基于CNKI數(shù)據(jù)庫文獻(xiàn)計(jì)量視角下沙障研究現(xiàn)狀

李雙立，黃海廣，黨曉宏，郭躍，萬俊華

(1. 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)沙漠治理學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010018；2. 內(nèi)蒙古自治區(qū)林業(yè)科學(xué)研究院， 內(nèi)蒙古 呼和浩特 010010；3. 鄂爾多斯市林業(yè)和草原事業(yè)發(fā)展中心，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017010；4. 烏審旗林業(yè)和草原局，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017300)

荒漠化在全球范圍內(nèi)均是需要重點(diǎn)解決的社會環(huán)境問題。根據(jù)國家林業(yè)局第五次荒漠化公報(bào)，我國荒漠化土地和沙化土地面積分別為261.16萬km和172.12萬km，分別占國土總面積的27.02%和17.93%。十九大報(bào)告指出，堅(jiān)持人與自然和諧共生，必須樹立和踐行綠水青山就是金山銀山的理念。為滿足中國特色社會主義生態(tài)文明建設(shè)的總體要求，達(dá)到“雙碳”目標(biāo)，荒漠化治理問題刻不容緩。

沙障又稱機(jī)械沙障，即采用柴、草、樹枝、黏土、卵石、板條、籬笆等非生命材料，在沙面上設(shè)置各種形式的障礙物，以此來控制風(fēng)沙流動的方向、速度、結(jié)構(gòu)，改變蝕積狀況，達(dá)到防風(fēng)阻沙、改變風(fēng)的作用力及地貌狀況等目的。在自然環(huán)境狀態(tài)差的地方，沙障可以在和植被共同生長的過程中改善土壤養(yǎng)分，起到固定沙丘的作用。中國對沙障的研究早在秦漢時(shí)期就有記載，但是理論起步較晚，目前我國對沙障的研究主要集中在防風(fēng)固沙、植被恢復(fù)及對土壤性質(zhì)的影響等方面，為了系統(tǒng)全面地總結(jié)我國沙障的研究進(jìn)展，本文采用文獻(xiàn)計(jì)量方法，借助VOSviewer和Citespace 可視化分析軟件，對中國知網(wǎng)(CNKI)公共信息平臺收錄的沙障研究文獻(xiàn)進(jìn)行分析，總結(jié)我國沙障研究的方向、現(xiàn)狀及研究熱點(diǎn)，以期為我國沙障的后續(xù)研究提供真實(shí)有效的參考，為我國荒漠化治理工作提供理論和技術(shù)支撐。

1 數(shù)據(jù)來源與研究方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

本文以中國知網(wǎng)CNKI(https://kns.cnki.net)為數(shù)據(jù)源，選取中國學(xué)術(shù)期刊網(wǎng)絡(luò)出版總庫、中國優(yōu)秀碩士學(xué)位論文數(shù)據(jù)庫、中國博士學(xué)位論文數(shù)據(jù)庫、中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫和中國重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫等5個(gè)數(shù)據(jù)庫，以“沙障”為檢索詞，使用“篇名”字段為檢索項(xiàng)，共檢索完整文獻(xiàn)399篇并導(dǎo)出為Refworks格式。

1.2 研究方法

文獻(xiàn)計(jì)量可以定量揭示某一學(xué)術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展歷程、研究熱點(diǎn)及發(fā)展方向。采用文獻(xiàn)計(jì)量分析方法，可以高效且全面地了解研究領(lǐng)域的歷史、現(xiàn)狀及未來的發(fā)展趨勢，為高質(zhì)量選題及文章撰寫提供了方法。本文基于文獻(xiàn)計(jì)量視角，按照論文發(fā)表的數(shù)據(jù)庫來源、數(shù)量及年代分布、基金來源3個(gè)指標(biāo)分別進(jìn)行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)與分析，同時(shí)借助可視化分析軟件VOSviewer和Citespace 繪制知識圖譜進(jìn)行輔助研究。

2 統(tǒng)計(jì)結(jié)果與分析

2.1 文獻(xiàn)發(fā)表年代分布

特定時(shí)期的特定領(lǐng)域研究論文的年代分布及其發(fā)文量是文獻(xiàn)學(xué)特征分析的基礎(chǔ)指標(biāo)。在中國知網(wǎng)數(shù)據(jù)庫中檢索得到與沙障相關(guān)的論文共計(jì)399篇(至2021年12月)，始發(fā)年度為1959年。從論文發(fā)表的年度及數(shù)量上分析，可以得到4個(gè)階段： 1959—1995年(37年)為起步階段，共計(jì)發(fā)表16篇，占總發(fā)表論文數(shù)量的4.01%，年平均發(fā)表不足1篇；1996—2005年(10年)為緩慢發(fā)展階段，共計(jì)發(fā)表50篇，占總發(fā)表論文數(shù)量的12.53%，年均發(fā)表5篇；2006—2016年(11年)為不平穩(wěn)發(fā)展階段，共計(jì)發(fā)表論文204篇，占總發(fā)表論文數(shù)量的51.13%，年均發(fā)表20篇；2017—2021年(5年)為成熟階段，共計(jì)發(fā)表論文129篇，占總發(fā)表論文數(shù)量的32.33%，年均發(fā)表25篇，可以稱之為沙障研究的黃金時(shí)期。(圖1)

圖1 沙障論文發(fā)表年份及數(shù)量

2.2 數(shù)據(jù)庫來源分布

相關(guān)論文主要通過中國學(xué)術(shù)期刊網(wǎng)絡(luò)出版總庫、中國優(yōu)秀碩士學(xué)位論文數(shù)據(jù)庫、中國博士學(xué)位論文數(shù)據(jù)庫、中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫和中國重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫等5個(gè)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，結(jié)果見表1。

表1 論文檢索數(shù)據(jù)庫來源分布

由表1可見，檢索結(jié)果以中國學(xué)術(shù)期刊網(wǎng)絡(luò)出版總庫為主，約占總發(fā)表論文數(shù)量的82.96%，其次為中國優(yōu)秀碩士學(xué)位論文數(shù)據(jù)庫，約占總發(fā)表論文數(shù)量的11.53%，其余以沙障為檢索詞在中國博士學(xué)位論文數(shù)據(jù)庫、中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫和中國重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫中檢索得到的論文共占約5.51%。

2.3 基金來源分布

檢索得到的論文經(jīng)費(fèi)來源主要有國家級資助和省部級資助2個(gè)渠道，標(biāo)注的資助單位或機(jī)構(gòu)數(shù)量共19個(gè)。其中以標(biāo)注為國家級資助的論文為主，共計(jì)156篇，約占總數(shù)的78.79%；其次是標(biāo)注為省部級資助的論文，共計(jì)42篇，約占總數(shù)的21.21%。

由表2可見，在標(biāo)注為國家級資助的論文中以國家自然科學(xué)基金為主，發(fā)表論文80篇，占總數(shù)的40.40%；其次為國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃(30篇)、國家科技支撐計(jì)劃(22篇)、國家科技攻關(guān)計(jì)劃(17篇)和國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展規(guī)劃(973計(jì)劃)(7篇)，占比分別為15.15%、11.11%、8.59%和3.54%。省部級資助單位或機(jī)構(gòu)包括教育部、內(nèi)蒙古自治區(qū)、水利部、甘肅省、中國科學(xué)院、吉林省等，以三北地區(qū)為主。其中標(biāo)注為內(nèi)蒙古自治區(qū)自然科學(xué)基金的論文最多，為12篇，約占6.06%；標(biāo)注為引進(jìn)國際先進(jìn)水利科學(xué)技術(shù)計(jì)劃項(xiàng)目(水利部948計(jì)劃)緊隨其后，為8篇，約占4.04%；其次是標(biāo)注為甘肅省自然科學(xué)基金的論文，為4篇，約占2.02%；標(biāo)注為中國科學(xué)院知識創(chuàng)新工程項(xiàng)目、長江學(xué)者和創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)發(fā)展計(jì)劃相同，皆為3篇，各占1.52%；其余各單位均未超過1%。

表2 發(fā)表論文研究經(jīng)費(fèi)來源標(biāo)注情況(前10)

2.4 文獻(xiàn)作者及其合作網(wǎng)絡(luò)分析

對文獻(xiàn)作者及其合作網(wǎng)絡(luò)分析，有利于從整體上把握該研究領(lǐng)域的高產(chǎn)作者和學(xué)術(shù)群體合作關(guān)系。檢索的399篇論文署名作者共約140人，署名前3的作者分別是高永(內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué))、袁立敏(內(nèi)蒙古林業(yè)科學(xué)研究院)及閆德仁(內(nèi)蒙古林業(yè)科學(xué)研究院)，分別發(fā)表文獻(xiàn)36篇、31篇及23篇，這些學(xué)者共同組成我國沙障研究的中堅(jiān)力量。本文利用Citespace 可視化分析軟件對文獻(xiàn)發(fā)文作者分布情況進(jìn)行分析，參數(shù)設(shè)置中時(shí)間跨度設(shè)置為1959年1月—2021年12月，時(shí)間切片設(shè)置為3年，閾值設(shè)置為提取每個(gè)時(shí)間切片中頻次出現(xiàn)排名前5位的作者，繪制出作者合作網(wǎng)絡(luò)可視化圖譜(圖2)。

圖2 沙障文獻(xiàn)作者合作可視化圖譜

在作者合作圖譜中每個(gè)節(jié)點(diǎn)表示一個(gè)作者，節(jié)點(diǎn)的大小代表該作者的發(fā)文量，節(jié)點(diǎn)越大發(fā)文量越多，連線表示不同作者之間的合作關(guān)系，網(wǎng)絡(luò)密度表示合作關(guān)系強(qiáng)度。通過圖2可知，該圖譜的N=140,E=203(Density=0.0209),表示共生成節(jié)點(diǎn)140個(gè)，連線203個(gè)，網(wǎng)絡(luò)密度為0.020 9。根據(jù)圖2可以將作者之間的合作關(guān)系分為以下4個(gè)團(tuán)隊(duì)：第一個(gè)是由高永、黨曉宏和左合君等學(xué)者組成的內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)沙漠治理學(xué)院團(tuán)隊(duì)，主要研究方向?yàn)樯痴系姆里L(fēng)固沙效益；第二個(gè)是由劉虎俊、劉開琳、徐先英等組成的甘肅省治沙研究所研究團(tuán)隊(duì)，主要研究方向?yàn)樯痴蟽?nèi)的蝕積特征；第三個(gè)是由閆德仁、袁立敏和黃海廣等組成的內(nèi)蒙古林業(yè)科學(xué)研究院研究團(tuán)隊(duì)，主要研究方向?yàn)榱鲃由城鸺帮L(fēng)蝕坑治理；第四個(gè)是以丁國棟和孫保平組成的北京林業(yè)大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)，主要研究方向?yàn)樯痴系姆里L(fēng)固沙機(jī)理和效益。由圖2可知，沙障文獻(xiàn)發(fā)文作者之間的合作聯(lián)系較密切，已經(jīng)形成了關(guān)系穩(wěn)定的合作隊(duì)伍，但是團(tuán)隊(duì)與團(tuán)隊(duì)之間的合作仍須加強(qiáng)。

2.5 發(fā)文機(jī)構(gòu)合作網(wǎng)絡(luò)分析

對發(fā)文機(jī)構(gòu)及其合作關(guān)系進(jìn)行分析，有利于從整體上把握該研究領(lǐng)域機(jī)構(gòu)的主要力量及其合作關(guān)系。對檢索的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析總結(jié)，得到參與沙障研究的研究機(jī)構(gòu)共計(jì)238個(gè)，主要由國家、省市區(qū)及旗縣的科研院所、林業(yè)機(jī)構(gòu)構(gòu)成，合計(jì)發(fā)表論文250篇。其中研究機(jī)構(gòu)所屬省市區(qū)出現(xiàn)頻率最高的3個(gè)分別是內(nèi)蒙古自治區(qū)(33.04%)、甘肅省(26.58%)和北京市(4.22%)，研究機(jī)構(gòu)中署名前5位的是內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)沙漠治理學(xué)院、中國林業(yè)科學(xué)研究院荒漠化研究所、甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院、甘肅民勤荒漠草地生態(tài)系統(tǒng)國家野外科學(xué)觀測研究站和內(nèi)蒙古杭錦荒漠生態(tài)系統(tǒng)國家定位觀測研究站，所占比例分別為9.07%、8.45%、8.32%、8.07%和7.95%，占署名單位論文發(fā)表總數(shù)的41.86%。

研究將樣本文件導(dǎo)入Citespace 可視化分析軟件進(jìn)行機(jī)構(gòu)合作分析，參數(shù)設(shè)置中時(shí)間跨度設(shè)置為1959年1月—2021年12月，時(shí)間切片設(shè)置為1年，閾值設(shè)置為提取每個(gè)時(shí)間切片中頻次出現(xiàn)排名前5位的機(jī)構(gòu)，繪制出機(jī)構(gòu)合作網(wǎng)絡(luò)可視化圖譜。機(jī)構(gòu)合作圖譜中每個(gè)節(jié)點(diǎn)代表一個(gè)研究機(jī)構(gòu)，節(jié)點(diǎn)越大表示該機(jī)構(gòu)發(fā)文量越多，連線代表機(jī)構(gòu)之間合作關(guān)系的強(qiáng)弱。該圖譜的N=238,E=209(Density=0.007 4),表示共生成節(jié)點(diǎn)238個(gè)，連線209個(gè)，網(wǎng)絡(luò)密度為0.007 4，屬于稀疏型?？偨Y(jié)得到，沙障的研究機(jī)構(gòu)形成3個(gè)較大的合作網(wǎng)絡(luò)，主要以內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)生態(tài)環(huán)境學(xué)院、內(nèi)蒙古自治區(qū)林業(yè)科學(xué)研究院及中國林業(yè)科學(xué)研究院荒漠化研究所為主，其與相關(guān)機(jī)構(gòu)合作緊密形成研究團(tuán)體，但其余研究機(jī)構(gòu)之間缺乏交流合作，不利于未來沙障研究的發(fā)展。

2.6 關(guān)鍵詞分析

關(guān)鍵詞是對全文內(nèi)容的凝練，高頻關(guān)鍵詞則代表了一定時(shí)期的研究熱點(diǎn)。因此，本文利用VOSviewer和Citespace軟件，通過關(guān)鍵詞共現(xiàn)和關(guān)鍵詞突現(xiàn)來分析我國對沙障研究的重點(diǎn)及研究熱點(diǎn)。

2.6.1 關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析 研究將樣本文件導(dǎo)入到VOSviewer軟件，設(shè)置共現(xiàn)頻次大于3，得到關(guān)鍵詞聚類圖譜(圖3)及聚類關(guān)鍵詞密度圖譜(圖4)。關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖譜中，不同的顏色代表不同的聚類，每個(gè)節(jié)點(diǎn)代表一個(gè)關(guān)鍵詞，節(jié)點(diǎn)越大說明其出現(xiàn)的次數(shù)越多，在研究領(lǐng)域中的貢獻(xiàn)值越大。連線代表關(guān)鍵詞之間的關(guān)系性越強(qiáng)，節(jié)點(diǎn)與周圍的連線越多，說明該關(guān)鍵詞在研究領(lǐng)域越核心。

圖3 關(guān)鍵詞聚類圖譜

通過圖4可以得到，關(guān)于沙障研究的7個(gè)聚類，分別為：聚類一(紫色)，以沙障為主要研究對象；聚類二(紅色)，圍繞庫布齊沙漠開展機(jī)械沙障和植被恢復(fù)的輔助研究；聚類三(綠色)，以防風(fēng)固沙為中心關(guān)鍵詞；聚類四(深藍(lán)色)，主要研究渾善達(dá)克沙地和沙障的防風(fēng)固沙效益；聚類五(天藍(lán)色)，以沙柳沙障為研究中心；聚類六(棕色)，主要研究流動沙地和流動沙丘；聚類七(淺綠色)，圍繞著烏蘭布和沙漠進(jìn)行輸沙量研究；聚類七(橙色)，以風(fēng)沙流和數(shù)值模擬為主要研究方向。根據(jù)圖5可以得出，以沙障為中心，關(guān)鍵詞共現(xiàn)頻次最高，研究熱度最高，由中心向四周發(fā)散研究熱度逐漸降低。

圖4 聚類關(guān)鍵詞密度圖譜

2.6.2 關(guān)鍵詞突現(xiàn)分析 突現(xiàn)詞是在某一時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)頻次突然升高的關(guān)鍵詞節(jié)點(diǎn)，它可以反映該研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)前沿。本文利用Citespace軟件對沙障研究的關(guān)鍵詞進(jìn)行突現(xiàn)性分析，設(shè)置最小突現(xiàn)時(shí)間為2年，最終得到1959—2021年間前20個(gè)頻次突然升高的關(guān)鍵詞突現(xiàn)情況。結(jié)果顯示，“腐生真菌”“物種組成”“腐化特性”“阻沙效果”及“蝕積狀況”是突現(xiàn)較早的關(guān)鍵詞，從1959年開始突現(xiàn)，到1995年結(jié)束，是沙障研究領(lǐng)域早期受關(guān)注度較高的主題，研究內(nèi)容主要圍繞沙障的固沙效益展開。根據(jù)關(guān)鍵詞突變時(shí)間及突變強(qiáng)度進(jìn)行排序，1999—2008年陸續(xù)出現(xiàn)的突變關(guān)鍵詞順序?yàn)椤爸参镌偕薄傲鲃由车亍薄帮L(fēng)洞試驗(yàn)”“沙柳”“防護(hù)效益”“沙柳沙障”“活沙障”“粗糙度”“防風(fēng)固沙”和“黃柳”。從突變時(shí)間來說，“沙障”“植被恢復(fù)”“流動沙丘”“輸沙量”和“數(shù)值模擬”5個(gè)關(guān)鍵詞近幾年備受關(guān)注。

“防風(fēng)固沙”“沙障”“流動沙丘”和“數(shù)值模擬”從2008年開始陸續(xù)突現(xiàn)，突現(xiàn)時(shí)間一直持續(xù)到2021年，說明這4個(gè)主題是近幾年沙障研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)問題，也將是未來一段時(shí)間內(nèi)一直活躍的主題。其中，“沙障”的突現(xiàn)強(qiáng)度最高，突現(xiàn)強(qiáng)度高達(dá)9.34。說明從2000年以后，關(guān)于沙障的研究主要朝著防風(fēng)固沙效益、流動沙丘治理及植被恢復(fù)等方向發(fā)展，并且在2018年開始出現(xiàn)數(shù)值模擬方法對沙障進(jìn)行輔助研究。

3 結(jié)論與展望

我國對沙障的研究始于1959年，截至2021年我國關(guān)于沙障的研究大致分為4個(gè)階段，其中2017—2021年(5年)為文獻(xiàn)發(fā)表的黃金時(shí)期。從基金支持看，國家對該研究方向保持高度重視。研究經(jīng)費(fèi)主要來源于國家資助，其中國家自然科學(xué)基金占大多數(shù)，省級資助較少，其中以內(nèi)蒙古自治區(qū)為首。從發(fā)文作者及其合作關(guān)系看，國內(nèi)與沙障有關(guān)的研究團(tuán)體主要分為以高永、劉虎俊、閆德仁、丁國棟為首的4個(gè)研究團(tuán)隊(duì)。沙障文獻(xiàn)發(fā)文作者之間的合作聯(lián)系較密切，已經(jīng)形成了關(guān)系穩(wěn)定的合作隊(duì)伍，但是團(tuán)隊(duì)與團(tuán)隊(duì)之間的合作仍需加強(qiáng)。從機(jī)構(gòu)及其合作關(guān)系看，沙障的研究機(jī)構(gòu)存在3個(gè)較大的合作網(wǎng)絡(luò)，主要以內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)生態(tài)環(huán)境學(xué)院、內(nèi)蒙古自治區(qū)林業(yè)科學(xué)研究院及中國林業(yè)科學(xué)研究院荒漠化研究所為主，與其他相關(guān)機(jī)構(gòu)合作緊密形成研究團(tuán)體，但大部分研究機(jī)構(gòu)之間缺乏交流合作，不利于未來沙障研究的發(fā)展。從關(guān)鍵詞共現(xiàn)及突變分析看，我國相關(guān)研究以沙障為中心，朝“沙障防風(fēng)固沙效益”“植被恢復(fù)”“流動沙地治理”等研究方向發(fā)展?！胺里L(fēng)固沙”“沙障”“流動沙丘”和“數(shù)值模擬”4個(gè)主題，是近幾年乃至未來一段時(shí)間內(nèi)的研究熱點(diǎn)及活躍主題。