基于Web of Science與CNKI數(shù)據(jù)庫的野大麥文獻計量分析

翟紆潤，陳振江，李春杰,2

（1. 蘭州大學(xué)草地農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)國家重點實驗室 / 蘭州大學(xué)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部草牧業(yè)創(chuàng)新重點實驗室 / 蘭州大學(xué)草地農(nóng)業(yè)教育部工程研究中心 / 甘肅省西部草業(yè)技術(shù)創(chuàng)新中心 / 蘭州大學(xué)草地微生物研究中心 / 蘭州大學(xué)草地農(nóng)業(yè)科技學(xué)院, 甘肅 蘭州 730020；2. 中國林業(yè)科學(xué)研究院國家林業(yè)和草原局草原研究中心, 北京 100091）

短芒大麥草(Hordeum brevisubulatum)和鈍稃野大麥(Hordeum spontaneum)二者均為禾本科大麥屬植物。鈍稃野大麥為一年生草本植物，主要分布于地中海東部、巴爾干半島、北非、中亞和西藏等地區(qū)[1]，是大麥(Hordeum vulgarare)的祖先[2]。短芒大麥草為多年生草本植物，在我國華北、東北、新疆等地的林緣、河灘和輕鹽漬化草甸上分布廣泛[1]。其生長迅速，分蘗株叢密，抗逆性強[3-5]，營養(yǎng)價值高、適口性好，是一種放牧和刈割兼用的多年生優(yōu)質(zhì)耐鹽牧草[6-7]，此外，其作為生態(tài)草在鹽漬化土壤改良等方面具有巨大潛力。國內(nèi)外關(guān)于野大麥的研究有很多，但由于地理文化差異，我國學(xué)者對野大麥研究絕大多數(shù)集中在短芒大麥草，國外學(xué)者則集中在鈍稃野大麥及其變種。

文獻計量學(xué)是以文獻體系和文獻計量特征為研究對象，采用數(shù)學(xué)、統(tǒng)計學(xué)等的計量方法，研究文獻情報的分布結(jié)構(gòu)、數(shù)量關(guān)系、變化規(guī)律和定量管理，進而探討科學(xué)技術(shù)的某些結(jié)構(gòu)、特征和規(guī)律的一門學(xué)科[8]。其涉及領(lǐng)域廣泛，如畜牧業(yè)[9]、教育[10]、醫(yī)學(xué)[11]等。近年來，野大麥的研究熱度不斷提升，研究論文數(shù)量快速增加，涉及領(lǐng)域廣泛，因此借助文獻計量分析野大麥的數(shù)量關(guān)系、變化規(guī)律、分布結(jié)構(gòu)和研究方向，以期全面掌握學(xué)科的現(xiàn)狀結(jié)構(gòu)及發(fā)展方向，為從事野大麥研究的科技工作者提供參考依據(jù)。

1 文獻獲取與研究方法

以Web of Science核心合集數(shù)據(jù)庫(WOS)和中國知網(wǎng)(CNKI)數(shù)據(jù)庫為數(shù)據(jù)來源，分析近30年所有關(guān)于野大麥研究的文獻。檢索時間為2021年4月14日，時 間跨度為1991年1月1日 至2020年12月31日，其中WOS數(shù)據(jù)庫以“Wild barley”為標(biāo)題進行基本檢索，共篩選出485篇，而CNKI數(shù)據(jù)庫采用高級檢索的方式是以“野大麥”為篇名，勾選“中英文拓展”選項，共檢索到559篇。其中短芒大麥草有16篇(WOS)和172篇(CNKI)，鈍稃野大麥有276篇(WOS)和133篇(CNKI)。將收集到的文獻，運用文獻計量學(xué)對WOS和CNKI兩個數(shù)據(jù)庫進行對比，從年度發(fā)文量、所屬機構(gòu)、所屬國家及合作關(guān)系、文獻來源、學(xué)科分布、關(guān)鍵詞以及被引率排名前十的文章等方面進行統(tǒng)計歸納分析，探討兩個數(shù)據(jù)庫收錄論文的特點與規(guī)律。

2 野大麥研究現(xiàn)狀分析

2.1 野大麥相關(guān)研究年度發(fā)文量分析

隨著科研人員研究的不斷深入，對其研究成果和結(jié)論進行長久保存是十分必要的，而文獻是記錄、積累、傳播和繼承知識的最有效手段，其數(shù)量可以客觀反映該領(lǐng)域的發(fā)展歷程及研究深度。從WOS和CNKI兩個數(shù)據(jù)庫中檢索近30年與野大麥相關(guān)文獻，兩個數(shù)據(jù)庫收錄的文獻總量相差較小，無論是WOS還是CNKI關(guān)于野大麥的研究雖有波動但整體呈逐年增多的趨勢，且在2019年時發(fā)文數(shù)量達到最高(圖1)，這與各個國家的重視程度、科研基金的支持力度有一定關(guān)系。CNKI的發(fā)文數(shù)量隨年份推遲其上升速度較快，以2001年為節(jié)點，在此之前WOS的發(fā)文數(shù)量基本高于CNKI，差距不斷縮小，但2001年之后CNKI的發(fā)文數(shù)量高于WOS。

圖1 1991-2020年在WOS和CNKI數(shù)據(jù)庫中與野大麥相關(guān)研究論文年發(fā)文量Figure 1 Number of wild barley research papers in the WOS and CNKI databases published annually from 1991 to 2020

雖然近30年野大麥平均年發(fā)文量僅有16.2篇(WOS)和18.6篇(CNKI)，但是關(guān)于野大麥研究起步并不晚，Garside[12]于1906年發(fā)現(xiàn)狗爪子出現(xiàn)囊腫是因為爪子間有異物所致，即野大麥的芒。但此后關(guān)于野大麥的報道很少，直到1925年Shichiro[13]開展了野大麥染色體數(shù)的研究。相隔32年Jensen等[14]研究了野大麥種子特性，自此科研人員對野大麥開始持續(xù)探索，之后相關(guān)研究發(fā)文量逐年增加，研究熱度不斷提升，因此野大麥具有廣闊的發(fā)展前景。

2.2 野大麥相關(guān)文獻所屬機構(gòu)分析

基于WOS和CNKI兩個數(shù)據(jù)庫收錄的關(guān)于野大麥研究的文獻，分別按所屬機構(gòu)的發(fā)文量進行排序，發(fā)文量排名前五的機構(gòu)(CNKI選取發(fā)文量最多的5個中國機構(gòu))如表1所列，針對野大麥的研究主要集中在高校，其中海法大學(xué)(University of Haifa)、浙江大學(xué)、內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)和明尼蘇達大學(xué)(University of Minnesota)研究野大麥領(lǐng)域較為深入。對于WOS數(shù)據(jù)庫，海法大學(xué)和浙江大學(xué)的發(fā)文量并列第一，論文數(shù)量為63篇，緊跟其后的是明尼蘇達大學(xué)(26篇)；而CNKI數(shù)據(jù)庫中，發(fā)文量排名首位的機構(gòu)是內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)，其論文數(shù)量為40篇，其次為東北師范大學(xué)，論文數(shù)量為22篇。排名前五的機構(gòu)共發(fā)表文獻186篇(WOS)和98 (CNKI)篇。由此可推出，野大麥及其相關(guān)文獻的所屬機構(gòu)在WOS數(shù)據(jù)庫中較為集中。

表1 1991-2020年在WOS和CNKI數(shù)據(jù)庫中與野大麥相關(guān)研究論文數(shù)量排名前五位的機構(gòu)Table 1 Top five institutions by the number of research papers related to wild barley in WOS and CNKI databases from 1991 to 2020

2.3 野大麥研究的國家及合作關(guān)系

國際刊物發(fā)文量的多少從客觀上可以反映一個國家在某個研究領(lǐng)域的影響力。在WOS檢索到的485篇文獻，分布范圍廣泛，高達62個國家，平均被引次數(shù)(包括自引)為24.94，H因子為55。WOS中前十名國家的H因子、發(fā)文量、平均被引次數(shù)和總被引次數(shù)的排名存在差異(圖2)。發(fā)文量排名前十的國家分別為中國(118篇)、以色列(80篇)、德國(64篇)、美國(63篇)、澳大利亞(53篇)、英國(36篇)、加拿大(23篇)、伊朗(18篇)、日本(15篇)和瑞典(13篇)，共計446篇。從總被引次數(shù)(包括自引)來看，以色列(2 914次)、德國(2 751次)、美國(2 525次)排名前三；H因子的排名與總被引次數(shù)排名一致，分別為31、28、28。而從平均被引次數(shù)(包括自引)來看，英國(53.00次)、德國(38.75次)和以色列(33.49次)處于領(lǐng)先地位。雖然中國平均被引次數(shù)(包括自引)與世界其他國家存在一定差距，但我國的發(fā)文數(shù)量最多，增長速度較快，國際影響力持續(xù)提升。利用Citespace構(gòu)建各個國家間合作關(guān)系的知識圖譜(圖3)，合作貢獻前3的國家分別為以色列、德國和美國，從此圖也可看出，我國的發(fā)文量最多。

圖2 1991-2020年野大麥相關(guān)研究論文數(shù)量排名前十位的國家Figure 2 Top 10 countries by the number of research papers related to wild barley from 1991 to 2020

圖3 1991-2020年野大麥相關(guān)研究論文發(fā)表國家間的合作關(guān)系Figure 3 Collaborative relations among countries that published research papers related to wild barley during 1991 to 2020

2.4 野大麥相關(guān)文獻中被引率前十的文章

被引次數(shù)是文獻學(xué)術(shù)價值的客觀反映，也是研究團隊在該領(lǐng)域影響力的反映[15]。在WOS數(shù)據(jù)庫中，單篇被引率最高的文章是2000年Kalendar等[16]發(fā)表在《Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America》上的文章，引用次數(shù)為439次；在CNKI數(shù)據(jù)庫中，1999年余玲等[17]發(fā)表在《草業(yè)學(xué)報》上的“野大麥種子萌發(fā)條件及抗逆性研究進展”的被引次數(shù)最高，為94次(表2)?？梢园l(fā)現(xiàn)，WOS的單篇被引次數(shù)遠遠高于CNKI。值得一提的是，在被引率較高的20篇文獻中，有3篇的第一作者是楊允菲(CNKI)，有4篇發(fā)表在《草業(yè)學(xué)報》 (CNKI)上，3篇發(fā)表在《Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America》 (WOS)上，這為科研人員有針對性的查閱文獻和投稿提供了參考。

表2 1991-2020年在WOS和CNKI數(shù)據(jù)庫中發(fā)表的與野大麥相關(guān)研究論文中單篇被引次數(shù)排名前十位的論文Table 2 Top 10 cited papers on wild barley-related research in the WOS and CNKI databases from 1991 to 2020

2.5 野大麥相關(guān)文獻關(guān)鍵詞分析

關(guān)鍵詞是文章主題內(nèi)容的核心，其數(shù)量和分布可以客觀反映某個領(lǐng)域的研究熱點及趨勢。通過Citespace分析WOS和CNKI兩個數(shù)據(jù)庫中野大麥相關(guān)文獻關(guān)鍵詞的數(shù)量、分布以及相互關(guān)系(圖4)。兩個數(shù)據(jù)庫中以“野大麥”或“Wild barley”為關(guān)鍵詞的頻率最高，以“barley”為關(guān)鍵詞的研究也較多，二者都為禾本科大麥屬植物，親緣關(guān)系較近，因此科研人員常常挖掘野大麥優(yōu)良基因應(yīng)用于栽培大麥中，例如，將野大麥的相對抗性基因Rym14Hb[36]、Rph13[37]等來提高大麥的抗病性，也有學(xué)者表明，野大麥可能含有某些等位基因，在削弱營養(yǎng)價值的情況下提高產(chǎn)量，可以將其導(dǎo)入大麥中，形成高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的大麥新品系[38]。此外，野大麥的優(yōu)良基因在其他栽培作物如小麥(Triticum aestivum)[39]、水稻(Oryza sativa)[40-41]等的生物脅迫和非生物脅迫中發(fā)揮重要作用?？剐匝芯?“resistance”、“stress”、“heat stress”、“鹽脅迫”、“耐鹽性”等)、基因研究(“gene”、“差異基因”、“genetic diversity”等)等也是目前野大麥研究的熱點，尤其是與內(nèi)生真菌形成共生體后的抗性進一步增加[42]。目前，我國已經(jīng)成功將野大麥內(nèi)生真菌接種到大麥中，接種后的大麥新種質(zhì)抗逆性和產(chǎn)量得到進一步提高，成為世界上第2個采用人工接種內(nèi)生真菌技術(shù)創(chuàng)制新品系的國家[43]。

圖4 1991-2020 年在 WOS和CNKI數(shù)據(jù)庫中與野大麥研究相關(guān)的高頻關(guān)鍵詞網(wǎng)絡(luò)關(guān)系圖Figure 4 Network diagram of high frequency keywords related to the study of wild barley in WOS or CNKI database during 1991 to 2020

2.6 野大麥的文獻來源分析

WOS和CNKI兩個數(shù)據(jù)庫中發(fā)文量排名前十的期刊(表3)共發(fā)表138篇和133篇。《Theoretical and Applied Genetics》在兩個數(shù)據(jù)庫的發(fā)文量均居首位，分別為30篇(WOS)和26篇(CNKI)，此外，《PloS One》的載文量也名列前茅，在兩個數(shù)據(jù)庫中均為第2名。單從WOS數(shù)據(jù)庫檢索到的485篇文獻來看，收錄野大麥相關(guān)文獻的期刊高達183個，充分說明野大麥的涉及的領(lǐng)域十分廣泛。盡管野大麥的發(fā)文量逐年增加，研究人員對其的關(guān)注度逐漸提升，但野大麥的發(fā)文總量較少，各個期刊收錄的文獻數(shù)量也不多，最高僅為30篇。研究大多集中在抗逆性、基因以及在栽培作物上的應(yīng)用等，缺乏深度研究。因此野大麥的研究有待進一步探索和研究。

表3 1991-2020年在WOS和CNKI數(shù)據(jù)庫中野大麥研究載文量排名前十位的期刊Table 3 Top 10 journals publishing wild barley-related studies in the WOS and CNKI databases from 1991 to 2020

3 總結(jié)與展望

文獻計量學(xué)是運用統(tǒng)計學(xué)和數(shù)學(xué)等計量方法，定量地分析一切知識載體的交叉科學(xué)，可以準(zhǔn)確了解研究背景，為預(yù)測今后的研究方向提供數(shù)據(jù)支撐。經(jīng)過對近30年WOS和CNKI兩個數(shù)據(jù)庫中野大麥研究的相關(guān)文獻進行梳理，旨在把握野大麥的發(fā)展動態(tài)，為促進野大麥良性發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

從年度發(fā)文量看，雖然野大麥年平均發(fā)文量較少，但隨時間推移其數(shù)量不斷增加，說明世界各國對其關(guān)注度一直處于上升態(tài)勢，表明野大麥有巨大的發(fā)展?jié)摿?。從所屬機構(gòu)和國家合作關(guān)系來看，WOS中發(fā)文量前五的機構(gòu)，所屬國家分布較為分散，以色列相對較多，我國浙江大學(xué)、內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)等是從事野大麥研究工作的主力軍。發(fā)文量較多的國家間合作和交流較為頻繁，以色列的中心度最高，雖然我國發(fā)文量位居第一，但總被引次數(shù)、平均被引次數(shù)和H因子的排名落后，應(yīng)加強與其他國家的交流與合作，不斷拓寬野大麥的發(fā)展道路(如能源利用等)，加強基金支持，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)良性、快速發(fā)展。

從中文和英文載文量來看，國內(nèi)外的期刊中《草地學(xué)報》和《Theoretical and Applied Genetics》的載文量最多，為研究人員查詢資料以及有針對性投稿提供了依據(jù)。而我國文獻的單篇被引率遠遠小于其他國家，文章的影響力有待進一步提高。

從關(guān)鍵詞分布來看，野大麥相關(guān)研究主要集中在：1)與栽培植物(如大麥、小麥、水稻等)的相互作用。很多學(xué)者將野大麥的優(yōu)良特性應(yīng)用到栽培作物中，提高產(chǎn)量和品質(zhì)，例如可以利用野大麥和僅直鏈淀粉的大麥品系生產(chǎn)低血糖指數(shù)的食品[44]；還可以利用野大麥的真菌根內(nèi)生菌增加大麥栽培品種的產(chǎn)量[45]等。2)野大麥生物學(xué)特性及營養(yǎng)價值的研究。野大麥作為一種優(yōu)質(zhì)牧草，在畜牧業(yè)也發(fā)揮巨大價值，利用土壤管理等措施顯著提高第1茬野大麥干草產(chǎn)量及營養(yǎng)品質(zhì)[46]；控制放牧，使得草地可以獲得補償生長，增加草地生產(chǎn)性能，達到可持續(xù)利用的目的[47-48]。這些研究為緩解我國飼料短缺做出了重要貢獻。因此應(yīng)在前人的基礎(chǔ)上加強品種改良和選育，并針對不同家畜研究合適的飼料配比，提高野大麥的利用率和家畜的消化率。3)野大麥的抗性研究及相關(guān)基因挖掘，為改善生態(tài)環(huán)境提供了理論依據(jù)。目前我國鹽漬化土壤有9.9 × 109km2[49]，而野大麥的耐鹽性強，利用其這一優(yōu)良特性改善鹽漬化土壤。除此之外，利用野大麥改善石油污染的土壤[50]、降解磺?；锹51]等方面也發(fā)揮著重要價值。野大麥在抗性研究方面取得了一定成果，但是研究深度還遠遠不足，尤其是近年來禾草內(nèi)生真菌被證實可以提高宿主對鹽堿[28]、旱澇和異常溫度[5]等非生物脅迫的耐受性以及對病害[52]、蟲害[53]等生物脅迫的抵抗能力，而野大麥-內(nèi)生真菌共生體的研究才剛剛起步，與國際上三大禾草內(nèi)生真菌共生體研究分支相差甚遠，急需一批專門從事野大麥研究工作的研究人員和科研團隊來不斷探索和研究，挖掘野大麥的巨大潛力。此外，野大麥在輕工業(yè)等方面也發(fā)揮著重要價值，如用于低血糖指數(shù)食品的生產(chǎn)[44]等。由于目前我國關(guān)于野大麥的品種僅有“薩爾圖”和“軍需一號”，導(dǎo)致野大麥品種短缺，因此我國在野大麥品種選育方面有待進一步加強。

綜上所述，野大麥的研究受到國內(nèi)外廣大科研人員的重視，并朝著飼用、食用以及改善生態(tài)等方向全面發(fā)展。目前野大麥涉及的研究機構(gòu)較多、文獻來源與研究方向廣泛，具有廣闊的發(fā)展前景。