大熊貓研究文獻(xiàn)計(jì)量分析

李睿孜, 劉定震

北京師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,生物多樣性與生態(tài)工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 北京 100875

大熊貓(Ailuropodamelanoleuca)作為僅在我國(guó)四川省、陜西省和甘肅省分布的特有珍稀物種和活化石,是廣大科研工作者研究的重點(diǎn)物種。大熊貓于19世紀(jì)70年代被發(fā)現(xiàn)并被鑒定為一個(gè)新物種[1]。初期針對(duì)大熊貓的研究多側(cè)重于形態(tài)和生理構(gòu)造,如爪[2—3]、大腦[4—5]、骨骼[6]、視覺色素[7]等。隨著大熊貓被發(fā)現(xiàn)和命名,研究者對(duì)其分類地位的激烈爭(zhēng)議也隨之開始。不同學(xué)者分別基于其形態(tài)特征、生活習(xí)性和行為等,提議大熊貓應(yīng)該歸屬于浣熊科(早期的一些科學(xué)家)、熊科(西方的大部分哺乳動(dòng)物學(xué)者)和大熊貓科(胡錦矗為代表)。Sarich[8]構(gòu)建的系統(tǒng)發(fā)育樹顯示大熊貓應(yīng)被劃歸為熊科而非浣熊科或小熊貓科。之后,分子生物學(xué)的證據(jù)也進(jìn)一步證實(shí)了該結(jié)論[9]。1974—1977年,中國(guó)政府組織開展了全國(guó)第一次大熊貓調(diào)查,對(duì)該物種在我國(guó)的分布與資源狀況有了初步的認(rèn)識(shí)。1983年,由中國(guó)政府和世界自然基金會(huì)共同建立的中國(guó)大熊貓保護(hù)研究中心正式建成并投入使用。這一時(shí)期分子生物學(xué)技術(shù)和3S技術(shù)(遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)和全球定位系統(tǒng))的發(fā)展和應(yīng)用也使得對(duì)于大熊貓的研究開啟了新的階段,大熊貓的生境選擇[10]、系統(tǒng)發(fā)育[9]、遺傳多樣性[11]以及生理學(xué)特征[12]等逐漸成為研究的焦點(diǎn)。盡管世界自然保護(hù)聯(lián)盟于2016年根據(jù)全國(guó)第四次大熊貓調(diào)查的結(jié)果將其受威脅程度等級(jí)由“瀕危”調(diào)整為“易?！盵13],但人們對(duì)于大熊貓的研究熱情并未衰退。隨著近年來研究領(lǐng)域的擴(kuò)展和研究技術(shù)的成熟,人們對(duì)于大熊貓的分布、行為、適應(yīng)、進(jìn)化以及遺傳有了愈加深刻的認(rèn)識(shí),這些研究成果對(duì)于大熊貓的就地和遷地保護(hù)都起到了重要作用。日漸增加的文獻(xiàn)和著作,對(duì)于推動(dòng)大熊貓及其生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)和國(guó)家公園建設(shè)起到了不可或缺的作用。在新形勢(shì)下,如何通過對(duì)單一物種的研究與成果積累,借助人類對(duì)單一物種尤其是旗艦物種重要生態(tài)價(jià)值的認(rèn)識(shí)[14],推動(dòng)生態(tài)系統(tǒng)水平的生物多樣性研究與保護(hù)是一個(gè)挑戰(zhàn)性的問題。

然而,截至目前,尚缺乏針對(duì)有關(guān)大熊貓研究成果與文獻(xiàn)資料的系統(tǒng)、完整的分析和總結(jié)。1990年四川師范學(xué)院和成都大熊貓繁育研究基地曾經(jīng)針對(duì)大熊貓、川金絲猴(Rhinopithecusroxellanae)、扭角羚(Budorcastaxicolor)等重點(diǎn)保護(hù)動(dòng)物的文獻(xiàn)情報(bào)進(jìn)行了總結(jié)和歸納[15]。該書對(duì)從事相關(guān)研究的科研人員的文獻(xiàn)檢索和科研工作提供了重要幫助。然而,受限于當(dāng)時(shí)信息技術(shù)的發(fā)展水平,對(duì)大熊貓研究工作的總結(jié)僅限于簡(jiǎn)單的歸納和分類列舉,缺乏進(jìn)一步的分析。互聯(lián)網(wǎng)和計(jì)算機(jī)檢索技術(shù)的發(fā)展以及文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)的興起,使得對(duì)大熊貓研究文獻(xiàn)和成果的數(shù)字化和分析與總結(jié)成為可能。與此同時(shí),相關(guān)軟件的開發(fā)也為數(shù)據(jù)可視化提供了基礎(chǔ)。陳文德等[16]曾對(duì)2009—2019年大熊貓研究進(jìn)行了文獻(xiàn)計(jì)量分析,并將國(guó)內(nèi)外相關(guān)文章從發(fā)表領(lǐng)域、作者隸屬單位和不同學(xué)科領(lǐng)域等多個(gè)角度進(jìn)行了分類統(tǒng)計(jì)。該研究所涉及的文獻(xiàn)統(tǒng)計(jì)較為全面,且對(duì)比了國(guó)內(nèi)外研究差異,但所選取的時(shí)間范圍偏窄,且缺乏數(shù)據(jù)的可視化。

若要全面、詳盡地總結(jié)回顧人類對(duì)大熊貓近百年來的研究歷程,并借助該旗艦物種的研究結(jié)果與積累推動(dòng)生態(tài)系統(tǒng)水平的生物多樣性保育與研究工作,則需通過文獻(xiàn)計(jì)量明確如下問題：(1)研究熱度在年際間如何變化？(2)國(guó)內(nèi)外的研究主體有哪些？(3)研究?jī)?nèi)容的側(cè)重點(diǎn)如何發(fā)展？對(duì)此,本研究基于Web of Science(WOS)和中國(guó)知網(wǎng)(CNKI)兩個(gè)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù),以大熊貓為主題,分別對(duì)1929年以來的英文文獻(xiàn)和1955年以來的中文文獻(xiàn)進(jìn)行了計(jì)量分析,以期回顧國(guó)內(nèi)外針對(duì)大熊貓的研究歷程,對(duì)未來大熊貓的研究方向做出一些預(yù)測(cè)和展望,推動(dòng)我國(guó)大熊貓保護(hù)事業(yè)的繁榮、業(yè)已啟動(dòng)的大熊貓國(guó)家公園建設(shè)和生物多樣性保育工作。

1 研究方法

1.1 數(shù)據(jù)來源及采集方法

本研究所用文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)為Web of Science(WOS)和中國(guó)知網(wǎng)(CNKI),分別作為中文文獻(xiàn)和英文文獻(xiàn)來源。在Web of Science核心合集中,設(shè)置檢索條件為：主題=“giant panda”,文獻(xiàn)類型=“ARTICLE” OR “PROCEEDINGS PAPER” OR “REVIEW”,語種 =“ENGLISH”。從Web of Science類別中排除非生態(tài)學(xué)和非生物學(xué)領(lǐng)域的文獻(xiàn)。檢索日期為2021年6月8日。共檢索到1221條文獻(xiàn)記錄。導(dǎo)出這些文獻(xiàn)的全記錄及其引用的參考文獻(xiàn)供后續(xù)分析。

在CNKI中通過高級(jí)檢索,限定文獻(xiàn)主題為“Ailuropodamelanoleuca”,勾選中英文擴(kuò)展,文獻(xiàn)類型為“學(xué)術(shù)期刊”,語種為“中文”,數(shù)據(jù)最后更新時(shí)間為2021年6月8日。由于《中文核心期刊要目總覽》(第一版)發(fā)布于1992年[17],因此對(duì)中文文獻(xiàn)的檢索以1992為界限劃分為兩個(gè)階段。對(duì)于1955—1991年的文獻(xiàn),學(xué)科類別選擇“生物學(xué)”“野生動(dòng)物保護(hù)”“畜牧與動(dòng)物醫(yī)學(xué)”“林業(yè)”“環(huán)境科學(xué)與資源利用”“資源科學(xué)”“工業(yè)通用技術(shù)及設(shè)備”“考古”“數(shù)學(xué)”“化學(xué)”“建筑科學(xué)與工程”和“旅游”等12類學(xué)科,共檢索到498條文獻(xiàn)記錄。對(duì)于1992—2021年的文獻(xiàn),來源類別選擇“北大核心”,學(xué)科類別選擇“生物學(xué)”“野生動(dòng)物保護(hù)”“畜牧與動(dòng)物醫(yī)學(xué)”“林業(yè)”“環(huán)境科學(xué)與資源利用”“旅游”“地質(zhì)學(xué)”“資源科學(xué)”“農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)”“計(jì)算機(jī)軟件”“建筑科學(xué)與工程”和“自然地理學(xué)和測(cè)繪學(xué)”等12類學(xué)科,共檢索到1172條文獻(xiàn)記錄。中文文獻(xiàn)共檢索到1670條。選擇文獻(xiàn)導(dǎo)出格式為 “Refworks” 并導(dǎo)出數(shù)據(jù)供后續(xù)分析。

1.2 數(shù)據(jù)分析方法

其次,利用CiteSpace.5.8.R1對(duì)檢索數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化處理。CiteSpace是美國(guó)德雷塞爾大學(xué)陳超美團(tuán)隊(duì)研發(fā)設(shè)計(jì)的文獻(xiàn)數(shù)據(jù)可視化軟件,在文獻(xiàn)計(jì)量分析中被廣泛應(yīng)用。將來自于WOS的文獻(xiàn)時(shí)間跨度設(shè)定為1929—2021年,將來自于CNKI的文獻(xiàn)時(shí)間跨度設(shè)置為1955—1991年或1992—2021年。時(shí)間切片、節(jié)點(diǎn)類型和選擇標(biāo)準(zhǔn)均以形成清晰、簡(jiǎn)明的網(wǎng)絡(luò)圖為原則,按照不同的內(nèi)容分別進(jìn)行設(shè)置,其他設(shè)置采用系統(tǒng)默認(rèn)的參數(shù)。所有可視化分析均使用鏈接剔除功能?？梢暬治龅膬?nèi)容及參數(shù)設(shè)置如下：(1)基于WOS 的數(shù)據(jù)構(gòu)建研究機(jī)構(gòu)合作網(wǎng)絡(luò)圖、國(guó)家及地區(qū)合作網(wǎng)絡(luò)圖。時(shí)間切片均為10年,節(jié)點(diǎn)類型分別為機(jī)構(gòu)和國(guó)家,選擇標(biāo)準(zhǔn)分別為Top 10%和Top 20%。(2)基于WOS數(shù)據(jù)的文獻(xiàn)共被引分析,時(shí)間切片為10年,選擇標(biāo)準(zhǔn)為Top 5%。結(jié)果采用時(shí)間線視圖進(jìn)行展示,聚類名稱采用對(duì)數(shù)似然算法。聚類結(jié)果合理性的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)為：模塊值(Q值)大于0.3表示社團(tuán)結(jié)構(gòu)的劃分為顯著；平均輪廓值(S值)大于0.5為聚類合理[18]。(3)突現(xiàn)性檢測(cè),分別提取中英文關(guān)鍵詞,并計(jì)算其突現(xiàn)強(qiáng)度,即出現(xiàn)頻次的驟增強(qiáng)度,時(shí)間切片設(shè)置為3年,選擇標(biāo)準(zhǔn)為Top10%。

2 結(jié)果

2.1 年度分布

根據(jù)WOS檢索結(jié)果,在1221條文獻(xiàn)記錄中,最早針對(duì)大熊貓研究的英文文獻(xiàn)發(fā)表于1929年,該文是對(duì)大熊貓外部形態(tài)特征的描述[19]。受制于研究對(duì)象較少、樣本難以獲取等原因,1929—1981年間的大多數(shù)年份都無相關(guān)文獻(xiàn)發(fā)表,期間總文獻(xiàn)數(shù)僅為14篇。1982—2020年,有關(guān)大熊貓研究的英文文獻(xiàn)發(fā)表數(shù)量雖有所波動(dòng),但整體仍呈指數(shù)增長(zhǎng)趨勢(shì)(R2=0.893,P<0.01),并在2020年達(dá)到最高值113篇/年(圖1)。

圖1 大熊貓研究發(fā)文量年度分布(1929—2021年)

檢索結(jié)果中最早針對(duì)大熊貓研究的中文文獻(xiàn)發(fā)表于1955年,譚邦杰[20]對(duì)大熊貓為何珍貴、名稱與分類、形態(tài)與構(gòu)造、生態(tài)共4個(gè)方面作了詳細(xì)、系統(tǒng)的介紹；周明鎮(zhèn)[21]補(bǔ)充提供了大熊貓化石的有關(guān)資料。1955—1979年相關(guān)的文獻(xiàn)數(shù)均未超過8篇/年,但自1980年起發(fā)文量顯著增長(zhǎng),1984—1991年均維持在超過40篇文獻(xiàn)的較高發(fā)文量。盡管1992年后的發(fā)文量波動(dòng)明顯,1992—2020年的大熊貓中文文獻(xiàn)量整體仍符合線性增長(zhǎng)(R2=0.401,P<0.01)。

2.2 研究主體及其合作

2.2.1 核心作者

以署名作者為標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)計(jì)發(fā)文量,將3個(gè)數(shù)據(jù)集中發(fā)文量最高的10位作者列于表1。24位核心作者分屬于9個(gè)研究機(jī)構(gòu),其中隸屬于國(guó)內(nèi)專門為大熊貓保護(hù)和繁育設(shè)立的研究機(jī)構(gòu),即中國(guó)大熊貓保護(hù)研究中心(9位)和成都大熊貓繁育研究基地(4位)的核心作者占到了半數(shù)以上。另有4位作者分屬于西華師范大學(xué)、四川大學(xué)和密歇根州立大學(xué)3所高校；5位分屬于成都動(dòng)物園和北京動(dòng)物園。魏輔文隸屬中國(guó)科學(xué)院動(dòng)物研究所。Swaisgood RR隸屬美國(guó)圣地亞哥動(dòng)物學(xué)會(huì)。由此可知,該領(lǐng)域的核心作者以專門從事大熊貓保護(hù)研究工作的人員為主,以高?？蒲泄ぷ髡叽沃?。

胡錦矗先生是我國(guó)大熊貓研究的奠基人,自1980年起就在《南充師院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)》《獸類學(xué)報(bào)》《生態(tài)學(xué)報(bào)》《野生動(dòng)物學(xué)報(bào)》《生物學(xué)通報(bào)》等多家在國(guó)內(nèi)具有影響力的中文期刊上發(fā)表大熊貓研究論文,研究?jī)?nèi)容涉及大熊貓野外調(diào)查[22]、飼養(yǎng)繁殖[23]、種群特征[24—25]、個(gè)體行為[26—27]等多個(gè)方面,其在1992年之前所發(fā)表的中文文獻(xiàn)占檢索結(jié)果的8.4%。1992年以來,發(fā)表大熊貓研究中文論文總數(shù)超過100篇的僅有張和民和李德生。他們二人的研究?jī)?nèi)容早期側(cè)重于大熊貓的繁殖行為、生境[28—29]和圈養(yǎng)繁育技術(shù)[30],近年來則更加關(guān)注大熊貓的野化放歸[31—32]、生理生化[33]和腸道微生物[34]等研究領(lǐng)域。不過,張和民和李德生二位作者論文總數(shù)較多的原因,與他們二位長(zhǎng)期擔(dān)任所在單位的行政和科研負(fù)責(zé)人有直接關(guān)系。

由于移動(dòng)式壓力容器運(yùn)輸車的模型非常復(fù)雜，為加快其有限元分析的速度，需要按以下原則進(jìn)行化簡(jiǎn)[1]：(1)總體簡(jiǎn)化。分析主要集中在壓力容器以及與之關(guān)聯(lián)的螺栓和車架，不考慮車頭以及輪胎的受力情況，故可在保留其對(duì)壓力容器的有效載荷的情況下將其化簡(jiǎn)；(2)零件簡(jiǎn)化。在不影響計(jì)算結(jié)果的基礎(chǔ)上，對(duì)壓力容器非直接碰撞部位的零部件進(jìn)行適當(dāng)簡(jiǎn)化；(3)微小特征簡(jiǎn)化。對(duì)模型中不重要的零部件上的小孔、圓角、倒角等特征進(jìn)行適當(dāng)簡(jiǎn)化，對(duì)關(guān)鍵部位的特征則進(jìn)行了保留。將簡(jiǎn)化后的模型導(dǎo)入到ANSYS Workbench中，如圖3所示。

在大熊貓研究領(lǐng)域,張和民、王承東、李德生、張志和、侯蓉、黃炎共6位作者同時(shí)也位列于中英文發(fā)文量排名前10的名單中。而魏輔文 (WEI FW)、劉建國(guó) (LIU JG)、張澤鈞 (ZHANG ZJ) 3位研究者則更傾向于發(fā)表英文論文(表1)。魏輔文在該領(lǐng)域的研究側(cè)重于對(duì)大熊貓和小熊貓(Ailurusfulgens)兩個(gè)同域物種的共存研究,尤其關(guān)注兩個(gè)物種在同一地域內(nèi)的棲息地利用和生態(tài)位分化的問題[35—36]。魏輔文也率先將基因組學(xué)所涉及的新技術(shù)引入大熊貓研究領(lǐng)域,揭示了大熊貓種群衰退和擴(kuò)散等適應(yīng)性機(jī)制[37—39]。此外,從表1中CNKI發(fā)文前10作者的名單變化也可以看出,老一輩和新一代大熊貓科研人員的明顯變化及人才更替的過程。同時(shí),無論是高等院校或研究所,還是專門為大熊貓保護(hù)與繁育建立的研究機(jī)構(gòu),英文發(fā)文量較多的或?yàn)榭蒲袑W(xué)術(shù)帶頭人兼負(fù)責(zé)人,或?yàn)楦咝?研究所的核心研究員。

表1 發(fā)文量排名前10位的大熊貓研究領(lǐng)域核心作者

2.2.2 研究機(jī)構(gòu)

大熊貓研究領(lǐng)域中,英文發(fā)文量排名前10的研究機(jī)構(gòu)中有3所為國(guó)外的研究機(jī)構(gòu)(表2)。中國(guó)大熊貓保護(hù)研究中心不僅英文發(fā)文量位列第一,其在1992年至今的中文發(fā)文量也同樣位居榜首。成都大熊貓繁育研究基地也在大熊貓研究的英文論文成果中做出了重要貢獻(xiàn)。在大熊貓研究領(lǐng)域,西華師范大學(xué)(其前身為南充師范學(xué)院)、四川農(nóng)業(yè)大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院大學(xué)、四川大學(xué)、北京大學(xué)、四川師范學(xué)院和北京林業(yè)大學(xué)等國(guó)內(nèi)高校的發(fā)文量排名靠前,且以上大學(xué)均位于四川省或北京市。

表2 發(fā)文量排名前10位的大熊貓研究機(jī)構(gòu)

基于WOS繪制研究機(jī)構(gòu)合作網(wǎng)絡(luò)圖(圖2)。合并同類節(jié)點(diǎn)后,生成的網(wǎng)絡(luò)圖中共有節(jié)點(diǎn)135個(gè),連線175條,僅顯示發(fā)文量大于10篇的研究機(jī)構(gòu)標(biāo)簽。最外圈為紫色的節(jié)點(diǎn)為中介中心性大于0.1的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),這些節(jié)點(diǎn)更有能力促進(jìn)其他節(jié)點(diǎn)間的通信。中心性最高且與其他機(jī)構(gòu)間連線最多的研究機(jī)構(gòu)為密歇根州立大學(xué),其中心性為1.11,而其發(fā)文量?jī)H位列第6。這表明密歇根州立大學(xué)在大熊貓領(lǐng)域的研究多依賴于與其他機(jī)構(gòu),尤其是中國(guó)的研究機(jī)構(gòu)如中國(guó)科學(xué)院、西華師范大學(xué)、臥龍自然保護(hù)區(qū)等之間的合作。中心性次之(0.88)的為發(fā)文量最多(272篇)的中國(guó)科學(xué)院,其合作單位涵蓋了國(guó)內(nèi)外高校、自然保護(hù)區(qū)和社會(huì)團(tuán)體(中國(guó)野生動(dòng)物保護(hù)協(xié)會(huì))等多種類型的機(jī)構(gòu)。從發(fā)文量、中心性、與其他機(jī)構(gòu)的連線數(shù)和突現(xiàn)性綜合而言,中國(guó)科學(xué)院無疑是大熊貓研究領(lǐng)域最具影響力的機(jī)構(gòu)。此外,中國(guó)大熊貓保護(hù)研究中心和北京師范大學(xué)的中心度也較高,均為0.55。

圖2 大熊貓研究領(lǐng)域機(jī)構(gòu)合作網(wǎng)絡(luò)圖

2.2.3 研究國(guó)家及地區(qū)

根據(jù)WOS的檢索結(jié)果,中國(guó)的發(fā)文量占總數(shù)的73.5%,在大熊貓研究領(lǐng)域占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)(表3)。根據(jù)大熊貓譜系(2019年版),我國(guó)自1936年從野外捕獲大熊貓起,截止2019年11月,累計(jì)擁有圈養(yǎng)大熊貓1228只。而1936—2019年,在中國(guó)以外的國(guó)家出生、借展或運(yùn)輸?shù)拇笮茇埛植紴?美國(guó)54只,日本48只,英國(guó)14只,墨西哥12只,加拿大11只,奧地利10只,其余國(guó)家均小于10只(某一只或多只大熊貓可能到訪過多個(gè)國(guó)家)。由此可知,除科研實(shí)力和研究重心外,我國(guó)得天獨(dú)厚的物種資源優(yōu)勢(shì),是我國(guó)科研工作者發(fā)表大熊貓研究論文數(shù)量較多的重要原因之一。

表3 英文發(fā)文量排名前10的大熊貓研究領(lǐng)域研究國(guó)家及地區(qū)(1929—2021年)

基于WOS繪制國(guó)家及地區(qū)合作網(wǎng)絡(luò)圖(圖3)。排除3個(gè)非國(guó)家節(jié)點(diǎn)后,生成的網(wǎng)絡(luò)圖中共有節(jié)點(diǎn)31個(gè)、連線67條。位于關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的國(guó)家共有16個(gè),中介中心度排名前5的國(guó)家依次為瑞士(1.50)、加拿大(0.69)、南非(0.61)、比利時(shí)(0.48)和美國(guó)(0.36)。除美國(guó)外,這些國(guó)家的發(fā)文量并不高。發(fā)文量最高的中國(guó)雖處于關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),但中心度僅為0.25,并非位于網(wǎng)絡(luò)圖中最核心的位置,這說明中國(guó)在大熊貓分布優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上更多獨(dú)立開展研究。在如今國(guó)際合作研究日趨緊密、國(guó)際科研環(huán)境日趨開放的環(huán)境下,出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因可能與大熊貓這一物種地理分布的獨(dú)特性及其在我國(guó)所獨(dú)有的政治、文化意義有關(guān)。

圖3 大熊貓研究領(lǐng)域國(guó)家及地區(qū)合作網(wǎng)絡(luò)圖

2.3 研究?jī)?nèi)容

2.3.1 文獻(xiàn)共被引及聚類分析

對(duì)源自WOS的1221篇文獻(xiàn)做文獻(xiàn)共被引分析,共生成430個(gè)節(jié)點(diǎn),628條連線,結(jié)果以時(shí)間線圖展示,以關(guān)鍵詞作為聚類標(biāo)簽,共生成48個(gè)聚類,相同聚類主題的文獻(xiàn)按照時(shí)間順序在同一水平線上分布,有紫色外圈的節(jié)點(diǎn)表示該聚類主題中的高被引文獻(xiàn)。圖4展示了最大的8個(gè)聚類。聚類網(wǎng)絡(luò)模塊度Q=0.9123,加權(quán)平均輪廓值S=0.9192,表明聚類結(jié)果是合理的。

圖4 文獻(xiàn)共被引聚類時(shí)間線圖

群組#0：“gut microbiome”所提取到的主題詞主要包括gut microbiota, risk assessment, high-throughput sequencing, metagenome等。該組文獻(xiàn)發(fā)表于2015—2019年,主要研究核心為大熊貓腸道菌群,例如野生大熊貓腸道菌群結(jié)構(gòu)和功能的季節(jié)性變化、功能潛力、以及大熊貓與其他哺乳類動(dòng)物腸道菌群的對(duì)比[40—42]。Wei等[43]對(duì)該主題的研究進(jìn)展進(jìn)行了綜述。

群組#1：“giant panda habitat”所提取到的主題詞主要包括giant panda national park, matching,livestock,human disturbance等。該組文獻(xiàn)發(fā)表于2013—2020年,主要研究?jī)?nèi)容為遠(yuǎn)程耦合,即兩個(gè)或多個(gè)地區(qū)之間的社會(huì)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境相互作用,在棲息地保護(hù)和全球可持續(xù)發(fā)展中的重要作用[44—45],以及大熊貓分布和棲息地利用的變化[46—47]。這一群組中的研究具有空間尺度大、時(shí)間跨度長(zhǎng)、影響因素多等特點(diǎn)。該群組的工作主要由美國(guó)密歇根州立大學(xué)團(tuán)隊(duì)完成。

群組#2：“microsatellite”所提取到的主題詞主要包括land surface phenology, landscape connectivity, fuelwood collection, MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer)等。該組文獻(xiàn)發(fā)表于2002—2012年,主要研究?jī)?nèi)容為微衛(wèi)星等分子手段在大熊貓生境和種群調(diào)查中的應(yīng)用。例如,Zhu等[48]利用分子證據(jù)(微衛(wèi)星數(shù)據(jù)的種群變化聯(lián)合模擬)和歷史信息(棲息地和人類種群變化),分析出土地利用變化、森林砍伐和棲息地破碎可能是造成小相嶺山區(qū)孤立的大熊貓種群高度瀕危的原因。Zhan等[49]討論了利用分子統(tǒng)計(jì)的方法調(diào)查得出的大熊貓種群數(shù)量與全國(guó)第三次大熊貓調(diào)查結(jié)果出現(xiàn)較大差異的原因。

群組#3：“climate change”所提取到的主題詞主要包括disease, species distribution modeling, acclimation, biotic interaction等。該組文獻(xiàn)發(fā)表于2012—2020年,主要研究?jī)?nèi)容為氣候變化對(duì)大熊貓種群及棲息地的影響,與群組#1內(nèi)容有重疊。例如,Li等[50]基于聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專門委員會(huì)第五次評(píng)估報(bào)告的模式比較計(jì)劃(IPCC-CMIP5),結(jié)合生物變量(食物供應(yīng))和非生物變量(氣候和地理)評(píng)估了大熊貓保護(hù)區(qū)在氣候變化中的保護(hù)有效性。Tuanmu等[51]評(píng)估了氣候變化對(duì)中國(guó)秦嶺林下竹子和大熊貓的影響。

群組#4：“stress”所提取到的主題詞主要包括anogenital gland secretions (AGS), non-invasive methods, stereotypic behavior, choice等。該組文獻(xiàn)發(fā)表于2000—2005年,其內(nèi)容核心為大熊貓的化學(xué)通訊和行為學(xué)研究,包括野生大熊貓交配行為觀察[52],不同高度的標(biāo)記姿勢(shì)對(duì)化學(xué)通訊效果的影響[53],化學(xué)信息與大熊貓性別、年齡及個(gè)體識(shí)別[54—55],以及環(huán)境豐容對(duì)圈養(yǎng)大熊貓行為的影響[56]等。

群組#5：“feliformia”所提取到的主題詞主要包括Ailuridae, Canidae, Musteloidea, Caniformia等。該組文獻(xiàn)發(fā)表于1991—1995年,主要研究?jī)?nèi)容為小熊貓(Ailurusfulgens)[57—58]、棕熊(Ursusarctos)[59]等與大熊貓有較近親緣關(guān)系物種的遺傳學(xué)研究。這些研究為大熊貓分類地位的確立和遺傳特征的探究提供了理論依據(jù)和參考價(jià)值。

群組#6：“Baylisascarisschroederi”所提取到的主題詞主要包括PCR, genetic diversity, ecological niche factor analysis, foraging patch utilization等。該組文獻(xiàn)發(fā)表于2008—2014年,主要研究?jī)?nèi)容為圈養(yǎng)大熊貓最常見的體內(nèi)寄生蟲西貝氏蛔蟲(Baylisascarisschroederi)[60],大熊貓全基因組研究[61],以及基于此的大熊貓演化歷史和適應(yīng)性研究。

群組#7：“DNA fingerprinting”所提取到的主題詞主要包括family relationship, adaptive variation, substitution rate等。該組文獻(xiàn)發(fā)表于2001—2006年,主要研究?jī)?nèi)容為大熊貓的遺傳多樣性、遺傳分化和亞種形成等問題,側(cè)重于分子生物學(xué)方法在大熊貓種群研究中的應(yīng)用。例如,Fang等[62]研究了種群大小和棲息地破碎度對(duì)大熊貓長(zhǎng)期生存的影響。Wan等[63]利用DNA指紋圖譜技術(shù)揭示了大熊貓的遺傳分化和亞種形成,認(rèn)為秦嶺種群應(yīng)該作為一個(gè)獨(dú)立單元進(jìn)行保護(hù)管理。

由上述8個(gè)聚類所分布的時(shí)間段可以看出,早期對(duì)大熊貓的研究側(cè)重于其分類地位(#5)、行為(#4)、遺傳特征(#7)和種群動(dòng)態(tài)(#2)等方面的研究。近年來,研究人員則將關(guān)注重心轉(zhuǎn)移到了大熊貓的腸道微生物(#0)、生境(#1)和全球氣候變化造成的影響(#3)上。

2.3.2 關(guān)鍵詞突現(xiàn)性檢測(cè)

由突現(xiàn)關(guān)鍵詞檢測(cè)得到大熊貓研究領(lǐng)域突現(xiàn)強(qiáng)度較高的英文關(guān)鍵詞15個(gè),中文突現(xiàn)關(guān)鍵詞20個(gè),按照突現(xiàn)開始的時(shí)間順序排列(表4)。根據(jù)突現(xiàn)關(guān)鍵詞可將大熊貓研究大致分為以下三個(gè)階段：(1)2007年以前,突現(xiàn)詞出現(xiàn)的年份較為零散,對(duì)大熊貓的研究還處于起始和探索階段?！癳volution”“ Ursidae”“小熊貓”等關(guān)鍵詞以較高頻率出現(xiàn)表明這一階段早期關(guān)注大熊貓的分類地位和與其它物種的演化關(guān)系?！俺啥紕?dòng)物園”以及兩次出現(xiàn)的“動(dòng)物園”等詞表明大熊貓的圈養(yǎng)繁殖和保護(hù)也是這一階段的重點(diǎn)研究?jī)?nèi)容?！芭P龍自然保護(hù)區(qū)”和“棲息地”則體現(xiàn)了研究人員對(duì)野生大熊貓及其生境的關(guān)注。由此可知,我國(guó)對(duì)大熊貓的研究和保護(hù)工作采取圈養(yǎng)繁殖和野生種群保護(hù)(亦即遷地保護(hù)和就地保護(hù))的并行管理。這些研究成果為大熊貓種群的復(fù)壯作出了巨大貢獻(xiàn),也為之后更為具體和多樣化的研究工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。此外,1955—1984年突現(xiàn)的“大貓熊”和1988—1991年突現(xiàn)的“大熊貓”反映了這一物種中文名稱的變化；(2)2007—2012年集中涌現(xiàn)了7個(gè)英文突現(xiàn)詞和6個(gè)中文突現(xiàn)詞,且均持續(xù)了5或8年,從“microsatellite”“sequence analysis”“RT-PCR”“序列分析”“大熊貓基因組”等關(guān)鍵詞可以看出,隨著生物學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,分子生物學(xué)手段被大量應(yīng)用到大熊貓研究中,基因組研究和基因表達(dá)是這一時(shí)期的研究焦點(diǎn)；(3)2013年至今突現(xiàn)的關(guān)鍵詞表明,近年來大熊貓的研究熱點(diǎn)為大熊貓棲息地及所屬生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)以及氣候變化、人類活動(dòng)等因素對(duì)其種群和棲息地的影響。

表4 大熊貓研究領(lǐng)域中英文突現(xiàn)關(guān)鍵詞

3 結(jié)論與展望

綜上,可以得出如下結(jié)論：首先,從發(fā)文量年度分布來看,英文文獻(xiàn)發(fā)表量正處于快速增長(zhǎng)階段,大熊貓仍然是目前的熱點(diǎn)研究對(duì)象。盡管大熊貓受威脅程度等級(jí)已由“瀕?！苯导?jí)為“易危”,但由于其獨(dú)特的生態(tài)地位和保護(hù)生物學(xué)意義,大熊貓?jiān)谙嚓P(guān)研究領(lǐng)域的重要性并未受到影響。其次,在研究主體及其合作方面,由于大熊貓獨(dú)特的地域分布性,從發(fā)文量上看,不論是核心作者還是研究機(jī)構(gòu),我國(guó)都占據(jù)主導(dǎo)地位。與此同時(shí)也應(yīng)注意到,發(fā)文量最高的中國(guó)雖處于關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),但中介中心度與瑞士、美國(guó)和加拿大等國(guó)家相比較低。在如今國(guó)際合作研究日趨緊密、國(guó)際科研環(huán)境日趨開放的環(huán)境下,我國(guó)應(yīng)與其他國(guó)家間建立更為密切、普遍的科研合作關(guān)系,將大熊貓研究進(jìn)一步推向國(guó)際前沿水平。第三,在研究?jī)?nèi)容上,大熊貓領(lǐng)域近年來的研究熱點(diǎn)集中在:(1)遠(yuǎn)程耦合、氣候變化、全球可持續(xù)發(fā)展等對(duì)大熊貓分布和棲息地利用的影響。此類研究具有空間尺度大、時(shí)間跨度長(zhǎng)、影響因素多等特點(diǎn)；(2)人類干擾,尤其是放養(yǎng)家畜和采伐,對(duì)大熊貓種群數(shù)量、生境選擇以及棲息地的影響；(3)大熊貓腸道菌群,例如野生大熊貓腸道菌群結(jié)構(gòu)和功能的季節(jié)性變化、功能潛力、以及大熊貓與其他哺乳類動(dòng)物腸道菌群的對(duì)比；(4)大熊貓全基因組研究,以及基于此的大熊貓演化歷史和適應(yīng)性研究；(5)大熊貓國(guó)家公園的試點(diǎn)建設(shè)、管理成效、監(jiān)測(cè)體系等。

3S技術(shù)、分子生物學(xué)技術(shù)、物種分布模型等研究方法的成熟和廣泛應(yīng)用從宏觀尺度和微觀機(jī)理上將大熊貓領(lǐng)域的研究帶入了新的階段。未來大熊貓研究工作將重點(diǎn)從以下幾個(gè)方面展開：(1)全球氣候變化和人類活動(dòng)對(duì)大熊貓的影響。全球氣候變化以及由其帶來的生態(tài)學(xué)效應(yīng)在諸多研究結(jié)果的佐證下已成為了不可否認(rèn)的事實(shí)。2020年以來新冠肺炎疫情也使意識(shí)到人類活動(dòng)對(duì)于地球生態(tài)的深刻影響。盡管野生大熊貓種群數(shù)量有所回升,保護(hù)工作取得了階段性成效,但仍應(yīng)關(guān)注到野外大熊貓?jiān)跉夂蜃兓拇蟊尘昂腿祟惢顒?dòng)的干擾下所面臨的生存風(fēng)險(xiǎn)。(2)大熊貓國(guó)家公園建設(shè)以及基于生態(tài)系統(tǒng)水平的生物多樣性保育工作。2021年10月12日,大熊貓國(guó)家公園正式設(shè)立,這也標(biāo)志著我國(guó)的大熊貓保護(hù)工作邁入了新階段。如何充分發(fā)揮大熊貓“明星物種”和“旗艦物種”的生態(tài)作用,將研究結(jié)果應(yīng)用到業(yè)已開始的國(guó)家公園建設(shè)和生態(tài)文明建設(shè)中,切實(shí)提高保護(hù)區(qū)內(nèi)生物多樣性,真正實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧共存,仍是尚待解決的問題。(3)提高野化放歸效率。隨著我國(guó)圈養(yǎng)繁育技術(shù)的日趨成熟,圈養(yǎng)大熊貓種群數(shù)量的增長(zhǎng)和國(guó)內(nèi)圈養(yǎng)條件有限之間的矛盾逐漸顯露。如何提高大熊貓的環(huán)境適應(yīng)能力以保障野化放歸效率,也將成為未來的研究重點(diǎn)。(4)動(dòng)物福利保障。在歐美國(guó)家,動(dòng)物福利在觀念上較為普及,在制度上較為完善。而我國(guó)的動(dòng)物福利仍處在起步和發(fā)展階段。對(duì)于圈養(yǎng)大熊貓而言,動(dòng)物福利在遷地保護(hù)中十分重要,但現(xiàn)有文獻(xiàn)中明確提到動(dòng)物福利的很少。

對(duì)大熊貓的科學(xué)研究已經(jīng)歷經(jīng)了跨世紀(jì)的百年征程,也取得了矚目的成就,但仍需承認(rèn),對(duì)大熊貓的研究和保護(hù)工作還有很長(zhǎng)的路要走。相信在眾多奠基人的研究基礎(chǔ)上,立足國(guó)情,加強(qiáng)國(guó)內(nèi)和國(guó)際間交流和合作,使理論與實(shí)踐相結(jié)合、遷地保護(hù)與就地保護(hù)相促進(jìn),真正關(guān)注這一珍稀物種的存續(xù),大熊貓研究領(lǐng)域必將有更加長(zhǎng)足的發(fā)展。

致謝:感謝閆拯、史閏涵、黃心蕊和姚雪梅對(duì)研究和寫作給予的幫助,感謝徐驍巍博士對(duì)CiteSpace使用提供的幫助。