我國(guó)農(nóng)作物重金屬研究進(jìn)展的CiteSpace知識(shí)圖譜分析

摘 要：本文運(yùn)用CiteSpace軟件對(duì)2004—2023年CNKI中文期刊收錄的有關(guān)農(nóng)作物重金屬研究的304篇學(xué)術(shù)論文進(jìn)行了可視化分析。結(jié)果顯示，中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院地球物理地球化學(xué)勘察研究所長(zhǎng)期關(guān)注農(nóng)作物重金屬的研究，是發(fā)文量最多的研究機(jī)構(gòu)。關(guān)鍵詞“重金屬”和“農(nóng)作物”都首次出現(xiàn)于2004年，且出現(xiàn)頻次分別為111次和96次。對(duì)含有高頻關(guān)鍵詞和高被引論文的內(nèi)容進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，在污染農(nóng)田、再生水長(zhǎng)期灌溉、高金屬元素地質(zhì)背景區(qū)、冶煉區(qū)周邊等場(chǎng)景下農(nóng)作物的重金屬富集特征、污染風(fēng)險(xiǎn)、污染狀況及健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)等方面的研究，得到了論文作者們更多的關(guān)注和重視。近些年出現(xiàn)的熱點(diǎn)詞表明學(xué)者們的研究重心已由前期側(cè)重農(nóng)作物重金屬的含量、吸收和污染程度的現(xiàn)狀調(diào)查，向著農(nóng)作物被重金屬污染后所帶來(lái)的健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)、風(fēng)險(xiǎn)管控、污染防控實(shí)踐轉(zhuǎn)變，這將是農(nóng)作物重金屬后續(xù)研究中的重點(diǎn)內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：農(nóng)作物；重金屬；知識(shí)圖譜；可視化

CiteSpace Knowledge Graph Analysis of Research Progress on Heavy Metals in Crops in China

JIN Ling1， LIANG Ling1， MIAO Nangu1， LI Aiying1， LI Xiaodong2*

（1.Department of Economics and Trade， Chongzuo Preschool Education College， Chongzuo 532200， China;

2.College of Chemical and Biological Engineering， Guangxi Minzu Normal University， Chongzuo 532200， China）

Abstract： Using CiteSpace software， this paper made a visual analysis of 304 scientific papers of heavy metals of crops in China collected by CNKI from 2004 to 2023. The results showed that the Institute of Geophysical and Geochemical Survey， Chinese Academy of Geological Sciences focused on heavy metals of crops with the largest number of publications. The keywords “heavy metals” and “crops” both appeared for the first time in 2004， and the frequency of occurrence was 111 and 96 times， respectively. Based on the analysis of the content of the papers containing high-frequency keywords and high citations， it was found that the research on the heavy metal enrichment characteristics， pollution risk， pollution status and health risk assessment of crops in the scenarios of polluted farmland， long-term irrigation of reclaimed water， geological background area of high metal elements， and surrounding smelting area has received more attention from the authors of the paper. The hot words that have emerged in recent years indicated that the research focus of scholars has shifted from the current investigation of the content， absorption and pollution degree of heavy metals of crops to the health risk assessment， risk management and control， and pollution prevention and control practices brought about by heavy metal pollution of crops， which will be the focus of follow-up research on heavy metals of crops.

Keywords： crop; heavy metal; mapping knowledge; visualization

隨著工業(yè)化、城鎮(zhèn)化的快速推進(jìn)，長(zhǎng)期的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、礦山開(kāi)采等活動(dòng)所產(chǎn)生的廢水、污染物以及含有重金屬的農(nóng)藥、化肥的不合理使用，使全球農(nóng)田土壤中重金屬的含量急劇增加，造成農(nóng)產(chǎn)品污染與嚴(yán)重的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)，更為嚴(yán)重的是重金屬具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性和不可降解性，進(jìn)入土壤后可長(zhǎng)期存在并通過(guò)食物鏈富集進(jìn)而進(jìn)入人體，當(dāng)人體內(nèi)重金屬的含量積累到一定濃度時(shí)，會(huì)損害人體的器官或機(jī)能，甚至引發(fā)癌癥，嚴(yán)重威脅人體健康[1-2]。

為了揭示過(guò)去20年間國(guó)內(nèi)農(nóng)作物重金屬研究的動(dòng)態(tài)和熱點(diǎn)，本文基于知識(shí)圖譜的可視化分析方法，對(duì)2004—2023年CNKI中文期刊收錄的有關(guān)農(nóng)作物重金屬研究的304篇學(xué)術(shù)論文進(jìn)行了分析，以歸納出我國(guó)當(dāng)前農(nóng)作物重金屬研究的現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)及研究熱點(diǎn)，為農(nóng)作物重金屬的下一步研究提供重要的參考。

1 數(shù)據(jù)來(lái)源與研究方法

本文選取中國(guó)學(xué)術(shù)期刊網(wǎng)絡(luò)出版總庫(kù)中的中文期刊數(shù)據(jù)作為文獻(xiàn)檢索庫(kù)，時(shí)間為2004—2023年，通過(guò)逐一篩選后共檢索出304篇有效的學(xué)術(shù)論文。進(jìn)一步利用知識(shí)圖譜繪制工具從發(fā)文情況、關(guān)鍵詞、作者和研究熱點(diǎn)等內(nèi)容進(jìn)行研究[2-3]。該軟件目前已在很多研究領(lǐng)域得到了應(yīng)用[3-4]。

2 結(jié)果與分析

2.1 發(fā)文量趨勢(shì)分析

本文對(duì)所篩選出的304篇學(xué)術(shù)論文按照刊文年度進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，結(jié)果見(jiàn)圖1。在CNKI中檢索關(guān)于農(nóng)作物重金屬研究的論文總篇數(shù)從2004年開(kāi)始，總體上呈現(xiàn)出穩(wěn)步增長(zhǎng)的趨勢(shì)，平均每年刊文將近16篇；2021年度論文總篇數(shù)保持一個(gè)較高位置，達(dá)到41篇。以5年為一個(gè)時(shí)間段，2004—2008年、2009—2013年、2014—2018年以及2019—2023年各個(gè)時(shí)間段刊文總篇數(shù)分別為35篇、56篇、78篇和143篇，呈現(xiàn)快速增加的趨勢(shì)。

2010年我國(guó)中央財(cái)政開(kāi)始設(shè)立重金屬污染防治專項(xiàng)資金，資金的投入為我國(guó)農(nóng)作物重金屬研究提供了重要的資金支持和政策指導(dǎo)，同時(shí)為農(nóng)作物重金屬研究成果的快速積累奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。為了進(jìn)一步加強(qiáng)土壤污染防治，逐步改善土壤環(huán)境質(zhì)量，保證糧食安全，國(guó)家機(jī)關(guān)又制定了相關(guān)政策。例如，2016年國(guó)務(wù)院印發(fā)了《土壤污染防治行動(dòng)計(jì)劃》，2023年中央一號(hào)文件中都強(qiáng)調(diào)重金屬污染源頭防治，強(qiáng)化受污染耕地安全利用和風(fēng)險(xiǎn)管控。這些政策的出臺(tái)進(jìn)一步引導(dǎo)了農(nóng)作物重金屬研究論文總篇數(shù)保持在較高位置[5-6]。

2.2 作者合作分析

作者的發(fā)文量、作者之間的合作關(guān)系都可以通過(guò)分析作者共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)展現(xiàn)出來(lái)[2-3]。作者共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)果顯示，王成文、彭敏與張富貴等人與其他作者合作關(guān)系更為緊密，表明學(xué)者們對(duì)農(nóng)作物重金屬的研究不僅搭建了較為良好的科研合作團(tuán)隊(duì)，同時(shí)重視學(xué)科專業(yè)之間的交叉融合。發(fā)文量是了解相關(guān)研究領(lǐng)域的高產(chǎn)出作者或者重要人物的途徑之一。本研究發(fā)現(xiàn)發(fā)文篇數(shù)最多的是王銳、熊康寧、周明忠、張迪和楊樺等作者，都超過(guò)了7篇，說(shuō)明這些作者在農(nóng)作物重金屬研究方向有比較深入的研究。

2.3 研究機(jī)構(gòu)分析

不同機(jī)構(gòu)間的合作關(guān)系可以通過(guò)分析研究機(jī)構(gòu)合作網(wǎng)絡(luò)來(lái)展現(xiàn)[3-4]。通過(guò)分析研究機(jī)構(gòu)合作網(wǎng)絡(luò)，發(fā)現(xiàn)關(guān)注農(nóng)作物重金屬的部分研究機(jī)構(gòu)之間有較好的合作關(guān)系。本文進(jìn)一步列出了發(fā)文量≥5篇的研究機(jī)構(gòu)及其首發(fā)年份（表1），顯示發(fā)文量最多的研究機(jī)構(gòu)為中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院地球物理地球化學(xué)勘察研究所，表明這個(gè)科研機(jī)構(gòu)長(zhǎng)期關(guān)注農(nóng)作物重金屬的研究領(lǐng)域。此外，關(guān)注農(nóng)作物重金屬的研究機(jī)構(gòu)大多都集中在環(huán)境科學(xué)類高校和專業(yè)研究機(jī)構(gòu)。

2.4 關(guān)鍵詞分析

關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析可以很好地呈現(xiàn)出相關(guān)研究領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)[3-4]。本研究列出除了搜索關(guān)鍵詞以外，出現(xiàn)頻次排名前九位的高頻熱門關(guān)鍵詞（表2），其中關(guān)鍵詞如“重金屬”“農(nóng)作物”“土壤”“健康風(fēng)險(xiǎn)”等出現(xiàn)的頻次較高，也呈現(xiàn)出了農(nóng)作物重金屬研究的重點(diǎn)和熱點(diǎn)?！爸亟饘佟焙汀稗r(nóng)作物”的出現(xiàn)頻次明顯高于其他關(guān)鍵詞，這兩個(gè)關(guān)鍵詞都首次出現(xiàn)于2004年，出現(xiàn)頻次分別為111次和96次。本研究進(jìn)一步分析了被引用總次數(shù)≥100次，且同時(shí)含有“農(nóng)作物+重金屬”關(guān)鍵詞的論文研究?jī)?nèi)容，在污染農(nóng)田、再生水長(zhǎng)期灌溉、高金屬元素地質(zhì)背景區(qū)、冶煉區(qū)周邊等場(chǎng)景下農(nóng)作物重金屬的富集特征、污染風(fēng)險(xiǎn)、污染狀況及健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)等方面的研究，得到了論文作者們更多的關(guān)注和重視[7-10]。

對(duì)于關(guān)鍵詞突變性的動(dòng)態(tài)變化分析，不僅能為學(xué)者們未來(lái)的研究方向提供一定的參考，還有助于讀者們整體性認(rèn)識(shí)特定領(lǐng)域研究熱點(diǎn)的變化情況。本文選取影響力較大的突現(xiàn)關(guān)鍵詞繪制了關(guān)鍵詞突現(xiàn)圖譜（圖2）。

由圖2可知，農(nóng)作物重金屬的研究?jī)?nèi)容大致可劃分為兩個(gè)階段。較早的研究?jī)?nèi)容主要集中在農(nóng)作物重金屬的含量、吸收程度和污染狀況[11-12]，因此出現(xiàn)了如“污染”“金屬”“土地利用”“土地復(fù)墾”“富集”等熱點(diǎn)詞。近些年的研究關(guān)注農(nóng)作物重金屬健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)、風(fēng)險(xiǎn)與管控、污染防控實(shí)踐等內(nèi)容[13-15]，由此出現(xiàn)了如“健康風(fēng)險(xiǎn)”“土壤污染”“生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)”等熱點(diǎn)詞。

3 結(jié)論

本文利用可視化軟件分析了農(nóng)作物重金屬研究論文的篇數(shù)、研究機(jī)構(gòu)、作者合作、關(guān)鍵詞及突現(xiàn)詞等內(nèi)容，對(duì)過(guò)去20年間農(nóng)作物重金屬研究的熱點(diǎn)和發(fā)展脈絡(luò)進(jìn)行了分析。農(nóng)作物重金屬研究的論文總篇數(shù)自2004年開(kāi)始總體上呈現(xiàn)出穩(wěn)步增長(zhǎng)的趨勢(shì)，并在之后的各個(gè)時(shí)間段，增長(zhǎng)趨勢(shì)更加明顯，政府的政策引導(dǎo)，包括設(shè)立專項(xiàng)資金，發(fā)揮了重要的作用。關(guān)注農(nóng)作物重金屬的部分研究機(jī)構(gòu)之間有明顯的合作圈，大部分科研機(jī)構(gòu)都集中在環(huán)境科學(xué)類高校和專業(yè)研究機(jī)構(gòu)。高頻關(guān)鍵詞與高被引刊文的內(nèi)容顯示，農(nóng)作物重金屬的研究重心已由前期側(cè)重農(nóng)作物重金屬的含量、吸收和污染程度的現(xiàn)狀調(diào)查向著農(nóng)作物被重金屬污染后所帶來(lái)的健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)、風(fēng)險(xiǎn)管控、污染防控實(shí)踐轉(zhuǎn)變，這將是農(nóng)作物重金屬后續(xù)研究中的重點(diǎn)內(nèi)容。

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