植物物種多樣性研究知識(shí)圖譜

蔣紅艷 向昌國(guó)

摘 要：以中國(guó)知網(wǎng)（CNKI）為數(shù)據(jù)源，借助CiteSpace可視化分析軟件，對(duì)1994—2019年植物物種多樣性研究文獻(xiàn)進(jìn)行了定量分析，旨在獲取植物物種多樣性研究的最新動(dòng)態(tài)，為后續(xù)相關(guān)研究者提供啟發(fā)和參考。結(jié)果表明：（1）研究文獻(xiàn)數(shù)量隨年份的增加呈增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)，關(guān)鍵詞詞匯類別數(shù)由較為單一關(guān)鍵詞詞匯類別逐步朝多元化趨勢(shì)發(fā)展;（2）研究人員較為分散，研究發(fā)文量最多的機(jī)構(gòu)是中國(guó)科學(xué)院大學(xué);（3）研究前沿涉及濕地植物多樣性、植物群落與環(huán)境因子相關(guān)性分析、物種組成相似性分析等方面，研究熱點(diǎn)主要聚集于植物群落、物種組成以及植物多樣性。

關(guān)鍵詞：植物物種多樣性;文獻(xiàn)計(jì)量;中國(guó)知網(wǎng);CiteSpace V

中圖分類號(hào) Q16;G353.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào) 1007-7731（2019）16-0150-06

Abstract：In this paper，CNKI was used as the data source，and CiteSpace visualization analysis software was used to conduct quantitative analysis of the research literature on plant species diversity from 1994 to 2019. This paper aims to obtain the latest trends of plant species diversity research and provide inspiration and reference for subsequent researchers. The results showed that： （1） the number of research literature increased with the increase of the year，the number of keyword vocabulary category from a relatively single keyword vocabulary category gradually toward the trend of diversification;（2） Researchers are more dispersed;The university of Chinese academy of sciences is the largest contributor of research papers;（3） The research frontier involves wetland plant diversity，plant community and environmental factor correlation analysis，and species composition similarity analysis. The research focus is mainly on plant community，species composition and plant diversity.

Key words：Plant species diversity;Bibliometrics;CNKI;CiteSpace V

1 引言

我國(guó)幅員遼闊，生物資源豐富，植物區(qū)系久遠(yuǎn)，特種植物浩繁，是世界上植物物種多樣性最豐富的國(guó)家之一，被稱為“世界植物王國(guó)”。但歷史發(fā)展到今天，人類的不當(dāng)行為極大地改變了植物的生存環(huán)境，使植物物種多樣性不斷減少，大量物種趨于滅絕，植物物種多樣性喪失的問(wèn)題十分突出。2019年，國(guó)家林業(yè)和草原局印發(fā)的工作要點(diǎn)中強(qiáng)調(diào)和呼吁對(duì)野生動(dòng)植物的保護(hù)，并計(jì)劃編制《2020—2035年全國(guó)野生動(dòng)植物保護(hù)工程規(guī)劃》等，使人們對(duì)于植物物種多樣性相關(guān)研究更為關(guān)注。

目前，已有學(xué)者對(duì)植物物種多樣性研究領(lǐng)域的成果進(jìn)行了梳理和歸納，但所呈現(xiàn)的研究成果都是定性的分類或描述性的文獻(xiàn)回顧，文獻(xiàn)范圍梳理的方式較為單一，文獻(xiàn)數(shù)量也相對(duì)較少。傳統(tǒng)書寫文獻(xiàn)綜述的方法無(wú)法全面地、客觀地反映一個(gè)研究領(lǐng)域的整體情況和演化過(guò)程，將文獻(xiàn)計(jì)量法與可視化工具結(jié)合起來(lái)對(duì)研究領(lǐng)域的態(tài)勢(shì)進(jìn)行可視化分析是諸多學(xué)科領(lǐng)域研究文獻(xiàn)的熱門方式，然而，對(duì)植物物種多樣性研究文獻(xiàn)進(jìn)行可視化分析的成果尚未有報(bào)道。為此，本文借助CiteSpaceⅤ可視化軟件對(duì)CNKI數(shù)據(jù)庫(kù)中1994—2019年26年間的植物物種多樣性研究文獻(xiàn)進(jìn)行定量分析，繪制出作者合作共現(xiàn)（Author）、機(jī)構(gòu)合作共現(xiàn)（Institution）、關(guān)鍵詞共現(xiàn)（Key words）和突現(xiàn)詞和突現(xiàn)率（Burst）等知識(shí)圖譜，展示其文獻(xiàn)數(shù)量與年度分布、文獻(xiàn)作者與發(fā)文機(jī)構(gòu)的總體特征，并通過(guò)歷史階段劃分和解讀關(guān)鍵文獻(xiàn)分析其前沿方向及熱點(diǎn)問(wèn)題。同時(shí)，結(jié)合文獻(xiàn)計(jì)量法進(jìn)行文獻(xiàn)數(shù)據(jù)挖掘，借助Excel統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)文獻(xiàn)數(shù)量與年度分布、文獻(xiàn)作者與發(fā)文機(jī)構(gòu)、突現(xiàn)詞與突現(xiàn)率和高頻關(guān)鍵詞等進(jìn)行分析與表達(dá)，以期獲取植物物種多樣性研究的最新進(jìn)展，并為后續(xù)植物物種多樣性研究者提供啟發(fā)和參考。

2 研究方法和數(shù)據(jù)來(lái)源

2.1 研究方法 本文通過(guò)運(yùn)用知識(shí)圖譜分析法對(duì)進(jìn)行篩選后的921篇有效文獻(xiàn)進(jìn)行定量分析。目前，CiteSpace、HiteCite、Bibexcel、Net Draw和VOSviewer等是使用較為廣泛的知識(shí)圖譜繪制工具[1]。其中，CiteSpace是由陳超美教授聯(lián)合大連理工大學(xué)開發(fā)的一款基于Java計(jì)算機(jī)語(yǔ)言的可視化工具，它主要用于對(duì)研究文獻(xiàn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)地計(jì)量、分析和識(shí)別，并展示科學(xué)發(fā)展的新趨勢(shì)和新動(dòng)態(tài)[2-4]。本文選擇CiteSpace作為分析軟件，是因?yàn)镃iteSpace側(cè)重于研究不同前沿間的內(nèi)在聯(lián)系、研究前沿與其知識(shí)基礎(chǔ)的相互關(guān)系以及學(xué)科前沿的演變趨勢(shì)，與本文所研究的內(nèi)容更切合 [5]。

2.2 數(shù)據(jù)來(lái)源 本文數(shù)據(jù)來(lái)源于中國(guó)知網(wǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)，在CNKI中選擇“高級(jí)檢索”類型，以主題為檢索項(xiàng)，檢索條件為“植物物種多樣性”，為保證研究文獻(xiàn)的質(zhì)量，選取CNKI來(lái)源類別中的核心期刊、CSSCI和CSCD，時(shí)間范圍為1994—2019年，檢索日期為2019年3月22日。共檢索文獻(xiàn)1012篇，剔除無(wú)效數(shù)據(jù)，共得有效文獻(xiàn)921篇。本文選擇CNKI學(xué)術(shù)期刊文獻(xiàn)作為檢索數(shù)據(jù)庫(kù)是因?yàn)榕c其他數(shù)據(jù)庫(kù)相比CNKI文獻(xiàn)數(shù)量更多、覆蓋面更全、學(xué)術(shù)價(jià)值較高，具備權(quán)威性和代表性。

3 結(jié)果與分析

3.1 文獻(xiàn)數(shù)量與年度分布 根據(jù)文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)理論，文獻(xiàn)數(shù)量的多少和年度分布的趨勢(shì)，可以反映出該研究領(lǐng)域的發(fā)展水平和程度[6-7]。如圖1和表1所示，將1994—2019年植物物種多樣性研究分為以下3個(gè)發(fā)展階段：（1）1994—2003年，年度發(fā)文低于10篇/年，關(guān)鍵詞詞匯類別較為單一，且增長(zhǎng)速率停滯。說(shuō)明該階段為植物物種多樣性研究的萌芽階段，政府管理者和學(xué)者們對(duì)植物物種多樣性重要性認(rèn)識(shí)還不夠，對(duì)該領(lǐng)域的關(guān)注和投入都較少。（2）2004—2011年，年度發(fā)文低于50篇/年，關(guān)鍵詞詞匯類別開始呈現(xiàn)多元化的趨勢(shì)，增長(zhǎng)速率開始上升。在此期間，我國(guó)先后出臺(tái)了多項(xiàng)與植物保護(hù)相關(guān)的重要文件，如2008年的《中國(guó)植物保護(hù)戰(zhàn)略》和2011年的《國(guó)家環(huán)?！笆濉币?guī)劃》等，有力地促進(jìn)了植物物種多樣性研究的進(jìn)展。（3）2012—2019年，年度發(fā)文量迅速增長(zhǎng)，其中2016年發(fā)文量最多，為109篇，關(guān)鍵詞詞匯類別也出現(xiàn)了高峰，多元化的趨勢(shì)非常明顯。說(shuō)明該階段為植物物種多樣性研究的中高速發(fā)展期。這一顯著進(jìn)展與相關(guān)政策和法規(guī)的支持緊密相連，2017年國(guó)務(wù)院修訂了《中華人民共和國(guó)野生植物保護(hù)條例》，提出了保護(hù)植物物種多樣性更為具體的目標(biāo)和要求。

3.2 文獻(xiàn)作者與發(fā)文機(jī)構(gòu) 通過(guò)繪制文獻(xiàn)作者合作共現(xiàn)和發(fā)文機(jī)構(gòu)合作共現(xiàn)圖譜可以定量識(shí)別該研究領(lǐng)域中的關(guān)鍵研究人員和重要研究機(jī)構(gòu)以及之間的合作關(guān)系強(qiáng)度。將已整理數(shù)據(jù)導(dǎo)入軟件，得到文獻(xiàn)作者合作共現(xiàn)圖表（圖2和表2）。由圖2、表2可知，從事植物物種多樣性研究的人員較為分散。發(fā)文量5篇以上的學(xué)者有馮建孟、張峰、方精云、徐成東、王健銘、盧琦和李景文，占發(fā)文數(shù)量為2篇以上所有作者的27.7%，且彼此之間差距不大，其中篇數(shù)最多的是馮建孟，為16篇。從影響力來(lái)看，影響力較大的學(xué)者有馮建孟、張峰、方精云和徐成東等，在圖譜中產(chǎn)生了較為明顯的突現(xiàn)點(diǎn)（Citation Burst）。從半衰期來(lái)看，王百田、焦菊英和張克斌影響期限較長(zhǎng);其次是馮建孟、張峰、張健和王剛為3年;其他學(xué)者的影響期限較為短暫，一般為1～2年時(shí)間左右。可見，植物物種多樣性研究，缺乏強(qiáng)有力的領(lǐng)軍人物和密切的研究團(tuán)隊(duì)，研究人員學(xué)術(shù)聯(lián)絡(luò)較少，文獻(xiàn)互引率較低，學(xué)術(shù)認(rèn)同度不高，尚未形成廣泛的學(xué)術(shù)共鳴。

發(fā)文機(jī)構(gòu)合作共現(xiàn)情況如圖3和表3所示。由圖3和表3可知，發(fā)文量在10篇以上的有中國(guó)科學(xué)院大學(xué)、西北農(nóng)林科技大學(xué)林學(xué)院、中科院研究生院、山大黃土高原所、中科院新疆生地所、北林大水保學(xué)院和北林大林院等機(jī)構(gòu)，其中發(fā)文量篇數(shù)最多的機(jī)構(gòu)是中國(guó)科學(xué)院大學(xué)，為41篇。圖中形成了以中國(guó)科學(xué)院大學(xué)為中心，中科院研究生院、中科院新疆生地所、西農(nóng)林院和北林大林院等科研機(jī)構(gòu)環(huán)繞其中的合作網(wǎng)絡(luò)關(guān)系。從合作強(qiáng)度來(lái)看，廣泛而密切的內(nèi)聚型學(xué)術(shù)合作網(wǎng)絡(luò)仍處在凝聚過(guò)程中，尚未完成。從主要鏈接點(diǎn)來(lái)看，中國(guó)科學(xué)院大學(xué)具有較強(qiáng)的中介中心性，主要通過(guò)培養(yǎng)學(xué)生的方式來(lái)進(jìn)行學(xué)術(shù)連結(jié)和傳播學(xué)術(shù)影響。其他的山大黃土高原所和北林大水保學(xué)院自成體系，各自連結(jié)著周邊的院校。從半衰期來(lái)看，較具影響力的機(jī)構(gòu)為中國(guó)林科院森環(huán)森保所、西農(nóng)林院、中科院新疆生地所和山大環(huán)資院等，半衰期分別為7年、6年、6年和6年。其中，西北農(nóng)林科技大學(xué)林學(xué)院影響力主要在2005—2014年期間，中國(guó)科學(xué)院大學(xué)在2016—2019年期間對(duì)植物物種多樣性研究較多。

3.3 研究前沿與研究熱點(diǎn)

3.3.1 研究前沿 突現(xiàn)詞是指在短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)頻率驟增的關(guān)鍵詞，突現(xiàn)率則是指在短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)頻率驟增的強(qiáng)度，突現(xiàn)詞和突現(xiàn)率可以變現(xiàn)研究前沿的發(fā)展趨勢(shì)。CiteSpace V軟件具有探測(cè)突現(xiàn)詞功能，可以直觀地展示研究前沿之間的演進(jìn)路徑和交互關(guān)系 [8-9]。本文借助CiteSpace V對(duì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理：將時(shí)間區(qū)域設(shè)定為1994—2019年，設(shè)置每1年為1個(gè)時(shí)間切片，對(duì)每個(gè)切片中突現(xiàn)關(guān)鍵詞進(jìn)行探測(cè)，在植物物種多樣性研究文獻(xiàn)關(guān)鍵詞中探測(cè)到9個(gè)突現(xiàn)詞（圖4），發(fā)現(xiàn)以下特點(diǎn)：

（1）1994—2003年突現(xiàn)關(guān)鍵詞：物種組成、環(huán)境因子和物種多樣性，突現(xiàn)率分別為8.8708、9.5243和3.9473。在這一時(shí)期，開始出現(xiàn)植物群落、多樣性、生物多樣性和物種豐富度等重要概念，闡明了該領(lǐng)域研究的基本范圍和主題，說(shuō)明本時(shí)期是植物物種多樣性研究的初始階段。黃建輝、高賢明等（1997）通過(guò)選取不同群落的典型地帶植被為對(duì)象，探析其群落多樣性，發(fā)現(xiàn)環(huán)境因子的緯度變化在很大程度上會(huì)影響森林群落多樣性的梯度變化。史作民、程瑞梅等（2002）對(duì)寶天曼植物群落的物種多樣性進(jìn)行了初步研究，發(fā)現(xiàn)物種多樣性指數(shù)在群落梯度上的分布趨勢(shì)呈現(xiàn)基本一致，在物種組成層面存在著差異。

（2）2005—2010年突現(xiàn)關(guān)鍵詞：群落、多樣性指數(shù)和植物群落，突現(xiàn)率分別為3.5503、3.9719和4.7597。在這一時(shí)期，植物多樣性、地上生物量、群落特征和群落結(jié)構(gòu)等相關(guān)研究開始出現(xiàn)，研究?jī)?nèi)容逐漸多元化，說(shuō)明本階段是植物物種多樣性研究進(jìn)一步多樣和成長(zhǎng)的階段。這一階段內(nèi)，多項(xiàng)政策依此出臺(tái)，如《中國(guó)植物保護(hù)戰(zhàn)略》（2008年），這些都在一定程度上促進(jìn)了植物物種多樣性研究工作的進(jìn)展。楚光明、宋于洋等（2009）以葉爾羌河流域下游39個(gè)樣地為對(duì)象，根據(jù)TWINSPAN對(duì)其植物群落的類別進(jìn)行了劃分，并運(yùn)用物種多樣性指數(shù)分析了該區(qū)域天然植被的物種多樣性?？涤老?、康博文等（2010）對(duì)黃土高原32塊文冠果群落的種類組成、物種多樣性和群落結(jié)構(gòu)進(jìn)行了探究。

（3）2011—2019年突現(xiàn)關(guān)鍵詞：生物多樣性、植物多樣性和高寒草甸，突現(xiàn)率分別為5.5337、3.8489和4.1082。在這一時(shí)期，河岸帶、草本植物、生產(chǎn)力、濕地植物群落和功能多樣性等相關(guān)研究逐步出現(xiàn)，且本階段植物物種多樣性研究隨著國(guó)家、部委相關(guān)政策法規(guī)的頒布，開啟了更深入的研究工作。范高華、神祥金等（2016）以松嫩草地差異優(yōu)勢(shì)種的植物群落為對(duì)象，從中選取四42種，運(yùn)用物種多樣性探究該群落的生物多樣性。崔寧潔、張丹桔等（2014）以馬尾松人工林中所采集的7種差異林窗為研究對(duì)象，探討了采伐林窗與植物物種組成和更新的相互關(guān)系。

從這些突現(xiàn)關(guān)鍵詞的突現(xiàn)率和突現(xiàn)時(shí)間節(jié)點(diǎn)來(lái)看，植物物種多樣性研究緊跟國(guó)家方針政策，具有明顯的政策導(dǎo)向性。從突現(xiàn)詞影響的周期來(lái)看，“物種組成”和“環(huán)境因子”領(lǐng)域最長(zhǎng)（10年），“物種多樣性”為9年，其他大多數(shù)時(shí)間集中在3～4年。根據(jù)有關(guān)植物物種多樣性的政策指導(dǎo)和實(shí)際需求，濕地植物多樣性、植物群落與環(huán)境因子相關(guān)性分析和物種組成相似性分析等問(wèn)題將成為學(xué)者們未來(lái)研究的方向。

3.3.2 研究熱點(diǎn) 關(guān)鍵詞是揭示論文主要內(nèi)容的重要途徑，是研究主題的高層次概括和濃縮，關(guān)鍵詞出現(xiàn)頻率能夠直接地反映出該研究領(lǐng)域的熱點(diǎn) [10-11]。因此，對(duì)植物物種多樣性研究文獻(xiàn)做關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析，生成Timeline圖譜。聚類分析得到Q=0.5106，M=0.645，說(shuō)明圖譜網(wǎng)絡(luò)同質(zhì)性較高，聚類效果較好。由圖5和表4可知，物種多樣性作為文獻(xiàn)搜索的基點(diǎn)出現(xiàn)頻次最高，為549次;植物群落、物種組成和植物多樣性分別以103、90和86的頻次位列其后，是植物物種多樣性研究的主要課題;進(jìn)一步探析，表4中列出余下的16個(gè)高頻關(guān)鍵詞（詞頻≥15），其內(nèi)容主要聚集于植物群落研究、物種組成研究和植物多樣性研究。

根據(jù)CiteSpace V關(guān)鍵詞統(tǒng)計(jì)結(jié)果，對(duì)提取的20個(gè)高頻關(guān)鍵詞從植物群落、物種組成和植物多樣性3個(gè)方面進(jìn)行詳述，詳見表5。

首先，“植物群落”作為植物物種多樣性研究的熱點(diǎn)，內(nèi)容包括：群落基礎(chǔ)和非生物因子。趙海莉等（2013）以黑河中游濕地植物為對(duì)象，分析了其地理成分、區(qū)系組成和生態(tài)特征，發(fā)現(xiàn)該區(qū)域植物的群落結(jié)構(gòu)和組織水平均較低。鐘嬌嬌等（2018）通過(guò)探討秦嶺天然次生林群落的數(shù)量分類、排序和物種多樣性的垂直格局，發(fā)現(xiàn)凋落層厚度、海拔、坡向和干擾情況影響群落的分布。

其次，“物種組成”作為植物物種多樣性研究的熱點(diǎn)，內(nèi)容包括：物種數(shù)目和植被類型。陳慧敏等（2016）以三江平原小葉章沼澤化草甸為研究對(duì)象，發(fā)現(xiàn)養(yǎng)分富集對(duì)植物物種組成和地上生物量會(huì)產(chǎn)生顯著變化，但氮素和磷素富集所產(chǎn)生的影響不一致。王媚臻等（2018）通過(guò)研究云頂山柏木人工林林分密度，發(fā)現(xiàn)保護(hù)該區(qū)域的物種多樣性和林下土壤肥力最適林分密度為650株/hm2。

最后，“植物多樣性”作為植物物種多樣性研究的熱點(diǎn)，內(nèi)容包括：測(cè)度指標(biāo)和多樣性評(píng)估。馬淑琴等（2017）以塔里木河荒漠河岸林為對(duì)象，將12種多樣性指數(shù)與異質(zhì)生境群落多樣性特征進(jìn)行差異對(duì)比，并分析和評(píng)價(jià)了多樣性指數(shù)。吳健等（2018）基于理論建模和數(shù)值模擬，提出了生物勘探的價(jià)值評(píng)估，為我國(guó)開展該方面的評(píng)估提供了新的方法補(bǔ)充。

4 結(jié)語(yǔ)

本文數(shù)據(jù)選自中國(guó)知網(wǎng)（CNKI）數(shù)據(jù)庫(kù)，借助CiteSpace可視化分析軟件，對(duì)1994—2019年921篇有效的植物物種多樣性研究文獻(xiàn)進(jìn)行了定量分析。主要從文獻(xiàn)數(shù)量與年度分布、文獻(xiàn)作者與發(fā)文機(jī)構(gòu)和研究前沿與研究熱點(diǎn)3個(gè)方面進(jìn)行分析，得出以下結(jié)論：

（1）1994—2019年植物物種多樣性研究文獻(xiàn)數(shù)量隨年份的增加呈增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，關(guān)鍵詞詞匯類別數(shù)由較為單一關(guān)鍵詞詞匯類別逐步朝多元化趨勢(shì)發(fā)展。

（2）從事植物物種多樣性研究的人員較為分散。從影響力來(lái)看，馮建孟、張峰、方精云和徐成東等學(xué)者的影響力較大，從半衰期來(lái)看，王百田、焦菊英和張克斌的影響期限較長(zhǎng);植物物種多樣性研究發(fā)文量最多的機(jī)構(gòu)是中國(guó)科學(xué)院大學(xué)，出現(xiàn)了以中國(guó)科學(xué)院大學(xué)為中心，其他科研機(jī)構(gòu)環(huán)繞其中的合作網(wǎng)絡(luò)關(guān)系。

（3）研究前沿涉及濕地植物多樣性、植物群落與環(huán)境因子相關(guān)性分析、物種組成的相似性分析等方面;物種多樣性、植物群落、物種組成和植物多樣性是植物物種多樣性研究中的4個(gè)高頻關(guān)鍵詞，植物物種多樣性的研究熱點(diǎn)主要聚集于植物群落、物種組成及植物多樣性。

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（責(zé)編：張宏民）