基于CiteSpace的國內(nèi)紅松研究趨勢與熱點分析

蘭宇銘

（遼寧省森林經(jīng)營研究所，遼寧 丹東 118002）

紅松Pinuskoraiensis是我國重要的二級保護植物，是東北地區(qū)重要的鄉(xiāng)土樹種，也是闊葉紅松林頂極群落的優(yōu)勢樹種[1]。人工紅松林能夠產(chǎn)生優(yōu)質(zhì)的木材和營養(yǎng)豐富的松子，具有水土保持、固碳釋氧、凈化環(huán)境等重要的生態(tài)服務(wù)價值[1-3]。

國內(nèi)學(xué)者對紅松研究從20世紀(jì)70、80年代開始，到現(xiàn)在已經(jīng)取得了相當(dāng)大的成績，集中在紅松人工林、紅松果材、闊葉紅松林等，主要包括撫育間伐對紅松林的影響[4-6]、紅松生物量和碳儲量分析[7-9]、紅松栽培技術(shù)分析[10-11]等。同時，環(huán)境因素的影響作用也有所關(guān)注[12]，特別是林分對紅松更新的影響[13]。2020年，于青含等[14]分析了紅松植株大小、枝條年齡和環(huán)境因子對枝條性狀的影響，有助于了解枝條的環(huán)境適應(yīng)性。但是有關(guān)紅松的研究，諸如紅松結(jié)實機理分析、紅松近自然經(jīng)營、紅松林生態(tài)效益分析等，仍然存在很多問題。因此，對我國紅松林的現(xiàn)狀、趨勢進行分析很有必要，特別是量化分析紅松研究趨勢與熱點。本文通過文獻計量，基于CiteSpace軟件分析了國內(nèi)近40年紅松研究趨勢和熱點，有助于了解相關(guān)研究團體、研究核心問題，為我國紅松研究提供借鑒與參考。

1 數(shù)據(jù)來源與研究方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

本文的數(shù)據(jù)來源于中國知網(wǎng)引文數(shù)據(jù)庫（CNKI），以中文文獻為研究對象分析我國國內(nèi)紅松研究趨勢。選擇“紅松”為篇名進行高級檢索，文獻類型為“期刊”、“論文”，文獻語言為“中文”，搜索時間為1981—2020年。利用高級檢索，共得到3 351條文獻，去除報道、會議、通知等不相關(guān)文獻341條，導(dǎo)出Refworks格式，共得到3 010條文獻樣本，主要包括作者、關(guān)鍵詞、機構(gòu)等信息。

1.2 研究方法

利用CiteSpace5.7和Excel 2019軟件，采用聚類分析、網(wǎng)絡(luò)分析等統(tǒng)計方法，對發(fā)文作者機構(gòu)和文獻關(guān)鍵詞進行分析，識別和顯示國內(nèi)紅松研究趨勢和研究熱點。

研究作者關(guān)系圖譜，設(shè)置時間間隔為2年，主題詞來源選擇標(biāo)題、摘要、系索詞和標(biāo)識符，主題詞類型選擇作者，閾值選擇默認(rèn)的g-index，k=25；研究關(guān)鍵詞共現(xiàn)，設(shè)置時間間隔為10年，主題詞來源選擇標(biāo)題、摘要、系索詞和標(biāo)識符，主題詞類型選擇關(guān)鍵詞，閾值設(shè)置為TOP50，其余為線性內(nèi)插值；關(guān)鍵詞的聚類分析，設(shè)置時間間隔為3年，主題詞來源選擇標(biāo)題、摘要、系索詞和標(biāo)識符，主題詞類型選擇關(guān)鍵詞，閾值設(shè)置為TOP50。最后，運行CiteSpace5.7，導(dǎo)出分析數(shù)據(jù)，整理得出國內(nèi)紅松研究領(lǐng)域的趨勢與熱點問題。

2 結(jié)果與分析

2.1 國內(nèi)紅松研究發(fā)文量

基于CNKI數(shù)據(jù)庫文獻統(tǒng)計表明（圖1），1981—2020年國內(nèi)對紅松的研究總發(fā)文量3 010篇，年發(fā)文量在14～172篇，總體呈現(xiàn)長期緩慢推進，近期才快速發(fā)展，但最近2年間又有下降趨勢。據(jù)此劃分為形成與發(fā)展階段、急速增長階段、下降與調(diào)整階段。同時，研究領(lǐng)域呈現(xiàn)出大集中、小分散的特點。

具體表現(xiàn)為：（1）1981—2004年為國內(nèi)紅松研究形成與發(fā)展階段，表現(xiàn)出時間長、增長緩慢等特點。我國紅松研究起步較晚，發(fā)展緩慢，反映了此階段對紅松研究的不足和缺乏；（2）2005—2014年，年發(fā)文量由57篇（2005）急增到172篇（2015），呈指數(shù)型增長態(tài)勢，為急速增長階段，表現(xiàn)出時間短增長極快的特點，這可能與學(xué)者對紅松的重視程度和社會政治下的大背景有關(guān)；（3）2015—2020年對紅松的研究發(fā)文數(shù)量有所下降，年發(fā)文數(shù)量保持在100篇以上，下降趨勢明顯，為下降與調(diào)整階段。國內(nèi)紅松研究學(xué)科類別信息見表1。

圖1 1981—2020年國內(nèi)紅松研究發(fā)文數(shù)量

表1 國內(nèi)紅松研究學(xué)科類別信息

由表1顯示，國內(nèi)紅松研究發(fā)文數(shù)量最多的是林業(yè)領(lǐng)域，占比高達74.02%；其次是植物保護、生物學(xué)和農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)科學(xué)，所占比例分別為7.77%、3.72%和2.92%，表明我國學(xué)者對紅松研究的應(yīng)用具有專業(yè)性和精準(zhǔn)性。交叉學(xué)科、相近學(xué)科研究匱乏，如紅松的研究在輕工業(yè)手工業(yè)（占比2.79%）、自然地理學(xué)和測繪學(xué)（占比2.06%）、一般化學(xué)工業(yè)（占比1.66%）、貿(mào)易經(jīng)濟（占比1.63%）等領(lǐng)域占比都非常少，說明國內(nèi)學(xué)者對紅松的研究開始關(guān)注到社會經(jīng)濟方向，但是其重視程度仍然有待加強。

2.2 國內(nèi)紅松研究作者和機構(gòu)

從表2發(fā)現(xiàn)，國內(nèi)紅松研究發(fā)文機構(gòu)排名靠前的分別為東北林業(yè)大學(xué)、遼寧省森林經(jīng)營研究所、中國科學(xué)院沈陽應(yīng)用生態(tài)研究所等，從側(cè)面反映出這些科研機構(gòu)在紅松研究方面具有獨特的地理區(qū)位優(yōu)勢、豐富的紅松林資源、過硬的科研實力等。同時，紅松研究發(fā)文數(shù)量靠前的作者有王振宇、王國義、陳立新等，其發(fā)文數(shù)量在13～56篇。

表2 國內(nèi)紅松研究發(fā)文作者和機構(gòu)信息統(tǒng)計

圖2 國內(nèi)紅松研究作者合作圖譜

從紅松研究作者的合作圖譜（圖2）中看出，依據(jù)作者數(shù)量和發(fā)文數(shù)量顯示，國內(nèi)學(xué)者對于紅松的研究主要形成了2個大群體和6個小群體。王國義、張利民、尚福強、陳立新、段文標(biāo)等與王振宇、包怡紅、沈海龍等，形成了2個大群體。以韓士杰、張海廷、王元興、祖元剛、郝占慶、張含國這6位學(xué)者為代表，形成了6個小群體。

形成這種格局的原因，一方面是地理區(qū)位和研究機構(gòu)的限制，紅松主要分布在遼寧、吉林和黑龍江省。另一方面是研究主題、研究方向、研究內(nèi)容的影響，王國義等主要研究紅松果林、種子園、紅松人工林等[15-17]，以森林經(jīng)營與培育方向為主，如2000年，王國義等[15]以近自然經(jīng)營的方式改良了紅松種子園。王振宇等主要研究紅松仁、松多酚、抗氧化性、紅松種子激素[18-21]等，以林業(yè)食品研究為主，如2012年包怡紅等[21]利用超聲波酶法提取紅松樹皮中的多酚，優(yōu)化其提取工藝。

2.3 國內(nèi)紅松研究關(guān)鍵詞

2.3.1 關(guān)鍵詞共現(xiàn)

關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖譜（圖3）、紅松研究3階段高頻詞和中心性統(tǒng)計（表3）表明，紅松和紅松人工林一直是國內(nèi)紅松研究重點方向，皮諾斂酸、紅松籽和病蟲害的研究則是近年來的研究熱點[22]。不同研究階段研究熱點與態(tài)勢有所區(qū)別，并不斷加深：由寬泛到精細，由表象到機理。

根據(jù)圖3中節(jié)點的大小與時間軸長短發(fā)現(xiàn)，從1981年國內(nèi)開始對紅松進行研究，“紅松”和“紅松人工林”是2個最大的節(jié)點，以此為基礎(chǔ)逐漸拓展到“樟子松嫁接技術(shù)”、“紅松果林”、“紅松種子”、“混交林”等關(guān)鍵詞，表明它們一直是國內(nèi)紅松研究的理論基礎(chǔ)和重點方向。同時，在“大節(jié)點”周邊，分布著更精細的“小節(jié)點”，反映了國內(nèi)紅松研究知識發(fā)展結(jié)構(gòu)與演變情況，特別是紅色點與線相連的節(jié)點，如皮諾斂酸、病蟲害、育苗、技術(shù)等，展示近10年（2011—2020）紅松研究的熱點問題，如2019年張晶等[23]對紅松子油中皮諾斂酸進行純化，也對降脂活性進行了評價。

由表3可見，不同階段紅松研究主題與研究背景極為相似，凸顯出紅松、紅松人工林等，但研究具體內(nèi)容又有所差異，研究熱點與主題逐漸深入。

1981—2004年形成與發(fā)展階段，關(guān)鍵詞有紅松、人工林、紅松幼樹、混交林等，以大尺度的林分、區(qū)域、景觀等為主要研究單元，研究內(nèi)容以木材生產(chǎn)、林分保護、群落更新等為主題，更加注重整體木材的利用。1986年李源哲等[24]分析比較了紅松木材的密度和強度及其應(yīng)力分級；2004年張群等[25]以紅松幼苗及相鄰樹木為研究單元，選擇光照、腐殖質(zhì)厚度、相鄰木、直射光等6個環(huán)境因子，分析了林木結(jié)構(gòu)對紅松幼林生長的影響。

2005—2014年急速增長階段，關(guān)鍵詞包含紅松果林、嫁接、紅松種子等，以大、中尺度的林分、林木等為研究單元，專注的內(nèi)容不再局限于木材生產(chǎn)，更加注重林副產(chǎn)品的產(chǎn)出與環(huán)境因子分析。2010年商永亮等[26]探討了帶嶺林業(yè)實驗局的紅松林培育及采穗圃營建關(guān)鍵技術(shù)；2014年姜一等[27]以小興安嶺地區(qū)紅松混交林大、中、小3個林隙為研究對象，分析了林隙對土壤不同形態(tài)氮含量的影響。

2015—2020年下降與調(diào)整階段，主要關(guān)鍵詞有皮諾斂酸、嫁接、紅松籽、病蟲害等，以多尺度的林分、林木、單個器官等為研究單元，表現(xiàn)出精細化、高質(zhì)量等特點，更加注重生態(tài)保護、多重利用、機理分析研究等[22]。2018年，張鑫等[28]分析了小興安嶺闊葉紅松林齡對土壤磷有效性的影響，認(rèn)為隨著樹齡的增加土壤磷庫儲存量增大；2020年，童茜坪等[29]利用ISSR-PCR分子標(biāo)記技術(shù)，發(fā)現(xiàn)該紅松種子園區(qū)的樹木具有豐富的遺傳多樣性。

2.3.2 關(guān)鍵詞聚類

通過對國內(nèi)紅松研究文獻關(guān)鍵詞聚類分析（圖4、表4和表5）顯示，紅松、紅松人工林、病蟲害是國內(nèi)紅松研究的基礎(chǔ)內(nèi)容和高支撐方向，突發(fā)性關(guān)鍵詞表現(xiàn)出明顯的時間特性，研究中心也逐步拓展到遺傳多樣性、皮諾斂酸、變異等方向。

圖3 紅松研究關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖譜

表3 國內(nèi)紅松研究3階段高頻詞和中心性統(tǒng)計信息

圖4 國內(nèi)紅松研究關(guān)鍵詞聚類時間線

表4 國內(nèi)紅松研究關(guān)鍵詞聚類信息

聚類時間線與信息表（圖4、表4），關(guān)鍵詞聚類越大，說明紅松研究發(fā)文量越多，基礎(chǔ)性和高支撐性也就越強，節(jié)點面積越大該關(guān)鍵詞的中心性也就越強。由大到小表現(xiàn)為#0紅松、#1紅松人工林、#2病蟲害、#3紅松、#4變異、#5遺傳多樣性、#6紅松闊葉混交林、#7皮諾斂酸、8#次生林、9#成活率。

其中，#0紅松和#1紅松人工林[4，24]，這2個聚類是國內(nèi)紅松研究的基礎(chǔ)內(nèi)容和高支撐方向，貫穿于紅松研究的全部階段；#2病蟲害、#6紅松闊葉混交林、8#次生林、9#成活率[14]，這4個聚類主要反映了在紅松研究中占據(jù)主導(dǎo)地位，是研究的主要內(nèi)容和重要抓手，有很好的應(yīng)用基礎(chǔ)；#4變異、#5遺傳多樣性、#7皮諾斂酸[22-23]，這4種聚類較小、聚類程度較低，但它反映了國內(nèi)紅松研究的未來前景和方向，重點關(guān)注于機理分析、分子遺傳研究等。

國內(nèi)紅松研究突發(fā)性關(guān)鍵詞（表5），表現(xiàn)出明顯的時間特性，大致分為3個時間段。首先，1981—1990年主要突顯關(guān)鍵詞有紅松、紅松人工林、紅松幼苗、紅松種子、松皰銹病，是形成與發(fā)展階段研究的重點內(nèi)容和研究中心；其次，1991—2010年，主要突顯關(guān)鍵詞包括紅松林、紅松幼苗、人工林、遺傳多樣性，是快速發(fā)展階段的新研究內(nèi)容，對紅松發(fā)展起著尤為重要的奠基作用，也是目前應(yīng)用最為成熟的研究；最后，2011—2020年，主要有皮諾斂酸、紅松籽、病蟲害這3個突發(fā)關(guān)鍵詞，出現(xiàn)在下降與調(diào)整階段，為最新的熱點研究內(nèi)容。

表5 國內(nèi)紅松研究突發(fā)性關(guān)鍵詞信息

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié)論

本文利用CiteSpace軟件統(tǒng)計分析了1981—2020年CNKI數(shù)據(jù)庫中的紅松研究相關(guān)中文文獻，通過發(fā)文量、作者、機構(gòu)和關(guān)鍵詞分析，得出結(jié)論：

（1）國內(nèi)紅松研究時間跨度大，發(fā)文量較大，包含形成與發(fā)展、急速增長、下降與調(diào)整3個階段。同時，研究領(lǐng)域以林業(yè)為主，其他領(lǐng)域占比極小。

1981—2020年國內(nèi)紅松研究總發(fā)文量3 010篇，年發(fā)文量在14～172篇?？傮w呈現(xiàn)長期緩慢推進狀態(tài)，近期才快速發(fā)展，但又有下降趨勢，可以劃分為：1981—2004年形成與發(fā)展階段、2005-2014年急速增長階段、2015—2020年下降與調(diào)整階段。同時，發(fā)文數(shù)量最多的是林業(yè)領(lǐng)域，所占比例高達74.02%，而其余各領(lǐng)域占比都小于10%。

（2）國內(nèi)紅松研究機構(gòu)表現(xiàn)出顯著的地理區(qū)位性，高度集中于東北三省，具有大集中、小分散特點。同時，形成了2個大群體和6個小群體。

（3）紅松、紅松人工林是我國紅松研究的基礎(chǔ)內(nèi)容和高支撐方向，突發(fā)性關(guān)鍵詞表現(xiàn)出明顯的時間特性，研究中心也逐步拓展到遺傳多樣性、皮諾斂酸、病蟲害等問題，成為最新的熱點。

關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖譜、高頻詞匯統(tǒng)計表明，“紅松”和“紅松人工林”是2個最大節(jié)點，并逐漸拓展到“嫁接技術(shù)”、“紅松果林”、“紅松種子”、“混交林”等關(guān)鍵詞，它們一直是我國紅松研究的理論基礎(chǔ)和重點方向。同時，更多精細的“小節(jié)點”，如“皮諾斂酸”、“病蟲害”、“育苗”、“技術(shù)”等，反映了國內(nèi)紅松研究知識發(fā)展結(jié)構(gòu)與演變情況。

關(guān)鍵詞聚類分析表明，紅松研究的基礎(chǔ)支撐性和中心性由大到小為#0紅松、#1紅松人工林、#2病蟲害、#3紅松、#4變異、#5遺傳多樣性、#6紅松闊葉混交林、#7皮諾斂酸、8#次生林和9#成活率。同時，突發(fā)性關(guān)鍵詞表現(xiàn)出明顯的時間特性，大致分為3個時間段：1981—1990年、1991—2010年和2011—2020年。

3.2 討論

我國紅松研究已經(jīng)形成了較為系統(tǒng)、完善的研究網(wǎng)絡(luò)，其研究內(nèi)容與方法也在逐漸走入“深水區(qū)”。未來我國紅松的研究需要更多的關(guān)注以下幾方面：

（1）多學(xué)科、多領(lǐng)域、全方位性，更加注重交叉學(xué)科基礎(chǔ)。在我國由于地域性和研究領(lǐng)域的限制，紅松研究區(qū)域集中，研究領(lǐng)域較窄。所以在今后的研究中，要更加注重多學(xué)科應(yīng)用，不僅考慮紅松林的經(jīng)濟屬性，也更注重其自然屬性，將其產(chǎn)生的科研成果更多地應(yīng)用到生態(tài)文明建設(shè)上來，特別是生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值[2]。

（2）系統(tǒng)性、前瞻性、多方向性，注重理論應(yīng)用到實際，注重改善生態(tài)環(huán)境。紅松的研究往往是一個系統(tǒng)的工程，從種子、幼苗、林木再到整個林分，要以當(dāng)前的社會需求為導(dǎo)向，將理論研究應(yīng)用到實踐中去。如紅松病蟲害、遺傳多樣性、養(yǎng)分循環(huán)研究等[28，30]，不僅能夠帶來可觀的經(jīng)濟效益，更多的是有益于生態(tài)的保護。

（3）自然與人為影響因子的分析與驅(qū)動機制、機理分析，重點是自然、人為生態(tài)因子對紅松林的影響驅(qū)動機制，紅松的結(jié)實、生長、產(chǎn)果的機理分析。小尺度的分子、遺傳機理研究，需要借助最新的技術(shù)進行分析，而大尺度的紅松景觀環(huán)境因子、景觀破碎化、生態(tài)演替分析[31]，就需要結(jié)合“3S”技術(shù)和傳統(tǒng)林業(yè)技術(shù)進行分析。