基于CiteSpace的河套灌區(qū)研究知識圖譜分析

王丹丹

摘 要：目的：國內(nèi)研究者對河套灌區(qū)進行了長期、多方面的研究，本研究對其全面梳理和總結(jié)，以期能把握其研究動向。方法：本文在CNKI中選取2000年-2020年間題目為河套灌區(qū)的700篇核心期刊為研究對象，借助CiteSpace軟件呈現(xiàn)出關(guān)鍵詞、作者，機構(gòu)等知識譜圖，探究針對河套灌區(qū)研究的熱點及研究趨勢等內(nèi)容。結(jié)論：河套灌區(qū)研究核心文獻的發(fā)文量整體呈現(xiàn)增長趨勢，研究的主題內(nèi)容涉及多領(lǐng)域，研究者主要分布在以農(nóng)業(yè)研究為主的高?；蚩蒲性核芯咳后w相對成熟固定各研究機構(gòu)之間的合作強度不高，該區(qū)域的研究的趨勢可分2個階段，研究熱點界定為灌溉制度和作物產(chǎn)量兩大方面。

關(guān)鍵詞：河套灌區(qū);知識圖譜;CiteSpace

中圖分類號：TV213.4? 文獻標識碼：A? 文章編號：1673-260X（2021）08-0048-04

河套灌區(qū)指黃河上中游的內(nèi)蒙古段北岸的沖積平原，其總土地面積達到119萬hm2，農(nóng)業(yè)人口100余萬，是亞洲最大的一首制灌區(qū)。該區(qū)域土質(zhì)深厚、適宜耕作，是我國重要的商品糧油基地。但同時降雨量少且蒸發(fā)量大，是典型的沒有灌溉就沒有第一產(chǎn)業(yè)的區(qū)域。前人針對河套灌區(qū)做了多方面研究并取得了大量成果，借助CiteSpace可視化軟件和CNKI數(shù)據(jù)庫，對河套灌區(qū)的研究熱點和演化路徑等內(nèi)容系統(tǒng)性分析，以此梳理該區(qū)域的研究趨勢是本文的研究目的。

1 研究設(shè)計

基于CiteSpace對河套灌區(qū)的研究包含數(shù)據(jù)的前期獲取、數(shù)據(jù)的分析和可視化呈現(xiàn)等三個主要部門，研究結(jié)果用圖譜和文字表現(xiàn)。也即包含以下三方面內(nèi)容：一是依照研究區(qū)域限定數(shù)據(jù)源后將數(shù)據(jù)導入分析軟件;二是從表、里兩個維度制作可視化圖譜圖譜，三是結(jié)合可視化圖譜進行結(jié)果的分析并得出結(jié)論和建議。

1.1 研究方法

本文采用知識科學計量學范疇內(nèi)的圖譜分析，該方法以某一領(lǐng)域的文獻作為數(shù)據(jù)來源，借助相應的可視化軟件以呈現(xiàn)相關(guān)分析和演變來構(gòu)建該領(lǐng)域的關(guān)聯(lián)圖譜。該方法當前被廣泛應用在信息科學、醫(yī)學等領(lǐng)域。本研究采用的CiteSpace是常應用的知識圖譜軟件，citespace是一款應用于科學文獻中識別并顯示科學發(fā)展新趨勢和新動態(tài)的軟件，可用于尋找某一學科領(lǐng)域的研究進展和當前的研究前沿及其整體發(fā)展態(tài)勢。

1.2 數(shù)據(jù)采集

本研究的文獻均來自CNKI，為有效避免CNKI收錄的文獻類型多且等級差別大的實際情況，保證更有效的顯示該區(qū)域的研究內(nèi)容，特選取CNKI中的“北大核心”“CSSCI”“CSCD”來源期刊為數(shù)據(jù)。同時為能準確推斷該區(qū)域的研究發(fā)展，更進一步提高文獻的分析水準，利用主題檢索“河套灌區(qū)”，共獲取文獻700篇。首先將700篇文獻以Refworks格式導出，在完成格式轉(zhuǎn)換和去重處理后得到原始文獻共700篇，把Refworks格式的文轉(zhuǎn)化成CiteSpace可識別的download格式。依文獻作者、關(guān)鍵詞等信息進行統(tǒng)計分析并繪制出知識圖譜，可以明晰地呈現(xiàn)出河套灌區(qū)的研究重點，科學地界定河套灌區(qū)研究發(fā)展趨勢。

2 河套灌區(qū)的可視化分析

本研究借助CiteSpace軟件對河套灌區(qū)進行可視化分析，從“表”“里”兩個維度來深入了解河套灌區(qū)研究的研究熱點。其中“表”涵蓋發(fā)文量變化、發(fā)文作者和機構(gòu)的內(nèi)外關(guān)聯(lián)等內(nèi)容，“里”涵蓋聚類和趨勢分析。

2.1 文獻數(shù)量年度統(tǒng)計

利用文獻數(shù)量的年度統(tǒng)計可以整體上把握年文獻數(shù)量的及演化趨勢（如圖1）。研究時間內(nèi)，河套灌區(qū)的研究呈現(xiàn)整體上升，偶有回落的趨勢。2000年-2006年對該區(qū)域的核心年均量為11篇，總體呈較緩增長。2007年-2019對該區(qū)域的核心年均量為41篇，除2010和2018年外整體增幅顯著。2020年該區(qū)域的核心年均量達到90篇。

2.2 高產(chǎn)出研究者分析

從表1看出針對河套灌區(qū)的研究，前三名的研究者史海濱、屈忠義、楊樹青都來自內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學，他們是該區(qū)域研究中的核心研究者。史海濱共發(fā)文101篇，其代表成果《內(nèi)蒙古河套灌區(qū)節(jié)水灌溉工程實施后地下水變化的BP模型預測》根據(jù)運用模型對河套灌區(qū)地下水埋深的變化模擬并預測了灌區(qū)節(jié)水工程實施后水位變化的情況?？傮w來看當前針對河套灌區(qū)的研究者較少，深入的研究需更多的研究者加入。

借助CiteSpace進行作者共線分析后得到圖2。圖中研究者以節(jié)點表示，字體的大小顯示作者的中心性，節(jié)點之間的連線表明相互的關(guān)聯(lián)，本分析包括了584個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點和916條連線且網(wǎng)絡(luò)密度為0.0054，整體來看河套灌區(qū)的研究者相對緊密。例如以吳普特、趙西寧、王玉寶、孫世坤的研究團隊，這些學者組成的研究團隊成果較多且學術(shù)影響較大。

2.3 研究機構(gòu)的統(tǒng)計

借助CiteSpace呈現(xiàn)了河套灌區(qū)研究的機構(gòu)合作圖譜（如圖3）。通過主要研究者所在機構(gòu)統(tǒng)計，可顯示出針對河套灌區(qū)研究的機構(gòu)分布情況。

從圖3可以看出河套灌區(qū)的研究集中在高校和科研機構(gòu)。其中內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學水利與土木建筑工程學院以191篇的總量位居首位，排在其后的是武漢大學和西北農(nóng)林科技大學，可以說這三所高校也呈現(xiàn)了河套灌區(qū)的研究力量。其他對該區(qū)域研究的高產(chǎn)機構(gòu)還有內(nèi)蒙古自治區(qū)水利科學研究院等機構(gòu)（如表2）。

由圖3的節(jié)點間連線還可以看出，相互間聯(lián)系較密切的機構(gòu)整體為以水利研究為主的高?；驒C構(gòu)。例內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學水利與土木建筑工程學院、武漢大學水資源與水電工程科學國家重點實驗室、西北農(nóng)林科技大學水土保持研究所，內(nèi)蒙古自治區(qū)水利科學研究院等形成了較中堅的研究群。此外針對河套灌區(qū)的研究農(nóng)業(yè)類的院校是主要機構(gòu)。而從機構(gòu)的合作角度需加強相互交叉，此外對地方性機構(gòu)參與該區(qū)域的研究也較少。

2.4 研究的熱點分析

因關(guān)鍵詞可集中展現(xiàn)文獻的具體研究內(nèi)容，本研究以關(guān)鍵詞的歸納來明晰河套灌區(qū)研究的熱點。借助CiteSpace得到關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖譜（共得到574個關(guān)鍵詞）后進而獲得關(guān)鍵詞的聚類圖譜（如圖4）。

如圖4所示共提取10個聚類標簽?？梢钥闯鲠槍犹坠鄥^(qū)的研究呈現(xiàn)多方向-遙感、灌溉制度、農(nóng)林防護、作物產(chǎn)量等，本文中基于在既往研究者的成果并結(jié)合相關(guān)知識圖譜的研究總結(jié)整理了當前學者們對河套灌區(qū)的研究涵蓋以下兩個方面：

灌溉制度：其中主要涉及作物耗水量、非充分灌溉、水足跡等關(guān)鍵詞。如吳普特等分析了該區(qū)域的糧食生產(chǎn)灰水足跡;史海濱等對該區(qū)域進行了耕地-荒地-海子間水鹽動態(tài)研究;張文鴿等精細模擬該區(qū)域渠系引水等水循環(huán)與耗水過程并進行了水資源優(yōu)化配置研究;張瑞喜等研究了不同灌溉下該區(qū)域向日葵產(chǎn)量及土壤水鹽分布的影響。

作物產(chǎn)量：其中主要涉及水分利用、春玉米、土壤溫度等關(guān)鍵詞。如孫世坤對探究了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)投入因子等因素對該區(qū)域春小麥的影響。楊黎等分析了該區(qū)域膜下滴灌試驗下不同水氮組合對向日葵產(chǎn)量及水氮利用的影響;羅彪等計算了該區(qū)域作物干旱指數(shù)和土壤相對含水量之間的關(guān)系。趙春曉等分析了該區(qū)域玉米的生育期內(nèi)氮動態(tài)變化和氮肥利用情況。

2.5 研究前沿變遷

通過對研究區(qū)域的文獻關(guān)鍵詞之間的交互和演化過程分析，能揭示該區(qū)域研究的關(guān)注和需解決的問題即可以預知研究前沿。借助CiteSpace完成關(guān)鍵詞的共現(xiàn)分析后結(jié)果用時間線圖的方式呈現(xiàn)（如圖5）。參考時間線圖的相關(guān)文獻，可知時間線圖主要關(guān)注聚類之間的相互關(guān)系和影響。

由圖5可直觀呈現(xiàn)該區(qū)域在哪些年份出現(xiàn)相關(guān)研究的文獻，哪些年份成果增多或降低或出現(xiàn)高被引的文獻及總體走勢。如該區(qū)域作物產(chǎn)量的研究主要始于2010年，在近10年內(nèi)呈現(xiàn)上升到研究趨勢，特別是在2020年發(fā)文量達到了12篇;土壤水分的研究始于2004年，2012年的發(fā)文量為6篇，近10年內(nèi)發(fā)文量呈波動變化;遙感的研究主要始于2009年，在2017年達到最大關(guān)注;灌溉的研究主要開始于2004年，在2010年達到最大關(guān)注，關(guān)注點一直持續(xù)至今。

借助Citespace得到河套灌區(qū)研究的關(guān)鍵詞頻次變化高的詞后，進而利用Bursts算法獲取到該領(lǐng)域內(nèi)突現(xiàn)詞的信息（如表3）。由表3可看到該研究領(lǐng)域突現(xiàn)詞多樣且突現(xiàn)度均較高，大體看到該領(lǐng)域研究的路徑可分2個階段。

（1）2001年—2010年。這一時期的突現(xiàn)詞有“水資源”“富營養(yǎng)化”“地下水位”等。該階段是河套灌區(qū)研究的融合階段，形成制約該區(qū)域農(nóng)業(yè)發(fā)展的三個重要因素水資源短缺、土壤鹽漬化和肥料利用率低。

（2）2010年—至今。近10年來出現(xiàn)的突現(xiàn)詞有“膜下滴灌”“向日葵”“春小麥”“土壤水分”等。補灌作物滿足作物生長水分，采取哪種灌溉方式以科學利用地下水、充分發(fā)展農(nóng)業(yè)是該區(qū)域發(fā)展的關(guān)注趨勢。

3 結(jié)論和展望

本文借助citespace軟件分析了2000年—2020年河套灌區(qū)的核心文獻，整理了該區(qū)域研究情況得到以下結(jié)論：河套灌區(qū)研究核心文獻的發(fā)文量整體呈現(xiàn)增長趨勢，研究的主題內(nèi)容涉及多領(lǐng)域，研究者主要分布在以農(nóng)業(yè)研究為主的高?；蚩蒲性核芯咳后w相對成熟固定，因河套灌區(qū)受地域范圍等因素，各研究機構(gòu)之間的合作強度不高， 應促進研究者與各機構(gòu)從多學科融合，完善該區(qū)域的學術(shù)深度。通過提取文獻的關(guān)鍵詞聚類，該區(qū)域的研究的趨勢可分2個階段將該區(qū)域的研究熱點界定為灌溉制度和作物產(chǎn)量兩大方面。

國內(nèi)學者近二十年來對河套灌區(qū)從多角度開展廣泛、深入的研究。

特別是該區(qū)域內(nèi)的水資源配置和灌溉方式及水肥運籌方式等方面研究取得了豐碩成果。在更新的研究范疇內(nèi)，針對作物品質(zhì)的提升、生態(tài)安全的灌溉技術(shù)和制度將得到更多關(guān)注。

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