基于文献计量分析的青藏高原草地研究.pdf

第 卷第 期 年 月生态学报 .:/.基金项目:第二次青藏高原综合科学考察研究()中国科学院战略性先导科技专项()收稿日期:网络出版日期:通讯作者 .:.学术信息与动态:./.曲孝云侯东杰陆帅志郭柯.基于文献计量分析的青藏高原草地研究.生态学报():.基于文献计量分析的青藏高原草地研究曲孝云侯东杰陆帅志郭 柯 中国科学院植物研究所植被与环境变化国家重点实验室 北京 中国科学院大学 北京 内蒙古农业大学草原与资源环境学院 呼和浩特 摘要:为更好地了解青藏高原草地研究现状以英文数据库 ()和中文数据库中国知网()为数据来源对 年的相关文献进行了检索再利用.与.可视化分析工具对经筛选后 数据库中 篇相关文献以及 数据库中 篇相关文献的发文数量、发文作者、发文机构、引用现状、研究热点与前沿等方面进行了分析结果如下:)年国内外关于青藏高原草地的相关研究发文量呈现上升趋势年均增长率为.且英文文献的发文量也呈现快速增长趋势年均增长率为.)截止到检索日期被引次数最多的英文文献为“”频次为 次中文文献被引次数最高的是“青藏高原生态资产的价值评估”频次为 次共引频率最高的文献是“”频次为 次)中英文文章的贡献主体主要为我国的科研人员与科研单位)研究热点变化主要分为 年之前野外探索阶段、年宏观监测与微观规律研究共同发展阶段、年后以全球变化为大背景的草地功能、价值等研究阶段关键词:青藏高原草地可视化文献计量学青藏高原被称作“第三极”是我国重要的生态屏障具有丰富的自然资源高原上的植被对于全球物质循环具有重要作用 在生态系统服务中青藏高原植被具有卓越的贡献价值数据表明青藏高原生态系统服务总价值最高的植被类型是草地占青藏高原生态系统总服务价值的.、占国内草地总服务价值的.作为全球陆地生态系统的重要组成部分青藏高原草地在世界草地中也占有重要地位其面积在全球草地内占比 在中国占比约 植被净初级生产力()是全国草地植被的.世纪以来社会发展速度加快对资源的需求量不断增大人类活动加剧引发了全球气候变暖、水体污染、生境变化等一系列生态问题 青藏高原草地作为我国重要的生态屏障同样受到了干扰在草地覆盖度、生物多样性、生态系统循环等方面均受到了不同程度的影响根据马玉寿的研究表明青藏高原草地退化面积达全区可利用草地的 青藏高原草地作为响应气候变化最为明显的标志之一环境、气候等要素发生改变草地群落结构也会随之发生变化从而影响不同片层的物种组成以及功能性状对土壤的性质、功能以及地上地下物质双循环的能力产生影响所以青藏高原草地的生态学研究成为了国内外学者关注的焦点目前关于青藏高原草地研究的成果不断增加传统的文献阅读方式已经无法满足当前文献的增加趋势此外在以往的文献综述中通常要依据个人经验和判断主观性较强 因此利用文献计量学手段对这一研究主题进行分析可以帮助系统的梳理研究热点的发展趋势以及发展历程是正确且客观的认识我国青藏高:/.原草地研究发展趋势的基础工作 文献计量学手段在 世纪以后层出不穷广泛的应用于各个学科领域为直观地了解青藏高原草地研究发展态势本文选用可视化分析软件.与.对 年发表的相关文献进行客观分析与整理总结前人研究成果并对未来发展趋势进行预测与分析完整地呈现青藏高原草地研究的总体现状以期为后续青藏高原草地研究提供热点参考和研究思路对推动未来青藏高原草地研究工作具有一定的参考价值 数据与方法.数据来源 与 数据库被认为是较为权威的学术资源数据库本文选用中文数据库 与英文数据库 作为数据来源并利用高级检索进行搜索 检索条件设置为:主题“青藏高原”或“西藏高原”或全文“青藏高原”并且主题(“植被”“草地”“草原”“草甸”)由于“青藏高原”、“草地”等词在英文翻译中形式并不统一所以 检索条件设置为:()()为确保文献质量将 数据库来源限定为核心期刊语言为中文 数据库来源限定为 核心数据集语言为英语 筛选结果产生后进行甄别去除报纸、会议及重复、不相关、不符合主题的文献共获得可利用中文文献 篇、英文文献 篇 将筛选好的文献通过“”与“纯文本文件”格式导出再利用软件对两个数据库内相关文献的发文数量、发文作者、发文机构、引用现状、研究热点与前沿等方面进行分析.研究方法 是一款可视化分析工具被广泛应用于文献资料的收集以及查找与某一研究主题密切相关的经典或高被引文献分析研究主题的热点与前沿等 与其它可视化分析软件相比 将聚类分析、关键词网络、研究前沿剖析等多个方面进行了融合具有一定的总结性与前瞻性同时其具有内置算法多样、图谱调整选项丰富、结果检验可靠等优点 可视化分析工具拥有出图工整、美观等特点可以对 的分析进行补充与美化本文利用 对 年的发文量进行分析再通过 与 对发文作者、发文机构进行聚类和统计同时利用 对被引次数进行统计再通过 的“”功能对 数据库内获得的文献进行分析得出共被引频率研究热点与前沿分析利用 中 功能以及 控制面板“”中的 功能对两个数据库中获取的文献进行关键词聚类再通过 控制面板中“”与“”功能进行突现性与时间线分析 结果与分析.发文数量发文数量可以显示出学者对某一领域的关注程度 从图 增长情况看出国内外关于青藏高原草地的相关研究发文数量呈现上升趋势年均增长率为.且英文文献的发文量也呈现快速增长趋势年均增长速率为.截止到 年 月 日中文文献与英文文献发文数量最多的年份均为 年 最早可检索到的相关英文文献出现在 年题目为“()”作者是中国科学院植物研究所的 发表期刊为 相关中文文献出现在 年题目为“西藏高原草原植被的基本特征”作者为中国科学院植物研究所王金亭等人发表期刊为 (前身为植物学报)生 态 学 报 卷:/.图 与 发文量统计.发文作者通过对检索到的中文文献与英文文献作者进行统计得到中文文献发文作者 名、英文文献发文作者 名 表 为 与 发文量排名前 的作者图 和图 为主要作者合作集团(图中圆形聚类越大越代表该作者在合作集团中代表性越强连线越密集越代表该合作集团之间各作者合作的紧密程度越高颜色相同的图形为同一聚类集团)各合作集团中节点联系度较高分散的节点较少表明在青藏高原草地研究中学者们以大范围的合作研究为主只有少部分进行小范围的独立研究 从分析结果来看周华坤、李英年、张宪洲、董世魁、曹广民等人形成的中英文作者合作集团非常具有代表性对该主题研究具有重要贡献表 与 发文量排名前 的作者 序号作者中文发文量/篇 作者英文发文量/篇 李英年 赵新全 曹广民 周华坤 张法伟.发文机构 获取的文献包含研究单位 家发文数量最多的单位是中国科学院西北高原生物研究所获取的文献包含研究单位 家排名前 的单位均属于中国的科研机构 从分析结果(表)来看我国的科研机构对青藏高原草地研究的贡献度要远高于其他国家综合贡献度最高的为中国科学院及其所属单位其次为兰州大学与北京师范大学.引用现状分析文献的被引次数可以看出某篇文献在该领域中的重要性与代表性从某种意义上来说高被引文献是大家公认具有价值的成果两篇(或多篇论文)同时被后来一篇或多篇论文所引证则称这两篇论文构成共被引关系 将 与 被引次数排名前 的文献进行列举(表)并对 共引次数排名前 的文献进行列举(表)从分析结果可以看出 中获取的文献被引次数最高的是“青藏高原生态资产的价值评估”年均被引频次为.中获取文献被引次数最高的是“”年均被引频次为.共引频率最高的文献是“”期 曲孝云 等:基于文献计量分析的青藏高原草地研究:/.图 主要作者合作网络.图 主要作者合作网络.研究热点与前沿.关键词聚类关键词可以显示某一研究主题的研究热点 图 和图 分别为 检索文献主要关键词网络图和 检索文献主要关键词网络图 出现次数最多的关键词为气候变化、高寒草甸、等 出现次数最多的关键词为 、等从关键词出现次数排名可以看出青藏高原草地的研究热点总体集中在气候变化背景下利用遥感手段对高寒草地特征进行相关研究 图 和图 为关键词时间分布图从右下角时间轴可以看出该关键词分布时间的远近时间轴接近黄色代表关键词分布在近期近期分布的关键词有、土壤理化性质、氮添加()、氮沉降等图 和图 为关键词热点图图中黄色区域为热点关键词从结果可以看出中英文文献的热点关键词均包含青藏高原()、高寒草甸()、气候变化()、等关键词聚类可以将研究方向进行划分聚类后的 为聚类模块值一般认为.时该聚类结构显著、为聚类平均轮廓值.时聚类结果的可信程度较高 通过对 的文献进行分析后得出 .、.对 获取的文献关键词进行聚类分析后得出.、.本次聚类结果均较为可信 成员数量排名前 的关键词聚类如图 和图 所示 排名第 的关键词聚类为 聚类标签为高寒草甸包含关键词 个(高寒草甸、生物量、放牧强度、退化草地、群落特征等)排名第 的关键词聚类为 聚类标签为 包 含 关 键 词 个(、等)从聚类结果可以看出关于青藏高原草地研究的文章主题集中在以下几个方面:)青藏高原生物多样性考察)外界活动及放牧对草地的影响)养分循环对草地的影响以及草地群落中元素含量特征研究)对全球气候变化背景下青藏高原草地的物候研究、短期升温对青藏高原草地的影响)对高山草甸、冻土区的草地及土壤理化性质、土壤微生物进行研究)关于青藏高原草地生态系统的研究)利用遥感手段对大尺度宏观领域进行研究)对现有资源的保护与监测以及对破坏的植被进行修复生 态 学 报 卷:/.表 发文量排名前 的科研单位 序号 机构名称 发文量/篇 百分比/机构名称 发文量/篇 百分比/中国科学院西 北高原 生物研究所.中国科学院大学.中国科学院地理科学与资源研究所.兰州大学.甘肃农业大学.青海大学.中国科学院寒区旱区环境与工程研究所.西北师范大学.中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所.北京师范大学.表 被引次数排名前 的文献 数据库序号篇名作者期刊年份被引频次 青藏高原生态资产的价值评估谢高地等自然资源学报中国自然草地生态系统服务价值谢高地等自然资源学报 年中国陆地植被碳汇的估算方精云等中国科学(辑:地球科学)中国植被和土壤碳贮量李克让等中国科学(辑:地球科学)中国草地生态系统服务功能间接价值评价赵同谦等生态学报 等 :等 等 等 等 表 共引次数排名前 的文献 序号文献标题作者共被引频率分区 期刊影响因子 等.等.期 曲孝云 等:基于文献计量分析的青藏高原草地研究:/.续表序号文献标题作者共被引频率分区 期刊影响因子 :等.等.:等.图 关键词网络图.图 关键词网络图.关键词突现关键词突现性是指在一定时期某个关键词出现频次快速上升表明该关键词在一定程度上代表领域前沿关键词时线图可以直观的显示该学科相关文献的主要关键词变化图中关键词的位置表示该关键词出现的时间图形的大小代表该关键词出现的频率出现次数越多图形越大、相关发文数量越高图 与图 为关键词突现图图中红色部分表明该关键词为热点关键词的时段图 与图 为关键词时线图可以看出主要关键词随时间的变化 根据关键词热点的突现时间以及主要关键词随时间变化可以将青藏高原草地研究划分为以下几个阶段:)年前主要突现词为草地资源、植被、等表明青藏高原草地的研究热点集中在对草地类型及其水平梯度与垂直梯度的变化规律进行全面细致的统计与考察此类工作在上世纪 年代基本完成同时对物候进行了考察与总结并对资源的合理利用进行了规划对于草地生态系统功能与物质循环、气候变化对草地的影响等研究在上世纪 年代已经逐步开始遥感手段也开始应用于不同的学科旨在建立我国高原生态系统安全屏障 )年部分之前的热点关键词仍然在 持续同时新的热点关键词也不断出现例如、退化草地、高寒草原、生物量、遥感等表明进入 世纪以后青藏高原作为气候变化的敏感区域随着气候因素的变化草地生态系统功能与过程以及草地生态系统地上、地下生物量分布随时间变化、双循生 态 学 报 卷:/.图 关键词时间分布图.图 关键词时间分布图.图 关键词热点分布图.图 关键词时分布图.环、土壤生物等开始被重点关注主要侧重于对生态系统的物质流通方式(碳储量、碳循环等)以及温室效应给草地生态系统带来的影响进行研究 在大尺度的研究中遥感技术应用于不同的方向例如植被覆盖度、植被 时空变化、植被叶面积指数、土地利用类型、植被退化情况、气候变化引起的植被物候变化等此外生态系统服务与价值评估等方面也开始深入研究)年以后随着之前研究的进步出现了新的热点关键词、增温、降水、土壤养分、人类活动、模拟增温、期 曲孝云 等:基于文献计量分析的青藏高原草地研究:/.图 关键词聚类图.图 关键词聚类图.图 突现性排名前 的关键词.植被变化等 这个时间范围内科学技术手段发展迅速研究方法不断更新出现了多学科、多领域交叉研究例如遥感等宏观手段与物质流通等微观研究相结合对青藏高原碳储量进行监测等 不同系列的遥感产品不断出现为大尺度范围的研究提供了便利不同模型的开发可以结合多种气候因子与环境要素对草地生态系统功能、生物量变化等进行分析对比之前的研究具有更加全面、方法进步、数据完整等优点 在上世纪中后期学者们就开始注重实现可持续发展与资源的合理利用为加强生态文明建设对资源的合理利用与保护一直是草地研究的热点当前学者们对青藏高原草地的资源利用与保护以及退化后恢复等工作投入了大量的研究确保草地生态系统服务功能的产出与生态系统价值的可持续发展生 态 学 报 卷:/.图 突现性排名前 的关键词.图 关键词时线.期 曲孝云 等:基于文献计量分析的青藏高原草地研究:/.图 关键词时线.结论与展望本文利用可视化分析软件对 年有关青藏高原草地研究的文献进行分析得出以下结论:)发文态势:中英文发文数量自 年以来呈现上升趋势年均增长率为.我国是相关发文量最多的国家且英文文献的发文量也呈现快速增长趋势年均增长率为.中文发文最多的作者为李英年、英文发文最多的作者为 对该研究主题具有代表性的前 个机构为中国科学院(含中国科学院大学)、兰州大学和北京师范大学)研究主题:关于青藏高原草地的研究大致可以分为三个阶段第 阶段为野外考察学者们通过野外调研对植被的分布规律以及物种多样性进行考察与总结并对资源现状进行评估对资源的合理利用提出规划与建议具有重要的奠基作用第 阶段为宏观监测与微观研究共同发展遥感作为大规模研究的重要手段为我国植被研究提供了丰富的数据以及处理方法具有重要的作用对生态系统物质、能量等微观规律进行研究是植被合理利用与衡量生态系统价值、可持续发展的重要指标来源对后续的研究具有重要的指导意义第 阶段全球气候变化已经作为重要的研究背景深入到各项研究当中如何应对气候变化、植被对气候变化的响应以及对未来人类生存环境可能造成的影响等是当前研究的出发点)研究前沿:当前研究热点集中在草地生态系统物质循环、草地群落功能性状、草地群落土壤微生物及理化性质、草地群落生物量和生产力、草地生态系统服务价值、机器学习及反演模型对草地时空分布进行监测等方面通过这些研究共同探究青藏高原草地的功能与价值总体上看 多年来关于青藏高原草地的研究已经取得了丰富的成果但仍在以下方面可以进一步展开研究:)在全球气候变化背景下对青藏高原草地的研究要将宏观监测与微观研究相结合继续构建全国草地监测网络深入探究草地群落结构、功能与生态系统养分循环的相互作用机制以及地上地下过程的耦合关系)人类活动空前增加对青藏高原草地生态系统的影响量化存在缺失可以对该变量进行分析进而形成模型)草地生态系统为畜牧业提供优良牧草但不合理的放牧容易使草地退化如何实现合理放牧与草地生态系统可持续发展具有重要意义)青藏高原草地生态系统在生物多样性方面发挥了巨大作用在生物多样性维持和草地生态系统稳定方面可以进一步深入研究生 态 学 报 卷:/.参考文献():谢高地 鲁春霞 冷允法 郑度 李双成.青藏高原生态资产的价值评估.自然资源学报 ():.谢高地 鲁春霞 肖玉 郑度.青藏高原高寒草地生态系统服务价值评估.山地学报 ():.():.朴世龙 方精云.年青藏高原植被净第一性生产力及其时空变化.自然资源学报 ():.():.:.():.():.():./:.():.朴世龙 方精云.最近 年来中国植被覆盖的动态变化.第四纪研究 ():.阎建忠 吴莹莹 张镱锂 周绍宾 石玉林.青藏高原东部样带农牧民生计的多样化.地理学报 ():.马玉寿 郎百宁 王启基.“黑土型”退化草地研究工作的回顾与展望.草业科学 ():.:.:.孙鸿烈 郑度 姚檀栋 张镱锂.青藏高原国家生态安全屏障保护与建设.地理学报 ():.周华坤 赵新全 周立 刘伟 李英年 唐艳鸿.青藏高原高寒草甸的植被退化与土壤退化特征研究.草业学报 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