基于文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)的國際火山生態(tài)學(xué)研究態(tài)勢分析

魏曉雪，彭　皓，冷　泠，郭文姣，謝振華

（1.黑龍江省科學(xué)院火山與礦泉研究所，五大連池164155；2.黑龍江省科學(xué)院高技術(shù)研究院，哈爾濱150020；3.中國科學(xué)院文獻(xiàn)情報(bào)中心，北京100190）

基于文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)的國際火山生態(tài)學(xué)研究態(tài)勢分析

魏曉雪1，2，彭皓3*，冷泠3，郭文姣3，謝振華1，2

（1.黑龍江省科學(xué)院火山與礦泉研究所，五大連池164155；2.黑龍江省科學(xué)院高技術(shù)研究院，哈爾濱150020；3.中國科學(xué)院文獻(xiàn)情報(bào)中心，北京100190）

文章基于W eb of Science數(shù)據(jù)源，利用W eb of Science數(shù)據(jù)庫自帶的分析工具，從論文年度變化趨勢、研究方向、期刊分布、重要國家及論文影響力、重要機(jī)構(gòu)及論文影響力、國家合作六個(gè)方面對(duì)火山區(qū)域生態(tài)學(xué)研究文獻(xiàn)進(jìn)行計(jì)量分析。結(jié)果表明，自2000年以后，國際火山生態(tài)學(xué)研究年發(fā)文量迅猛增長；研究熱點(diǎn)主要集中在土壤學(xué)、火山地質(zhì)學(xué)、生態(tài)系統(tǒng)、植被、大氣系統(tǒng)和水科學(xué)研究六個(gè)方面；荷蘭的《GEODERMA》和德國的《ENVIRONMENTAL EARTH SCIENCES》是刊載火山生態(tài)研究論文數(shù)量較高的兩種期刊；美國在火山生態(tài)研究領(lǐng)域中發(fā)文量最高，論文綜合影響力亦較高；美國位于全球火山生態(tài)研究合作交流的中心；中國科學(xué)院是中國在該研究領(lǐng)域發(fā)文量最多的研究機(jī)構(gòu)，處于國內(nèi)領(lǐng)先水平，但中國在該研究領(lǐng)域尚缺少高影響力的論文。

火山；生態(tài)；文獻(xiàn)分析；W eb of Science數(shù)據(jù)庫

以火山為研究對(duì)象的火山學(xué)是一門古老的學(xué)科，不論在地球科學(xué)還是在全球變化以及自然災(zāi)害預(yù)防研究中，都占據(jù)著重要的地位［1］。火山爆發(fā)不僅對(duì)植被產(chǎn)生直接影響，還通過改變成土母質(zhì)、地形、水文等自然條件，間接地對(duì)火山噴發(fā)破壞后的植被演替產(chǎn)生持續(xù)性的影響［2］?；鹕絿姲l(fā)往往對(duì)生態(tài)環(huán)境造成重大影響，世界各國均對(duì)火山研究持續(xù)保持著密切的監(jiān)測及研究，開展了多個(gè)國際研究項(xiàng)目。中國的火山學(xué)研究，在相當(dāng)長的時(shí)間內(nèi)，大量的、廣泛的工作都集中在火山和火山巖的地質(zhì)、地球化學(xué)工作方面，也許是因?yàn)橹袊鄙佻F(xiàn)代火山噴發(fā)，而長期忽視火山學(xué)和火山氣候?qū)W的研究。直到近三十年來，才開始重視火山的綜合研究，即把火山地質(zhì)學(xué)、火山學(xué)、氣候?qū)W、環(huán)境學(xué)等聯(lián)系在一起，探討火山活動(dòng)的動(dòng)力學(xué)機(jī)制，以及火山噴發(fā)對(duì)氣候環(huán)境的影響，使火山研究進(jìn)入一個(gè)新的階段［3］。

文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)是基于文獻(xiàn)事實(shí)，通過對(duì)研究產(chǎn)出進(jìn)行科學(xué)計(jì)量分析和比較，客觀定量地反映學(xué)科研究宏觀層面，揭示新理論發(fā)展的方向［4］。目前該方法已被廣泛用于林業(yè)、農(nóng)業(yè)、生態(tài)學(xué)、土壤學(xué)和環(huán)境科學(xué)等諸多領(lǐng)域［5-11］。近年來，雖然有關(guān)火山學(xué)研究已有不少總結(jié)性文獻(xiàn)發(fā)表［1，12-14］，但迄今為止，尚未見利用文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)研究火山區(qū)域生態(tài)學(xué)的報(bào)道。為此，筆者利用文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)的原理，對(duì)Web of Science數(shù)據(jù)庫中收錄的火山生態(tài)學(xué)文獻(xiàn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和計(jì)量分析，試圖用定量數(shù)據(jù)揭示國際火山生態(tài)學(xué)研究的特征，探究國際火山生態(tài)學(xué)發(fā)展規(guī)律和趨勢，旨在為從事火山學(xué)研究的科研工作者提供數(shù)據(jù)參考。

1　數(shù)據(jù)來源與研究方法

本研究數(shù)據(jù)來源于Web of Science的SCI數(shù)據(jù)庫，包括Science Citation Index Expanded（SCI-EXPANDED），Social Science CitationIndex（SSCI）、Conference Proceedings Citation Index-Science（CPCI-S）。以TOPIC：（Volcanic or Volcano）Refined by：（ENVIRONMENTAL SCIENCES OR WATER RESOURCES OR SOIL SCIENCE OR ECOLOGY OR PLANTSCIENCES）為檢索策略，在WOS數(shù)據(jù)庫中，共檢索出全部論文5776篇（檢索時(shí)間為2015年3月10日），其中Article論文4931篇，Review論文158篇，Proceedings Paper論文687篇。研究利用Web of Science數(shù)據(jù)庫所帶的分析功能、Thomson Data Analyzer數(shù)據(jù)分析工具和社會(huì)網(wǎng)絡(luò)軟件Netdraw進(jìn)行文獻(xiàn)數(shù)據(jù)挖掘和可視化分析。對(duì)火山生態(tài)學(xué)論文的年度變化趨勢、主要發(fā)文國家/機(jī)構(gòu)、論文影響力分析、期刊分布情況等進(jìn)行文獻(xiàn)數(shù)據(jù)挖掘和可視化分析，進(jìn)而探析國際火山生態(tài)學(xué)研究的發(fā)展趨勢。

圖1　火山生態(tài)學(xué)研究論文的年代分布圖

表1　火山生態(tài)學(xué)研究熱點(diǎn)關(guān)鍵詞列表

2　結(jié)果與分析

2.1火山生態(tài)學(xué)領(lǐng)域研究趨勢分析

論文的年代分布在一定程度上反映了該領(lǐng)域的研究狀況、研究水平及發(fā)展速度，并能通過圖表反映出某一時(shí)間段內(nèi)該領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)時(shí)期［15］。從圖1可以看出，在二十世紀(jì)初，全球關(guān)于火山區(qū)域生態(tài)學(xué)的研究已經(jīng)開始。進(jìn)入80年代末期，相關(guān)研究開始快速增長，年發(fā)文量上升至20篇以上。2000年以后，全球火山生態(tài)學(xué)研究得到迅猛發(fā)展，論文數(shù)量急劇增長，年均發(fā)文量都在200篇以上。根據(jù)近20年來有關(guān)火山生態(tài)學(xué)文獻(xiàn)發(fā)表的總量和逐年增加的態(tài)勢可預(yù)測，在未來一段時(shí)間內(nèi)，火山生態(tài)學(xué)仍將是學(xué)術(shù)界關(guān)注的熱點(diǎn)之一。

2.2火山生態(tài)學(xué)研究方向分析

關(guān)鍵詞是論文主要內(nèi)容的概括，一個(gè)關(guān)鍵詞出現(xiàn)的頻次越高，相關(guān)的研究成果數(shù)越多，研究內(nèi)容的集中性就越強(qiáng)［16］。將火山區(qū)域生態(tài)學(xué)研究領(lǐng)域發(fā)表論文的關(guān)鍵詞進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，出現(xiàn)數(shù)量最多的前20個(gè)主題詞及其所對(duì)應(yīng)的年度階段分布見表1。從關(guān)鍵詞的詞頻排序看，研究主題主要集中在六個(gè)方面：土壤學(xué)研究、火山地質(zhì)學(xué)研究、生態(tài)系統(tǒng)研究、植被研究、大氣系統(tǒng)研究和水科學(xué)研究。其中，涉及最多的主題為土壤學(xué)研究，主題詞包括土壤、火山灰、火山土壤、火山灰土壤、沉積物、有機(jī)質(zhì)、地球化學(xué)、暗色土等；其次是生態(tài)系統(tǒng)研究，涉及的主題詞包括進(jìn)化、多樣性、生態(tài)系統(tǒng)、動(dòng)力學(xué)等。從年代分布可以看出，火山地區(qū)土壤學(xué)和火山地質(zhì)地貌的研究在各個(gè)階段都有涉及，并在各階段持續(xù)增長，火山區(qū)域的土壤學(xué)和地質(zhì)地貌的研究是火山區(qū)域生態(tài)學(xué)研究的主要方向。

2.3論文主要發(fā)表期刊分布

通過對(duì)所刊載論文的出版物進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，可以確定該領(lǐng)域SCI來源的核心期刊，有助于研究人員選擇重點(diǎn)期刊進(jìn)行閱讀和投稿［10］。檢索到該主題發(fā)表論文涉及的期刊超過700種，主要集中在環(huán)境科學(xué)、地質(zhì)科學(xué)、水資源、土壤科學(xué)及生態(tài)學(xué)等領(lǐng)域出版的期刊（見表2）。就期刊來源看，發(fā)文量前十位的10種期刊中德國和美國分別出版發(fā)行了3種期刊，荷蘭出版的期刊有2種，日本和英格蘭各有1種。在發(fā)文量前十位的期刊中，影響因子最高的期刊為荷蘭出版的《SCIENCE OF THE TOTAL ENVIRONMENT》雜志，影響因子為3.163。

2.4重要國家論文產(chǎn)出及論文影響力分析

全球共有超過120個(gè)國家和地區(qū)開展了關(guān)于火山區(qū)域生態(tài)學(xué)的研究，前二十位的國家見下圖（圖2），其中美國在該領(lǐng)域研究優(yōu)勢明顯，發(fā)文量達(dá)到1331篇，占全部論文發(fā)文量的18%；第二梯隊(duì)的意大利和日本在該領(lǐng)域的發(fā)文量均在500篇以上；發(fā)文量前十位的國家占發(fā)文總量的63%。中國在該領(lǐng)域的發(fā)文量排名第十三位，發(fā)文量為164篇。從研究區(qū)域上看，全球有關(guān)火山區(qū)域生態(tài)學(xué)技術(shù)的研究主要在歐美國家展開，美國和加拿大的發(fā)文量占比21%；歐洲地區(qū)，排名進(jìn)入前二十位的國家有11個(gè)，占發(fā)文量的34%；亞洲地區(qū)主要為日本、中國和土耳其開展了相關(guān)研究，發(fā)文量占比為11%；南美洲地區(qū)排名前二十位的國家有三個(gè)，其發(fā)文量之和占比達(dá)到8%。

表2　火山生態(tài)學(xué)研究領(lǐng)域發(fā)文量前10位期刊

圖2　火山生態(tài)學(xué)主題SCI論文發(fā)文量國家分布（前20位）

論文被SCI收錄的數(shù)量和被引頻次反映了一個(gè)國家的整體科研實(shí)力和影響力。以論文發(fā)文量和平均被引頻次為數(shù)據(jù)源制作出國家發(fā)文量—篇均被引頻次分析圖（見圖3），橫軸表示國家類型，縱軸表示論文發(fā)文量，氣泡大小表示篇均被引頻次。從被引總頻次看，前10位依次是美國、英國、德國、意大利、日本、法國、西班牙、澳大利亞、加拿大和新西蘭。從篇均被引頻次看，前10位國家依次是美國、澳大利亞、英國、德國、加拿大、荷蘭、比利時(shí)、瑞士、新西蘭和法國。綜合比較，美國在被引總頻次和篇均被引頻次兩項(xiàng)指標(biāo)中均排名第一，領(lǐng)先于其它國家。此外，歐洲在該領(lǐng)域的研究實(shí)力相對(duì)較強(qiáng)，英國、德國、法國在總被引頻次和篇均被引頻次上均列前十位。中國在火山區(qū)域生態(tài)學(xué)領(lǐng)域中發(fā)表論文數(shù)量、總被引次數(shù)以及篇均被引次數(shù)三項(xiàng)指標(biāo)上均排名靠后，中國在該研究領(lǐng)域的整體影響力及被關(guān)注度都比較薄弱。

2.5重點(diǎn)機(jī)構(gòu)論文產(chǎn)出及論文影響力分析

全球發(fā)表關(guān)于火山區(qū)域生態(tài)學(xué)的研究論文涉及的機(jī)構(gòu)中前十位機(jī)構(gòu)見下表（表3），其中前二十位機(jī)構(gòu)中美國有7家，意大利有4家，日本、西班牙、英國和智利有2家，有1家機(jī)構(gòu)的國家有俄羅斯、法國、中國和墨西哥。其中，排名前兩位的墨西哥國立自治大學(xué)和美國地質(zhì)調(diào)查局的發(fā)文量均在100篇以上，分別是148篇和107篇。發(fā)文量在60篇以上的機(jī)構(gòu)有4家。中國科學(xué)院在火山區(qū)域生態(tài)學(xué)方面的研究發(fā)文量排名第五位，具備一定的研究實(shí)力。

從重點(diǎn)機(jī)構(gòu)發(fā)文的被引總頻次看，美國地質(zhì)調(diào)查局排名第一，其次是美國的華盛頓大學(xué)，意大利國家研究委員會(huì)位列第三；從論文的篇均被引頻次看，排名第一的為華盛頓大學(xué)，日本的東京大學(xué)和美國的夏威夷大學(xué)分列第二和第三位。中國科學(xué)院雖然在論文發(fā)表數(shù)量上排名第五，但是在論文的被引總頻次和均被引頻次上看，均排名比較靠后，分別是第十二位和第十三位。中國的科研機(jī)構(gòu)在火山區(qū)域生態(tài)學(xué)研究領(lǐng)域的研究影響力仍顯不足（見圖4）。

2.6主要國家合作情況

隨著大科學(xué)時(shí)代的到來，國際間合作與交流不斷加強(qiáng)，火山生態(tài)學(xué)研究也不例外，呈現(xiàn)出較強(qiáng)的國際合作態(tài)勢。通過國家共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)圖，對(duì)發(fā)表國際論文數(shù)量較多的前20個(gè)國家之間的合作情況進(jìn)行分析（見圖5）。其中，美國與其它國家之間的合作最廣泛，主要合作國家為英國（63篇），德國（52篇），其次是墨西哥和加拿大（各45篇），其它合作國家還有意大利、日本、澳大利亞、西班牙等。

圖3　國際火山生態(tài)學(xué)研究論文發(fā)文前15位國家發(fā)文量和被引情況

表3　火山生態(tài)學(xué)主題SCI論文發(fā)文量研究機(jī)構(gòu)分布（前10位）

3　結(jié)論

3.1全球關(guān)于火山區(qū)域生態(tài)學(xué)的相關(guān)研究開始較早，但是未形成研究規(guī)模，自2000年以后，國際火山生態(tài)學(xué)研究年發(fā)文量迅猛增長，該研究領(lǐng)域進(jìn)入穩(wěn)定發(fā)展階段；全球共有超過120個(gè)國家和地區(qū)開展了關(guān)于火山區(qū)域生態(tài)學(xué)的研究，美國在該領(lǐng)域研究優(yōu)勢明顯，發(fā)文量達(dá)到1331篇，論文綜合影響力亦較高；美國為世界上開展火山生態(tài)學(xué)研究最為活躍的國家，也是全球火山生態(tài)研究合作交流的中心。

3.2火山區(qū)域生態(tài)學(xué)的研究熱點(diǎn)主要集中在土壤學(xué)、火山地質(zhì)學(xué)、生態(tài)系統(tǒng)、植被、大氣系統(tǒng)和水科學(xué)研究六個(gè)方面，其中，涉及最多的主題為土壤學(xué)研究；目前，火山區(qū)域生態(tài)學(xué)研究已經(jīng)在世界各地開展研究，研究內(nèi)容正在逐步從傳統(tǒng)的土壤學(xué)、地質(zhì)學(xué)方向轉(zhuǎn)移到生態(tài)系統(tǒng)、生物多樣性等方向的研究；荷蘭的《GEODERMA》和德國的《ENVIRONMENTAL EARTHSCIENCES》是刊載火山生態(tài)研究論文數(shù)量較高的兩種期刊。

3.3中國科學(xué)院是中國在該研究領(lǐng)域發(fā)文量最多的研究機(jī)構(gòu)，處于國內(nèi)領(lǐng)先水平，值得同行關(guān)注；中國科學(xué)院在國際火山生態(tài)學(xué)研究的發(fā)文量上具有一定的影響力，但在總被引次數(shù)、論文篇均被引頻次、高影響力論文所占比例等指標(biāo)有待繼續(xù)提高。

圖4　國際火山生態(tài)學(xué)研究論文發(fā)文前10位機(jī)構(gòu)發(fā)文量和被引情況

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（2016-06-05收稿袁海峰編輯）

Bibliometrical analysis of research advances on international Volcano ecology

WEI Xiao-xue1，2et al
（1.Heilongjiang Academy of Sciences，Volcano and Spring Institute，Wudalianchi 164155；2.Heilongjiang Academy of Sciences，Institute of advanced technology，Harbin 150020，China）

The article presented quantitative analysis of paper on the volcanic area ecology research including article variation tendency，nations and organizations，periodical distribution，author，paper influence and research topic，by using the bibliometric tools such as the database analysis tools.The results showed that，since the year of 2000，the annual number of articles on international volcanic ecology research has made a rapid development.The international focused issues and trends in research concentrated on soil，volcanic geology，ecological system，vegetation，atmosphere and water science.Two journals with high published quality in the field of volcanic ecology are Journal of Geoderma and Environmental Earth Sciences.American was the international center of the global volcanic ecology.The numbers and comprehensive influence of papers on volcanic ecology are the highest level. Chinese Academy of Sciences is the top level in this field in China，which was worthy of attention.Especially，the Chinese Academy of Sciences has entered into international top ranking. However，China is still lacking in great influence and highly cited papers in this field.

Volcano；Ecology；Bibliometrics；Web of Science Database

Q14

A

1003-7853（2016）04-0053-05

黑龍江省科學(xué)院青年基金資助項(xiàng)目；中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金項(xiàng)目（2572015CA03）

魏曉雪（1982-），女，副研究員，主要從事植被生態(tài)學(xué)科研工作。

彭皓（1981-），女，館員，主要從事文獻(xiàn)計(jì)量分析工作。