基于文獻計量學的重大入侵害蟲草地貪夜蛾的研究動態(tài)分析

李紅梅 萬敏 顧蕊 劉路路 聶鳳英 王振營 張峰

摘要 為了深入了解草地貪夜蛾在全球范圍的研究動態(tài)和趨勢，本文利用文獻計量學方法，以知網(wǎng)、萬方、維普、Web of Science和CAB文摘數(shù)據(jù)庫為數(shù)據(jù)源，對1910-2019年在國內(nèi)外發(fā)表的5 030篇草地貪夜蛾文獻進行了統(tǒng)計分析。結果表明：國內(nèi)外關于草地貪夜蛾的文獻數(shù)量隨著時間的推移呈現(xiàn)整體上升趨勢，20世紀90年代以來出現(xiàn)井噴式增長。學術期刊論文占總發(fā)文量的89.2%，Journal of Economic Entomology和《植物保護》分別是發(fā)文量最多的外文和中文期刊。在外文發(fā)文量方面，美國、巴西和墨西哥等國家的研究機構和學者名列前茅;在中文發(fā)文量方面，中國農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所、全國農(nóng)業(yè)技術推廣服務中心和北京農(nóng)學院位列前三。草地貪夜蛾的研究熱點與其可持續(xù)防控高度相關，尤其側重生物防治和IPM方面的研究。

關鍵詞 草地貪夜蛾; 文獻計量分析; 發(fā)文量; 生物防治; 數(shù)據(jù)庫

中圖分類號： S 435.132

文獻標識碼： A

DOI： 10.16688/j.zwbh.2019305

草地貪夜蛾Spodoptera frugiperda （J.E.Smith），異名Laphygma frugiperda Smith & Abbot，屬鱗翅目，夜蛾科，灰翅夜蛾屬，俗稱秋黏蟲，是一種重要的遷飛性農(nóng)業(yè)害蟲[13]。草地貪夜蛾寄主范圍廣泛，已記載76科353種，主要包括禾本科、菊科和豆科植物[4]，尤其對玉米、水稻、高粱、花生、棉花、大豆和甘蔗等作物為害較重[3， 58]。草地貪夜蛾幼蟲在寄主作物幼苗期、營養(yǎng)生長期、花期和果實生長期皆可通過取食生長點、根基部、葉片、花絲、花蕾或果穗等部位造成危害[3]，特別是6齡幼蟲為害最嚴重[5]。與玉米生長晚期的蟲害相比，玉米生長發(fā)育早期的蟲害會造成更多的葉片損害和產(chǎn)量損失。盡管部分研究表明草地貪夜蛾造成玉米減產(chǎn)50%以上，但是多數(shù)田間試驗結果顯示其為害導致玉米減產(chǎn)在20%以下[9]。

草地貪夜蛾原產(chǎn)于美洲熱帶和亞熱帶地區(qū)[1]，周年發(fā)生于南至阿根廷拉潘帕省、北至美國佛羅里達州和德克薩斯州南部之間的廣闊區(qū)域，并季節(jié)性向北遷飛至加拿大魁北克省和安大略省[2，10]。2016年1月，草地貪夜蛾第一次在西非的尼日利亞被發(fā)現(xiàn)[11]，隨后在兩年內(nèi)迅速在非洲大陸擴散傳播，現(xiàn)在已經(jīng)被證實入侵撒哈拉以南的44個非洲國家[12]。2018年5月，草地貪夜蛾入侵到亞洲的印度，11月進入孟加拉和斯里蘭卡，12月入侵緬甸和泰國[13]。2019年1月，我國云南首次發(fā)現(xiàn)了草地貪夜蛾[1415]，截至5月底，已經(jīng)入侵到云南、廣西、貴州、廣東、福建、湖南、海南、浙江、湖北、四川、重慶、河南、安徽、陜西、上海等15?。ㄊ小⒆灾螀^(qū)）的380多個縣[1617]，并有繼續(xù)向北遷飛擴散到北方玉米主產(chǎn)區(qū)的可能性，嚴重威脅我國玉米產(chǎn)業(yè)的安全[17]。

文獻計量學是基于文獻本身信息，采用數(shù)學、統(tǒng)計學等計量方法客觀地分析研究文獻信息的分布、結構、數(shù)量關系等，進而探討科學技術的某些結構、特征和規(guī)律的一門學科[18]。基于大數(shù)據(jù)信息的文獻計量分析可以定量評估及預測研究對象的發(fā)展方向與趨勢，為學科發(fā)展提供宏觀指導。草地貪夜蛾作為新近入侵我國的重要農(nóng)業(yè)害蟲，已對我國的玉米生產(chǎn)構成威脅，我們利用文獻計量學這一研究手段，對國內(nèi)外有關草地貪夜蛾的文獻進行了較為全面的分析與匯總;從科研文獻產(chǎn)出角度分析了國內(nèi)外草地貪夜蛾的研究現(xiàn)狀、發(fā)展動態(tài)和趨勢，旨在為從事草地貪夜蛾研究、預測和防控的學者與決策者提供數(shù)據(jù)支持，加強草地貪夜蛾防控阻截工作，更好地為草地貪夜蛾可持續(xù)治理提供信息支撐。

1 材料與方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

國際應用生物科學中心（CAB International）擁有現(xiàn)今世界上最權威的農(nóng)業(yè)與生物文摘數(shù)據(jù)庫之一CAB文摘數(shù)據(jù)庫。該數(shù)據(jù)庫是農(nóng)業(yè)領域最早最全的數(shù)據(jù)庫，從1910年建立到現(xiàn)在已經(jīng)收集摘錄了來源于130多個國家出版的1.4萬余種期刊、圖書、專業(yè)報告以及會議論文集等。Web of Science是美國科技信息研究所（ISI-Institute for Scientific Information）基于WEB開發(fā)的產(chǎn)品，包括三大引文數(shù)據(jù)庫（SCI、SSCI和A & HCI）和兩個化學數(shù)據(jù)庫（CCR、IC），以ISI Web of Knowledge作為檢索平臺。

1.2 檢索方法

采用主題詞檢索的方法，首先在CAB敘詞表中搜索Spodoptera frugiperda，獲得所有相關的異名和英文名，并對這些名稱進行審核，最后確定SU=“southern grassworm” OR “Spodoptera frugiperda” OR “fall armyworm” OR “Laphygma frugiperda”進行檢索。

利用Web of ScienceTM平臺，首先通過CAB文摘數(shù)據(jù)庫檢索國內(nèi)外草地貪夜蛾的研究進展，檢索時段為1910年-2019年;然后利用Web of Science的核心合集對1995年-2019年的關鍵詞進行深入挖掘分析。中文文獻通過知網(wǎng)、萬方、維普等平臺檢索國內(nèi)的文獻資料，檢索式用SU=“草地貪夜蛾” OR “秋黏蟲”，檢索時段為1970年-2019年。

1.3 研究動態(tài)分析

對獲得的所有發(fā)表文獻，導出到Endnote軟件（版本X8）進行去重處理，獲取了5 030篇有效文獻，其中中文文獻79篇。利用VOSviewer軟件（版本1.6.11）對研究機構、研究國家和高頻關鍵詞等進行了共現(xiàn)聚類分析。

2 結果與分析

2.1 草地貪夜蛾論文發(fā)文量分析

在檢索時間段內(nèi)（1910年到2019年5月27日），共獲得有關草地貪夜蛾的論文5 030篇。以10年為一個單位進行統(tǒng)計，結果表明，國際上關于草地貪夜蛾的文獻數(shù)量隨著時間的推移呈現(xiàn)整體上升趨勢（圖1）。有關草地貪夜蛾的第一篇學術論文于1912年發(fā)表在Journal of Economic Entomology，是關于草地貪夜蛾天敵甲腹繭蜂Chelonus texanus生物學特性的研究[19]，到現(xiàn)在已經(jīng)超過了100年。前期的論文數(shù)量較少，直至20世紀60年代年均發(fā)文量才達到10篇以上;到90年代，年均發(fā)文量達到100篇以上。隨著草地貪夜蛾分別于2016年和2018年入侵非洲和亞洲，更多國家的科研和技術研發(fā)人員加入到草地貪夜蛾研究中。鑒于本文統(tǒng)計數(shù)據(jù)截止到2019年5月，因此，2010年-2019年的研究論文發(fā)文量預計將超過1990年-1999年的發(fā)文量，草地貪夜蛾必將受到更廣泛的關注。

2.2 國內(nèi)外載文期刊分析

對已發(fā)表的論文類型進行分析發(fā)現(xiàn)，有關草地貪夜蛾的文獻發(fā)表在不同的媒介上，其中期刊論文占所有文獻的89.2%（圖2）;會議論文也是學者們交流的重要途徑，占所有文獻的5.8%。對期刊上發(fā)表的論文做進一步分析表明：共有730多個國際期刊以及31個國內(nèi)期刊發(fā)表了有關草地貪夜蛾的論文。中外文期刊中，Journal of Economic Entomology 發(fā)文量最多，為397篇，占總發(fā)文量的8.8%?！吨参锉Ｗo》是中文發(fā)文量最多的期刊，為10篇，占中文總發(fā)文量的12.7%;其次《昆蟲學報》和《中國植保導刊》分別發(fā)文6篇和5篇，各占中文總發(fā)文量的7.6%和6.3%。外來有害生物入侵我國后，植物保護類的期刊在第一時間關注并發(fā)表了有關重大入侵生物預測、監(jiān)測和防控方面的論文。自2016年草地貪夜蛾入侵到非洲后，國內(nèi)的發(fā)文量開始明顯增加，2017年和2018年分別為9篇和7篇，2019年的數(shù)量已超過20篇（含網(wǎng)絡優(yōu)先發(fā)表論文）。

對發(fā)表在學術期刊上的論文進行統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)（表1），Journal of Economic Entomology是外文發(fā)文量最多的期刊，總被引次數(shù)遠遠超過其他期刊。h 指數(shù)是一種科研活動的評估方法，數(shù)值越大即科研活動影響力越大。對排名前10的期刊進行比較發(fā)現(xiàn)，Journal of Virology期刊的h指數(shù)最高，這說明病毒領域是草地貪夜蛾研究的一個熱點領域，是值得關注的研究方向。1984年，嚴家騏研究了草地貪夜蛾多粒包埋核型多角體病毒DNA基因組的物理圖譜和克隆[20]，這是我國學者發(fā)表的第一篇有關草地貪夜蛾的中文論文。

2.3 文獻發(fā)表國家、機構和作者分析

共有87個國家的學者發(fā)表了有關草地貪夜蛾的學術論文（圖3）。其中美國學者的發(fā)文量最多，與其他國家之間的合作也最多，例如美國與巴西、中國、墨西哥和智利均開展了大量合作。有關草地貪夜蛾的論文數(shù)量排名前10的世界機構分別來自美國、巴西和墨西哥，其中美國農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)研究局和相關大學是絕對的主體（表2）。來自美國農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)研究局的Meagher自1998年發(fā)表第一篇有關草地貪夜蛾的論文，到目前已發(fā)表65篇相關論文，他主要研究草地貪夜蛾信息素和田間誘捕等技術和方法。來自墨西哥的William主要研究草地貪夜蛾核型多角體病毒等（表3）。我國與其他國家合作研究的主要領域包括核型多角體病毒、細胞凋亡和細胞克隆等方面。我國與美洲的巴西、墨西哥以及歐洲的法國、英國、德國等國家也有合作，但與非洲國家基本沒有合作發(fā)表論文。

我國從事草地貪夜蛾工作的主要機構包括中國農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所、全國農(nóng)業(yè)技術推廣服務中心和北京農(nóng)學院等，主要領域包括草地貪夜蛾的監(jiān)測、防控以及相關的病毒研究等。昆蟲桿狀病毒SfMNPV-D7能在連續(xù)傳代的草地貪夜蛾細胞中進行復制，并產(chǎn)生多角體病毒和未封閉在多角體內(nèi)的病毒[20]。而大多數(shù)昆蟲桿狀病毒不能在昆蟲細胞培養(yǎng)中進行復制，因此草地貪夜蛾細胞為有關病毒學的研究提供了很大便利。在草地貪夜蛾入侵我國之前，我國學者利用草地貪夜蛾細胞做了大量病毒方面的研究。2018年9月，《世界農(nóng)業(yè)》[21]摘錄并發(fā)表了聯(lián)合國糧農(nóng)組織于2018年8月14日發(fā)出的預警信息，草地貪夜蛾很有可能從印度蔓延至以東南亞和中國南部為主的亞洲其他地區(qū)。2018年12月，郭井菲等[22]發(fā)表了“警惕危險性害蟲草地貪夜蛾入侵中國”一文，從生物學特征、為害、分布區(qū)域及入侵性、形態(tài)及分子鑒定方法等方面做了較為詳細的論述，并對其入侵中國的風險進行了預測分析，同時提出應對策略。隨著草地貪夜蛾的入侵，我國學者的研究方向正在轉變?yōu)椴莸刎澮苟甑念A測、監(jiān)測、遷飛和可持續(xù)治理。吳孔明、姜玉英和張志勇是發(fā)文量最多的中國學者，分別為8篇、7篇和6篇。

2.4 研究熱點分析

文獻關鍵詞是作者用簡潔的詞語對論文主旨內(nèi)容的高度概括，用VOSviewer軟件對高頻關鍵詞進行網(wǎng)絡聚類，高頻關鍵詞間共現(xiàn)強度的聚類在一定程度上可以代表這一領域內(nèi)的研究熱點[23]。對Web of Science核心合集收錄的3 660篇發(fā)表于1995年-2019年的草地貪夜蛾相關文獻進行高頻關鍵詞聚類分析。將頻次閾值設定為8，從7 218個關鍵詞中篩選出201個高頻關鍵詞進行聚類分析，得到8個聚類，即草地貪夜蛾研究的8個熱點：桿狀病毒，蘇云金芽孢桿菌（Bt），核型多角體病毒，生物防治，有害生物綜合治理（IPM），寄主抗性及抗性管理，種群繁殖、行為及監(jiān)測，生物化學與分子遺傳學（表4）。

深入剖析生物防治與其他研究熱點的關鍵詞共現(xiàn)關系發(fā)現(xiàn)，生物防治除了與昆蟲生理生化和分子遺傳學研究熱點無直接關聯(lián)外，與其他6個研究熱點均有不同程度的關聯(lián)（圖4），特別是與寄主抗性和抗性管理，種群繁殖、行為和監(jiān)測兩個研究熱點交叉非常多。以生物防治作用物的種類對草地貪夜蛾生物防治相關文獻進行進一步分析，可見寄生蜂相關研究最為活躍，發(fā)文量占草地貪夜蛾生物防治發(fā)文量的29.7%，其次是捕食性天敵和細菌類（以Bt為主），均約占19.5%;病毒類相關文獻占16.6%，主要包括桿狀病毒、核型多角體病毒等;線蟲和真菌類相關文獻相對較少，各約占7.0%。

3 討論

盡管文獻計量學研究受下列因素的影響存在一定的局限性，如文獻數(shù)據(jù)庫的選擇、個別文獻的遺漏或者重復、人工篩選文獻時的主觀因素、關鍵詞的覆蓋面等，但還是能夠客觀、全面、科學合理地分析和反映被研究對象的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[24]。本研究通過文獻計量學分析發(fā)現(xiàn)，關于草地貪夜蛾的研究自20世紀90年代以來出現(xiàn)井噴式增長，年均發(fā)文量持續(xù)在100篇以上，遠遠高于其他害蟲如亞洲玉米螟 Ostrinia furnacalis （Guenée）[25]、扶桑綿粉蚧Phenacoccus solenopsis Tinsley[26]、桃小食心蟲 Carposina niponensis Walsingham[27]和鈴木氏果蠅Drosophila suzukii Matsumura[24]等的發(fā)文量。這不僅表明草地貪夜蛾的科研活動維持在一個較高的水平和強度，也反映出草地貪夜蛾的重要程度，同時也為本研究提供了豐富的數(shù)據(jù)基礎。

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（責任編輯：楊明麗）