19652)(圖6)。 從節(jié)點(diǎn)文獻(xiàn)來看，早期影響力大的文獻(xiàn)主要是青藏高原地質(zhì)構(gòu)造和隆升及其影響研究，近期主要是青藏高原多圈層相互作用及其影響研究。

表4 1981—2018 年青藏高原研究論文總被引頻次Top20 機(jī)構(gòu)分布Tab.4 The Total Number of Citations of the Top10 Research Institutions on Tibetan Plateau Research，1981-2018

表5 1981—2018 年青藏高原研究領(lǐng)域重點(diǎn)節(jié)點(diǎn)文獻(xiàn)詳細(xì)信息Tab.5 Details of Important Node Literature on Tibetan Plateau Research，1981-2018

（續(xù)表 5）

2.6 研究主題分布

圖6 1981—2018 年青藏高原研究領(lǐng)域重點(diǎn)節(jié)點(diǎn)文獻(xiàn)Fig.6 Important Node Literature on Tibetan Plateau Research，1981-2018

對某個(gè)學(xué)術(shù)研究領(lǐng)域研究論文的關(guān)鍵詞進(jìn)行分析，可以揭示該領(lǐng)域的研究內(nèi)容的總體特征及內(nèi)容之間的內(nèi)在聯(lián)系，是文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)的重要分析手段之一。 對1981—2018 年間青藏高原研究論文關(guān)鍵詞與補(bǔ)充關(guān)鍵詞合并后進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，從出現(xiàn)頻次最高的前100 個(gè)關(guān)鍵詞中選擇具有實(shí)際意義的詞進(jìn)行聚類分析(圖7a)可以看出，1981—2018 年間青藏高原研究研究主要集中在:1)青藏高原的構(gòu)造演化，主要圍繞高原的隆升、碰撞、地殼結(jié)構(gòu)等，涉及印度-亞洲碰撞、阿爾金斷裂帶、地震、俯沖帶、上地幔、下地幔、青藏高原隆與影響等；2)青藏高原環(huán)境與氣候變化，涉及季風(fēng)氣候變化、西風(fēng)影響、冰川變化、溫度變化、降水變化等，臺(tái)站觀測、湖泊沉積和冰芯記錄等是研究重要載體；3)生態(tài)環(huán)境及生物多樣性研究，主要圍繞植被、土壤、碳的源匯變化、植物群落等。

同理對2014—2018 年間青藏高原研究的研究熱點(diǎn)進(jìn)行分析(圖7b)可以看出，這些年該領(lǐng)域研究仍舊主要集中在上述3 個(gè)方向，但是較構(gòu)造演化的研究也更加關(guān)注關(guān)于氣候變化影響的研究；注重利用新的技術(shù)手段和方法來研究全球氣候變化，例如使用中分辨率成像光譜儀、浮空器等。

對中國24414 篇青藏高原研究論文和2014—2018 年13233 篇論文的作者關(guān)鍵詞與補(bǔ)充關(guān)鍵詞合并后進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，從出現(xiàn)頻次最高的前100 個(gè)關(guān)鍵詞中選擇具有實(shí)際意義的詞進(jìn)行聚類分析(圖7c、d)可以看出，1981—2018 年間中國青藏高原研究研究主要集中在:1)青藏高原的構(gòu)造演化，涉及的地理位置包括西藏北部、祁連山、柴達(dá)木盆地、塔里木盆地等，主要圍繞構(gòu)造體系、構(gòu)造意義、構(gòu)造運(yùn)動(dòng)特征等；2)生物多樣性及區(qū)域發(fā)展研究，涉及遺傳多樣性、多年凍土、植被、高寒草甸、土壤、植被等；3)氣候變化和環(huán)境變化，主要圍繞亞洲夏季季風(fēng)、降水、冰川變化、湖泊變化等。 而2014—2018 年的研究更加關(guān)注環(huán)境氣候變化和區(qū)域發(fā)展研究。

3 結(jié)論

以SCIE 論文和ESI 高被引論文為數(shù)據(jù)來源對1981—2018 年國際青藏高原研究論文進(jìn)行文獻(xiàn)計(jì)量分析，結(jié)果表明:

1)青藏高原領(lǐng)域研究近年呈現(xiàn)快速穩(wěn)定增長態(tài)勢

圖7 全球及中國青藏高原研究研究熱點(diǎn)分布Fig.7 Knowledge Map of Research Hotspots of the World and China on Tibetan Plateau Research

隨著“第三極環(huán)境國際科學(xué)計(jì)劃”和第二次青藏高原綜合科學(xué)考察研究的啟動(dòng)，近年來發(fā)文量快速增加，且論文影響力也有了較大的提升。

2)中國占據(jù)研究主導(dǎo)地位，與美國合作研究活躍

1981—2018 年，青藏高原研究SCI 論文主要產(chǎn)出國包括中國、印度、美國等。 其中，中國的論文數(shù)量和第一作者發(fā)文量在近5 年均有明顯增長，在該研究領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)地位且仍在不斷強(qiáng)化。 中國與美國合作產(chǎn)出了較多的科研成果，同時(shí)與美國、英國和德國的國際合作研究相對較為頻繁。

3)中國科學(xué)院研究優(yōu)勢明顯，整體影響力有待增強(qiáng)

1981—2018 青藏高原研究發(fā)文量較多的機(jī)構(gòu)主要來自中國和印度，其中中國科學(xué)院在論文發(fā)文量、第一作者論文發(fā)文量、高被引論文數(shù)量、第一作者高被引論文數(shù)量均位居首位，但篇均被引相對較低(20.6 次)，遠(yuǎn)低于篇均被引最高的美國的麻省理工學(xué)院(95.52 次)。

4)青藏高原研究近年來多關(guān)注環(huán)境氣候變化

青藏高原早期研究主要集中在其構(gòu)造演化，涉及隆升、碰撞、地殼結(jié)構(gòu)等，其中隆升擴(kuò)展過程對氣候變化的影響也是研究熱點(diǎn)之一；近期研究中，環(huán)境氣候變化及其生物多樣性和區(qū)域發(fā)展成為重要熱點(diǎn)；近年來出現(xiàn)了利用中分辨率成像光譜儀、浮空器等新的技術(shù)手段方法來研究環(huán)境氣候變化的新特點(diǎn)。