基于知識(shí)圖譜的農(nóng)田土壤水鹽運(yùn)移研究進(jìn)展

摘要 農(nóng)田土壤水鹽運(yùn)移特征及機(jī)理分析在整個(gè)作物生長過程中具有重要作用，是灌溉決策、鹽漬化治理以及作物產(chǎn)量提升的重要參考依據(jù)。將1973—2023年以水鹽運(yùn)移為主題在中國知網(wǎng)和Web of Science中檢索到的相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，運(yùn)用CiteSpace軟件將相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行可視化分析，總結(jié)了目前水鹽運(yùn)移相關(guān)方面的研究重點(diǎn)和未來發(fā)展趨勢。通過對(duì)國內(nèi)外近50年土壤水鹽運(yùn)移相關(guān)領(lǐng)域文獻(xiàn)的發(fā)文量、作者和機(jī)構(gòu)合作、關(guān)鍵詞共現(xiàn)、聚類、突現(xiàn)時(shí)間線圖譜等進(jìn)行可視化計(jì)量分析，結(jié)果表明關(guān)于水鹽運(yùn)移的話題熱度將持續(xù)增高；國內(nèi)發(fā)文作者間相互聯(lián)系較為緊密集中，水鹽運(yùn)移研究領(lǐng)域核心研究隊(duì)伍逐漸擴(kuò)大；國內(nèi)發(fā)文機(jī)構(gòu)在水鹽運(yùn)移研究領(lǐng)域具有較強(qiáng)影響力，其中中國科學(xué)院研究有著重大的貢獻(xiàn)，但研究具有地域局限性；關(guān)于土壤水鹽運(yùn)移研究的內(nèi)容主要聚焦在土壤中水鹽含量變化規(guī)律和植物滴灌技術(shù)及其模擬預(yù)測。土壤水鹽運(yùn)移的研究對(duì)我國大面積鹽堿地的治理具有重要意義，同時(shí)水鹽運(yùn)移在不同地域下的不同情況也將成為未來研究重點(diǎn)。

關(guān)鍵詞 水鹽運(yùn)移；CiteSpace；鹽漬化；鹽堿地治理；灌溉決策

中圖分類號(hào) S 058 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A

文章編號(hào) 0517-6611（2024）22-0238-10

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.22.048

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Research Progress of Water-salt Transport in Farmland Soil Based on Knowledge Map

CHAI Ming-tang ZHAO Tian-tian1，SUO Xiao-qin1 et al

（1.School of Civil and Hydraulic Engineering，Ningxia University，Yinchuan，Ningxia 750021; 2.Ningxia Hui Autonomous Region Yellow River Network Digital Water Control Key Laboratory，Yinchuan，Ningxia 750021）

Abstract The analysis of the characteristic and mechanism of water-salt migration in farmland soil plays an important role in the whole crop growth process，and is an important reference for irrigation decision-making，salinization control and crop yield improvement.We analyzed the relevant literatures on water and salt migration retrieved from CNKI and Web of Science from 1973 to 2023，used CiteSpace software to conduct a visual analysis of the relevant literatures，and summarized the current research focus and future development trend of water and salt migration.Visual quantitative analysis of the number of articles published in the field of soil water and salt migration at home and abroad in the past 50 years was adopted，including the number of authors and institutions，the co-occurrence of keywords，clustering and emergence timeline maps.Results showed that the topic heat of water and salt migration continued to increase.The authors of domestic articles were closely related to each other，and the core research team in the field of water and salt migration was gradually expanding.The domestic publishing institutions had a strong influence in the field of water and salt migration research，among which the research of the Chinese Academy of Sciences made a significant contribution，but the research had regional limitations.The research content of soil water and salt migration mainly focused on the change law of water and salt content in soil，plant drip irrigation technology and its simulation prediction.The study of soil water and salt migration was of great significance to the treatment of large area of saline-alkali land in China.Meanwhile，the different conditions of water and salt migration in different regions also became the focus of future research.

Key words Water-salt transportation;CiteSpace;Salinization;Saline-alkali soil treatment;Irrigation decision

鹽漬化是全球性的生態(tài)環(huán)境問題，也是制約干旱區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展的主要障礙，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)安全和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生了嚴(yán)重威脅。全球鹽漬化土壤面積約為9.5億hm2，占陸地面積的7.26%。我國鹽漬化土壤面積約為0.37億hm2，其中鹽漬化耕地面積近0.09億hm2，主要分布在西北、華北、東北及沿海地區(qū)，約占全國耕地面積的6.62%^［1-2］。土壤鹽漬化的產(chǎn)生過程是一個(gè)多指標(biāo)參與、多層次驅(qū)動(dòng)的復(fù)雜系統(tǒng)，具有模糊性、要素影響的不確定性等特征，這也是水鹽協(xié)同變化研究中的的主要問題^［3］。鹽分運(yùn)移和累積的影響因素眾多，如氣候條件、地下水位、土壤質(zhì)地、作物類型和灌溉制度等^［4］。鹽堿地治理和改良的關(guān)鍵和基礎(chǔ)在于探究土壤水鹽運(yùn)移規(guī)律，而水鹽模型是模擬和預(yù)測土壤水鹽動(dòng)態(tài)變化最為有效的途徑。

目前，圍繞土壤水鹽運(yùn)移基本理論及模型應(yīng)用的研究已取得諸多進(jìn)展，包括水鹽運(yùn)移機(jī)理研究及其影響因素和數(shù)值模型研究，對(duì)于厘清當(dāng)前鹽堿地水鹽運(yùn)移特征具有重要貢獻(xiàn)^［5］。土體在凍融過程中的水分遷移和相變是一個(gè)水熱耦合問題：①水分遷移會(huì)導(dǎo)致土體熱參數(shù)發(fā)生變化，這對(duì)溫度場產(chǎn)生影響；②凍融界面處冰晶對(duì)周圍未凍水的抽吸作用產(chǎn)生相變水頭，從而影響水分遷移；③水分相變潛熱對(duì)溫度場影響巨大；④土體溫度低于凍結(jié)溫度時(shí)，其中仍存在未凍水，且含量與負(fù)溫保持動(dòng)態(tài)平衡關(guān)系^［6］。

在凍融作用的影響下，鹽漬土水鹽運(yùn)移規(guī)律是水-熱-鹽相互影響、耦合作用的結(jié)果，熱量傳輸是調(diào)控水鹽運(yùn)移的關(guān)鍵因素，各土層由于導(dǎo)熱差異、土壤質(zhì)地以及剖面熱力結(jié)構(gòu)等的差異，使水熱鹽的相互耦合、相互影響關(guān)系較為復(fù)雜，且時(shí)空上分布特征具有差異性^［7］。影響土壤水分運(yùn)移的主要驅(qū)動(dòng)力是重力勢、基質(zhì)勢和溫度勢，土壤溫度變化引起水分相變，相變過程是一種動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)^［8］。土體凍融過程中存在著水分和鹽分的二次遷移過程，形成了特殊的水鹽運(yùn)移規(guī)律。土體凍結(jié)過程中鹽分運(yùn)移也較復(fù)雜，受土壤類型、初始含水率、溶液濃度、鹽分組成及凍結(jié)溫度、熱梯度、凍結(jié)速率、凍結(jié)方向等因素的綜合影響^［4］。

鑒于此，筆者采用科學(xué)計(jì)量方法來說明農(nóng)田土壤水鹽運(yùn)移的研究進(jìn)展，運(yùn)用可視化知識(shí)圖譜軟件，對(duì)Web of Science和中國知網(wǎng)數(shù)據(jù)庫中1973—2023年間關(guān)于土壤水鹽運(yùn)移的文獻(xiàn)進(jìn)行了可視化分析，統(tǒng)計(jì)分析了論文發(fā)表數(shù)量、關(guān)鍵詞、學(xué)者及機(jī)構(gòu)分布特征，整理了文獻(xiàn)發(fā)表、文獻(xiàn)熱點(diǎn)、研究熱點(diǎn)、演化路徑的情況，并對(duì)其進(jìn)行了可視化分析，歸納了水鹽運(yùn)移方面的研究進(jìn)展和發(fā)展趨勢。

1 材料與方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

利用中國知網(wǎng)（China National Knowledge Infrastructure，CNKI）數(shù)據(jù)庫，檢索1973—2023年發(fā)表的以“水鹽運(yùn)移”為檢索詞的期刊論文及其引文信息，共檢索到599篇期刊文獻(xiàn)；以Web of Science Core Collection平臺(tái)的Web of Science（WOS）核心合集數(shù)據(jù)庫為數(shù)據(jù)源，檢索1985—2023年發(fā)表的以檢索條件為“TI=water salt AND TS=transport”的論文及其引文信息，共檢索到728篇研究文獻(xiàn)。

1.2 研究方法

采用CiteSpace對(duì)上述檢索結(jié)果進(jìn)行分析，通過其對(duì)特定研究領(lǐng)域中出現(xiàn)的大量文獻(xiàn)進(jìn)行處理，不僅可以找到該研究領(lǐng)域中出現(xiàn)的關(guān)鍵文獻(xiàn)、研究熱點(diǎn)、主要作者和主要發(fā)表機(jī)構(gòu)等，對(duì)過去的研究成果進(jìn)行系統(tǒng)梳理，將文獻(xiàn)之間的關(guān)系以科學(xué)知識(shí)圖譜的方式可視化的展現(xiàn)，同時(shí)也可以挖掘?qū)W科前沿，對(duì)未來研究的發(fā)展走向進(jìn)行預(yù)測。

以檢索到的文獻(xiàn)作為研究對(duì)象，利用數(shù)據(jù)平臺(tái)自帶分析功能、CiteSpace、Excel等工具進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析、數(shù)據(jù)挖掘與科學(xué)知識(shí)圖譜實(shí)現(xiàn)，全面掌握水鹽運(yùn)移研究領(lǐng)域的學(xué)科發(fā)展趨勢，該研究內(nèi)容包括：①分析相關(guān)國內(nèi)外研究文章發(fā)布特征，包括發(fā)文年度趨勢，國家、研究機(jī)構(gòu)和研究人員發(fā)文量以及研究機(jī)構(gòu)合作網(wǎng)絡(luò)；②探究領(lǐng)域的研究方向、熱點(diǎn)和前沿演進(jìn)趨勢。

2 文獻(xiàn)發(fā)表情況分析

2.1 文獻(xiàn)數(shù)量和趨勢統(tǒng)計(jì)

1984—2023年文獻(xiàn)發(fā)表數(shù)量繪制農(nóng)田土壤水鹽運(yùn)移研究進(jìn)展文獻(xiàn)分布見圖1，因2023年數(shù)據(jù)不滿1年，因此該年數(shù)據(jù)偏低。由圖1可知，近50年學(xué)術(shù)界對(duì)于農(nóng)田土壤水鹽運(yùn)移研究進(jìn)展呈現(xiàn)明顯的階段特征，大致可分為探索研究階段（1984—1998年）、快速發(fā)展階段（1999—2018年）、波動(dòng)上升階段（2019—2023年）。

在探索研究階段（1984—1998年），中文發(fā)表數(shù)量每年有1～2篇，外文發(fā)表數(shù)量暫時(shí)為0；在快速發(fā)展階段（1999—2018年），在前大半段的年中英文發(fā)表數(shù)量呈相互上下波動(dòng)的狀態(tài)，后小半段的年英文發(fā)表數(shù)量明顯高于中文發(fā)表數(shù)量；在波動(dòng)上升階段（2019—2023年），中英文發(fā)文數(shù)量快速上升，英文發(fā)表數(shù)量持續(xù)高于中文發(fā)表數(shù)量。

2.2 主要發(fā)文作者分析

表1為中文文獻(xiàn)發(fā)文量排名前10位作者統(tǒng)計(jì)結(jié)果。其中王全九發(fā)文數(shù)量最多，發(fā)表文章24篇，其次是虎膽·吐馬爾白發(fā)文21篇，史海濱發(fā)文19篇，何新林11篇，均為該領(lǐng)域內(nèi)的核心作者，形成了很大影響力。排名前10位的作者發(fā)文總量為115篇，占所有作者發(fā)文數(shù)量的19.20%，這表明水鹽運(yùn)移研究領(lǐng)域核心研究隊(duì)伍正在初步形成，且規(guī)模正在不斷壯大。英文文獻(xiàn)中，王全九與Geise Geoffrey M發(fā)文數(shù)量最多，其次為Cerny R、Freeman Benny D和Aryal Dipak。排名前10位的作者發(fā)文總量為37篇，占所有作者發(fā)文數(shù)量的5.08%。王全九在中文與外文文獻(xiàn)發(fā)文量均為第1，其主要研究方向?yàn)榈喂鄺l件下水鹽運(yùn)移特征、微咸水對(duì)水鹽運(yùn)移的影響等，為水鹽運(yùn)移相關(guān)研究領(lǐng)域做出了重要貢獻(xiàn)。發(fā)文作者及其相關(guān)合作網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖可以揭示出特定研究領(lǐng)域內(nèi)的核心作者群體以及合作關(guān)系特點(diǎn)，文字大小和圓圈大小與作者發(fā)文量成正比，連線數(shù)量與合作緊密程度成正比。

圖2為國內(nèi)文獻(xiàn)作者共現(xiàn)圖，總體來看，該領(lǐng)域研究作者間相互聯(lián)系較為緊密集中，如以王全九為中心，與韋開、李宗昱、孫燕、張繼紅等學(xué)者形成了緊密的合作群體；以虎膽·吐馬爾白為中心，與谷新保、曹偉、吳爭光等學(xué)者形成了緊密的合作群體，且不同合作群體之間也有著較為緊密的聯(lián)系。但同時(shí)，受地域與學(xué)緣所限，該研究領(lǐng)域內(nèi)也存在著諸多的小規(guī)模研究團(tuán)隊(duì)和獨(dú)立研究者，如屈忠義、楊勁松等作者。

圖3為國外文獻(xiàn)作者共現(xiàn)圖，總體來看，與國內(nèi)相比，國外該領(lǐng)域研究作者間相互聯(lián)系不是很緊密，僅形成了2個(gè)較大的合作群體，并且群體之間沒有合作關(guān)系。其余均為小規(guī)模研究團(tuán)隊(duì)以及獨(dú)立研究者。

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

由表2可知，中文文獻(xiàn)中，排名第1位的為新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)水利與土木工程學(xué)院，發(fā)文量為30篇；其次是內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)水利與土木建筑工程學(xué)院，發(fā)文29篇；石河子大學(xué)水利建筑工程學(xué)院發(fā)文27篇，中國科學(xué)院大學(xué)發(fā)文21篇。前10的機(jī)構(gòu)總發(fā)文量為183篇，占全部文獻(xiàn)的30.55%，表明這些研究機(jī)構(gòu)在水鹽運(yùn)移研究領(lǐng)域具有較強(qiáng)影響力。

通過統(tǒng)計(jì)WOS發(fā)文量排名前10的機(jī)構(gòu)可知，排名第1位的為Chinese Academy of Sciences，發(fā)文量為37篇，其次是Centre National de la Recherche Scientifique （CNRS）發(fā)文20篇，United States Department of Energy （DOE）發(fā)文16篇。前10的機(jī)構(gòu)總發(fā)文量為152篇，占全部文獻(xiàn)的20.88%，說明這些研究機(jī)構(gòu)在水鹽運(yùn)移研究領(lǐng)域具有較強(qiáng)影響力，其中中國科學(xué)院在知網(wǎng)和WOS的發(fā)文數(shù)量均在前5，可見中國科學(xué)院在水鹽運(yùn)移相關(guān)方面的研究已經(jīng)較為成熟，擁有豐富的經(jīng)驗(yàn)以及卓越的成就，為全球水鹽運(yùn)移相關(guān)研究作出了巨大的貢獻(xiàn)。

圖4為國內(nèi)發(fā)文機(jī)構(gòu)共現(xiàn)，展示了研究機(jī)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)情況。從研究機(jī)構(gòu)的可視化分析可看出，以新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)水利與土木工程學(xué)院、石河子大學(xué)水利建筑工程學(xué)院、中國科學(xué)院大學(xué)等為主導(dǎo)，與中國科學(xué)院新疆生態(tài)與地理研究所、西安理工大學(xué)水資源研究所、新疆水利水電科學(xué)研究院等研究機(jī)構(gòu)開展了廣泛的合作，形成了緊密的關(guān)系網(wǎng)絡(luò)，但也有諸多獨(dú)立的研究機(jī)構(gòu)和小規(guī)模合作的研究機(jī)構(gòu)。

從機(jī)構(gòu)分布來看，絕大多數(shù)機(jī)構(gòu)位于北方地區(qū)。鹽漬土在我國廣泛分布，而主要分布在西北、華北、東北及沿海等地，因此研究機(jī)構(gòu)集中分布在這些地方，能夠更加便利地利用環(huán)境優(yōu)勢，進(jìn)行水鹽運(yùn)移相關(guān)研究，各個(gè)機(jī)構(gòu)之間也能夠優(yōu)勢互補(bǔ)，資源共享。但我國其他地區(qū)缺少相關(guān)研究機(jī)構(gòu)，從研究機(jī)構(gòu)的可視化分析中看出，僅有河海大學(xué)水利水電學(xué)院進(jìn)行了相關(guān)研究，這使得水鹽運(yùn)移相關(guān)研究具有地域局限性，也缺失了與北方區(qū)各研究機(jī)構(gòu)優(yōu)勢互補(bǔ)、資源共享的機(jī)會(huì)。

圖5為國外發(fā)文機(jī)構(gòu)共現(xiàn)圖，從研究機(jī)構(gòu)的可視化分析可看出，外文發(fā)文機(jī)構(gòu)之間的合作非常緊密和廣泛。以Chinese Academy of Sciences、Centre National de la Recherche Scientifique （CNRS）等機(jī)構(gòu)為核心，與周邊機(jī)構(gòu)形成了緊密的關(guān)系網(wǎng)絡(luò)，獨(dú)立的研究機(jī)構(gòu)和小規(guī)模合作的研究機(jī)構(gòu)較少。

3 文獻(xiàn)熱點(diǎn)和趨勢可視化分析

3.1 關(guān)鍵詞圖譜

關(guān)鍵詞是論文的核心研究觀點(diǎn)，是文章主題的高度概括，對(duì)關(guān)鍵詞進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析有助于科學(xué)把握研究領(lǐng)域內(nèi)的研究方向與重點(diǎn)。CiteSpace基于特定算法提供了模塊值（即Modularity Q值）和平均輪廓值（即Mean Silhouette S值）2個(gè)指標(biāo)。研究表明，當(dāng)Q值>0.3時(shí)，聚類結(jié)構(gòu)就是顯著的，當(dāng)S值>0.7就可以判斷聚類是令人信服的^［9］。圖6關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖譜的Q值為0.626 5，S值為0.905，因此該聚類圖譜的聚類結(jié)構(gòu)十分顯著，結(jié)果可信。

采用“共詞分析”的科學(xué)計(jì)量學(xué)方法，通過構(gòu)建“共詞矩陣”對(duì)檢索的中英文文獻(xiàn)分別繪制關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)圖譜（圖6、7）。圖中關(guān)鍵詞所占的圓面積越大，說明所代表的關(guān)鍵詞出現(xiàn)的頻次越高，是該研究領(lǐng)域較為熱點(diǎn)的話題；同時(shí)關(guān)鍵詞越位于圖譜中間，表示該關(guān)鍵詞重要性越強(qiáng)，是該研究領(lǐng)域的重要概念^［10］。圖6中共有498個(gè)節(jié)點(diǎn)，1 167條連線，網(wǎng)絡(luò)密度為0.009 4；圖7中共有496個(gè)節(jié)點(diǎn)，1 073條連線，網(wǎng)絡(luò)密度為0.008 7，關(guān)鍵詞之間均存在較強(qiáng)的相互關(guān)聯(lián)。

中文文獻(xiàn)關(guān)鍵詞圖譜研究熱度較高的關(guān)鍵詞有水鹽運(yùn)移、數(shù)值模擬、膜下滴灌、微咸水、滴灌棉田、滴灌、凍融作用、含水率、溶質(zhì)運(yùn)移等。英文文獻(xiàn)關(guān)鍵詞圖譜研究熱度較高的關(guān)鍵詞有transport、dynamics、growth、salinity、desalination、diffusion、hydraulic conductivity、model等?？傮w來看，關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖譜反映了國內(nèi)外研究水鹽運(yùn)移的方向具有一定差異，土壤水鹽運(yùn)移相關(guān)研究主要體現(xiàn)在土壤水鹽含量及其模擬與滴灌技術(shù)等問題。

3.2 關(guān)鍵詞圖譜聚類分析

為了提高研究熱點(diǎn)判斷精確度，反映各個(gè)主題之間的相關(guān)程度，進(jìn)一步將同義或相近的關(guān)鍵詞匯總聚類。把中國知網(wǎng)和Web of Science中檢索的文獻(xiàn)導(dǎo)入CiteSpace軟件繪制中英文農(nóng)田土壤水鹽運(yùn)移主題聚類分析圖譜，中文聚類分析圖譜排名前10的聚類模塊分別為水鹽運(yùn)移、膜下滴灌、微咸水、滴灌棉田、滴灌、數(shù)值模擬、凍融作用、含水率、溶質(zhì)運(yùn)移、鹽分，英文聚類分析圖譜排名前10的聚類模塊分別為transport、salt stress、desalination、soil salinity、aqueous solutions、salt transport、counter-current multiplication、aikanol、alveolar epitheliun、electrochemical stability window，聚類圖譜如圖8和9。

每個(gè)聚類中的包含文獻(xiàn)研究重點(diǎn)與主題同質(zhì)性高，研究聚類綜合表明了當(dāng)前研究的主要關(guān)注點(diǎn)和熱點(diǎn)方向^［9］。圖譜中，主題之間的不同顏色代表其所屬的類別不同，主題面積的大小則代表了主題的出現(xiàn)頻率和次數(shù)，主題之間的距離遠(yuǎn)近可以反映主題之間的相似性，即距離越近則代表主題之間越相似。從這些主題詞中可以得出關(guān)于土壤水鹽運(yùn)移研究的內(nèi)容主要圍繞在土壤中水鹽含量變化規(guī)律及其預(yù)測和植物滴灌等方面。

4 研究熱點(diǎn)與進(jìn)展

圖10展示了1993—2023年來我國水鹽運(yùn)移研究領(lǐng)域前13個(gè)關(guān)鍵詞突現(xiàn)情況。關(guān)鍵詞突現(xiàn)強(qiáng)度最高為5.51，最低為2.97，平均值為3.62。從突現(xiàn)強(qiáng)度來看，各關(guān)鍵詞差別較小，整體強(qiáng)度較低且較平均化。從突現(xiàn)詞的時(shí)間跨度來看，時(shí)間跨度最長的是水鹽動(dòng)態(tài)，從1993年一直持續(xù)到2006年，這說明國內(nèi)學(xué)術(shù)界一直在持續(xù)關(guān)注水鹽運(yùn)移相關(guān)方面的發(fā)展動(dòng)態(tài)。在2000—2013年區(qū)間，主要關(guān)鍵詞為模型、膜下滴灌、棉花等，說明早期的研究主要為水鹽運(yùn)移的基本理論模型，以及田間實(shí)地試驗(yàn)觀測。其中，突現(xiàn)強(qiáng)度最高的關(guān)鍵詞是鹽堿地，在2017年才首次出現(xiàn)，一直延續(xù)至今。結(jié)合與其同時(shí)期出現(xiàn)并且也一直延續(xù)至今的關(guān)鍵詞，如鹽堿土、水鹽分布、暗管排水、入滲模型，可見隨著鹽堿地改良問題的日益嚴(yán)重性，水鹽運(yùn)移相關(guān)研究將為鹽堿地治理提供有利的理論依據(jù)^［11］。

圖11展示了1993—2023年來國外水鹽運(yùn)移研究領(lǐng)域前18個(gè)關(guān)鍵詞突現(xiàn)情況。關(guān)鍵詞突現(xiàn)強(qiáng)度最高為4.91，最低為2.48，平均值為3.29。從突現(xiàn)強(qiáng)度來看，各關(guān)鍵詞差別較小，整體強(qiáng)度較低且較平均化。從突現(xiàn)詞的時(shí)間跨度來看，時(shí)間跨度最長的是sodium chlor，2011—2019年，相關(guān)研究者一直在持續(xù)關(guān)注研究水鹽的變化動(dòng)態(tài)。其中，突現(xiàn)強(qiáng)度最高的關(guān)鍵詞是“molecular dynamics”，于2017年出現(xiàn)，一直到2020年。結(jié)合與其大致時(shí)間段相同出現(xiàn)的關(guān)鍵詞，如diffusion、yield、ionic liquids等，以及近年來的關(guān)鍵詞，如soil salinity、management、plants，可見英文文獻(xiàn)中對(duì)水鹽運(yùn)移相關(guān)研究的方向主要是鹽溶液性能、植物耐鹽機(jī)制等。

5 時(shí)間線聚類圖分析

時(shí)間線聚類圖譜可以從時(shí)間跨度顯示研究主題，用以分析時(shí)間序列下研究脈絡(luò)與熱點(diǎn)變遷，其中縱軸為聚類名稱及編號(hào)，橫軸為時(shí)間。為了更清晰地捕獲研究熱點(diǎn)變化軌跡，將關(guān)鍵詞按頻次高低進(jìn)行排序，進(jìn)而獲得聚類網(wǎng)絡(luò)時(shí)間線圖譜。圖12為國內(nèi)水鹽運(yùn)移相關(guān)文獻(xiàn)時(shí)間線聚類，可分為以下2個(gè)階段：①探索研究階段（1993—1998年）。這一時(shí)期，我國對(duì)水鹽運(yùn)移有了初步的認(rèn)識(shí)與研究，多是以土壤鹽分運(yùn)移，溶質(zhì)運(yùn)移研究為主。因在干旱地區(qū)工程建筑中遭遇了鹽堿危害問題，學(xué)術(shù)界開始關(guān)注到水鹽運(yùn)移相關(guān)問題，并對(duì)此領(lǐng)域進(jìn)行了探索與研究。該階段的研究多是以理論模型分析、室內(nèi)及現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)等形式為主，用以分析土壤中水鹽運(yùn)移規(guī)律，為后續(xù)水鹽運(yùn)移相關(guān)研究提供了基礎(chǔ)^［12］。②波動(dòng)上升階段（1999年至今）。從1999年起，我國對(duì)水鹽運(yùn)移相關(guān)方面的研究開始逐漸深入、更加的全面，發(fā)文數(shù)量基本呈上升趨勢，我國對(duì)水鹽運(yùn)移相關(guān)方面的研究進(jìn)入了快速發(fā)展階段。大量的新的關(guān)鍵詞涌現(xiàn)出來，如膜下滴灌、滴灌棉田、水鹽運(yùn)動(dòng)、鹽分運(yùn)移等，對(duì)水鹽運(yùn)移的研究主要集中在滴灌、微咸水灌溉、凍融等條件下的實(shí)驗(yàn)研究和數(shù)值模擬方面，通過上述分析能夠精準(zhǔn)揭示水鹽運(yùn)移機(jī)制和驅(qū)動(dòng)力^［13-14］。

圖13為水鹽運(yùn)移相關(guān)英文文獻(xiàn)時(shí)間線聚類圖，可分為以下3個(gè)階段：①探索研究階段（1993—1998年）。該階段對(duì)水鹽運(yùn)移的研究才剛剛開始，發(fā)文數(shù)量并不多，僅僅提出幾個(gè)關(guān)鍵詞概念，如atmosphere blue green algae、modelling studies、concentrated electrolyte solutions、bioelectric property等。②穩(wěn)定上升階段（1999—2017年）。從1999年開始，與水鹽運(yùn)移相關(guān)的文章發(fā)文量開始逐漸上升，學(xué)術(shù)界開始對(duì)該領(lǐng)域有了關(guān)注與研究探索。該階段對(duì)于土壤水鹽運(yùn)移研究的內(nèi)容比較豐富，主要活躍在圍繞植物、土壤中的水鹽運(yùn)移規(guī)律及含量變化以及水鹽運(yùn)移模型預(yù)測等方面。因缺水和灌溉地排水不足導(dǎo)致土壤鹽堿化加重，鹽分積累抑制植物生長，降低植物吸收水分和養(yǎng)分的能力，從而導(dǎo)致植物水分虧缺，最終使得作物減產(chǎn)，通過種植耐鹽性植物可以提高鹽漬土的利用率，因此研究植物在鹽脅迫條件下的耐鹽機(jī)制是鹽堿地改良的重要內(nèi)容^［15］。③快速上升階段（2017年至今）。2017年以后，與水鹽運(yùn)移相關(guān)的英文發(fā)文數(shù)量快速上升，逐漸超過了中文發(fā)文數(shù)量。water in salt、potassium transport、drought tolerance、saline water、sulfonated polymers kinetics等關(guān)鍵詞首次出現(xiàn)。一些新的研究成果開始出現(xiàn)，如采用分子動(dòng)力學(xué)、三維水動(dòng)力學(xué)等模擬方法研究水鹽運(yùn)移特性^［16-17］；采用改良劑如生物炭等進(jìn)行保水控鹽，為干旱半干旱地區(qū)鹽堿地的改良提供依據(jù)和參考，這些成果為后續(xù)水鹽運(yùn)移相關(guān)研究提供了更多更好的基礎(chǔ)。

6 結(jié)論

鹽堿地是潛在的耕地資源，盤活存量、合理挖潛可以有效增加糧食種植面積，實(shí)現(xiàn)耕地資源擴(kuò)容、提質(zhì)、增效。在耕地資源趨緊的背景下，鹽堿地綜合利用對(duì)保障國家糧食安全具有重要戰(zhàn)略意義，鹽堿地治理的關(guān)鍵是進(jìn)行水鹽運(yùn)移的研究，通過將1973—2023年從中國知網(wǎng)和Web of Science檢索出來的相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行分析后得出以下結(jié)論：

（1）從近4年中英文發(fā)表數(shù)量的趨勢以及目前鹽堿地改良的現(xiàn)狀和相關(guān)學(xué)者對(duì)其的關(guān)注程度來看，關(guān)于水鹽運(yùn)移的話題熱度將持續(xù)增高。目前，國內(nèi)發(fā)文作者間相互聯(lián)系較為緊密集中，有以王全九為中心和虎膽·吐馬爾白為中心的學(xué)者形成了緊密的合作群體，且不同合作群體之間也有著較為緊密的聯(lián)系。排名前10位的作者發(fā)文總量占所有作者發(fā)文數(shù)量的近20%，說明水鹽運(yùn)移研究領(lǐng)域核心研究隊(duì)伍正在初步形成，規(guī)模逐漸擴(kuò)大。英文論文中研究作者間相互聯(lián)系不是很緊密，其中王全九在中文與外文文獻(xiàn)發(fā)文量均為第1。

（2）中文發(fā)文機(jī)構(gòu)以新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)水利與土木工程學(xué)院、石河子大學(xué)水利建筑工程學(xué)院、中國科學(xué)院大學(xué)等為主導(dǎo)，與中國科學(xué)院新疆生態(tài)與地理研究所、西安理工大學(xué)水資源研究所、新疆水利水電科學(xué)研究院等研究機(jī)構(gòu)開展了廣泛的合作，形成了緊密的關(guān)系網(wǎng)絡(luò)。排名前10的機(jī)構(gòu)總發(fā)文量占全部文獻(xiàn)的30.55%，可見這些研究機(jī)構(gòu)在水鹽運(yùn)移研究領(lǐng)域具有較強(qiáng)影響力，其中大多數(shù)研究機(jī)構(gòu)和我國鹽堿地分布均在北方地區(qū)，便于利用地區(qū)優(yōu)勢對(duì)水鹽運(yùn)移進(jìn)行相關(guān)研究。

（3）國外研究機(jī)構(gòu)之間的合作非常緊密和廣泛，以Chinese Academy of Sciences，Centre National de la Recherche Scientifique （CNRS）等機(jī)構(gòu)為核心，與周邊機(jī)構(gòu)形成了緊密的關(guān)系網(wǎng)絡(luò)。排名前10的機(jī)構(gòu)總發(fā)文量占全部文獻(xiàn)的20.88%，說明這些研究機(jī)構(gòu)在水鹽運(yùn)移研究領(lǐng)域影響力較大，其中中國科學(xué)院在中國知網(wǎng)和Web of Science的發(fā)文數(shù)量均在前5，可見中國科學(xué)院在水鹽運(yùn)移相關(guān)方面的研究已經(jīng)較為成熟，擁有豐富的經(jīng)驗(yàn)和卓越的成就，為未來水鹽運(yùn)移相關(guān)領(lǐng)域的研究奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

（4）從國內(nèi)外關(guān)鍵詞圖譜、聚類分析圖譜、研究熱點(diǎn)和時(shí)間線聚類圖可以看出，近年水鹽運(yùn)移相關(guān)研究的關(guān)注點(diǎn)主要集中在鹽堿地、數(shù)值模擬、膜下滴灌、微咸水、凍融作用和sodium chlor、molecular dynamics、salt stress、desalination、soil salinity、aqueous solutions等方面。這說明鹽堿地的范圍逐步擴(kuò)大，早期水鹽運(yùn)移的研究主要是依靠模擬模型和田間試驗(yàn)為主，在此后新的理論和方法不斷被發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用，水鹽運(yùn)移的研究手段逐漸趨于成熟，植物滴灌技術(shù)及其模擬預(yù)測的出現(xiàn)使得鹽堿地治理邁入新的階段，但在改良大范圍大尺度的鹽堿地方面，仍需不斷創(chuàng)新推出新的技術(shù)與方法以適宜各地區(qū)的鹽堿地治理。

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