基于Web of Science草地退化研究态势计量分析

干文芝 ,任永宽 ,干友民

(1.四川农业大学图书馆,四川 成都 611130; 2.四川农业大学草业科学系,四川 雅安625014)

草地退化是由于人为活动或不利自然因素引起的草地(包括植物及土壤)质量衰退，生产力、经济潜力及服务功能降低，环境恶化以及生物多样性或复杂度降低，恢复功能减弱或丧失的过程[1]。受全球气候变暖及人类社会经济活动的共同影响，草地退化不断加剧。草地退化不但影响到牧区经济的可持续发展，而且危及到全球的生态安全。随着国际社会对生态环境问题的日益重视，草地退化研究已成为各国学者们研究的热点。近年来，国内外学者先后在草地退化成因、退化机理、退化演替规律及退化治理、恢复和退化评价等方面进行了大量研究[2-8]。同时，借助现代遥感(RS)、地理信息系统(GIS)和全球定位系统(GPS)技术，对草地退化进行了宏观监测和评价[9-11]。

文献计量学是基于文献事实，通过对各学科研究产出进行科学计量分析和比较的学科，有助于从侧面了解相关机构的学科布局、整体科研实力和学科优势[12]，已被广泛应用于林学、园艺、农作物、生态学、草学和环境科学等诸多领域，如退耕还林[13]、葡萄园艺学[14]、生态学[15]、草坪学[16]、超级稻[17]、土壤重金属污染[18]等方面。本研究从文献信息学的角度，采用计量学分析的方法，对Web of Science数据库中收录的草地退化文献进行计量研究，旨在为草地退化研究和管理提供数据参考。

1 数据来源与研究方法

Weg of Science数据库包括Science Citation Index,Social Science Citation Index,Arts & Humanities等科技文献引文常引数据库，以ISI Web of Knowledge作为检索平台。其中，Science Citaion Index(科学引文索引，简称SCI)作为世界知名的引文常引数据库，包含的学科超过170个，收录了自然科学、土木工程、生物医学领域内的6 000余种高质量学术期刊。本研究基于Web of Science数据源，以“Grassland degradation OR degraded grassland”为主题词在SCI-EXPANDED中检索1992-2011年草地退化文献(检索时间2012年9月28 日)。利用Web of Science数据库所带的分析功能和Excel的绘图和统计功能，从草地退化论文的年度变化趋势、主要发文国家(机构)、期刊分布情况、主要研究人员和研究热点五大方面进行探讨，大致可以反映我国和世界其它各国有关草地退化的研究状况，为我国科研人员深入研究草地退化提供参考。

2 结果与分析

2.1全球草地退化发文量年度变化趋势 论文的年代分布在一定程度上反映该领域的研究状况、研究水平及发展速度，并能通过图表反映出某一时间段内该领域研究的热点时期[19]。1992-2011年近20年间，Web of Science数据库中，全世界有关草地退化研究的论文1 584篇，总体呈上升趋势(图1)。根据模拟趋势线发现，文献数量年度变化趋势呈指数增长，说明世界各国学者对草地退化的研究越来越重视，关注度也在迅速增强。从Gompertz生长曲线[20]看，近20年来全球草地退化研究大体经历了两个阶段。1992-2002年为草地退化研究的起步阶段，发展较为缓慢，11年间共有390 篇文献被Web of Science收录，年均发文量为35.45篇。2003-2011年全球草地退化研究进入了快速发展阶段，论文数量急剧增长，并于2008年达到一个峰值，为176篇，这9年间共有1 194篇文献被Web of Science收录，年均发文量以年平均11%的速度增长。根据近20 年来有关草地退化文献发表总量和逐年增加的态势可预测，在未来一段时间内，草地退化仍将是学术界关注的热点。

通过对国内关于草地退化的文献进行统计(图1)得出，1992-2011年，Web of Science数据库收录的中国有关草地退化文献共330篇，文献量整体发展趋势同样呈指数增长趋势。从Web of Science数据库收录论文来看，我国从事草地退化研究相对较晚，较早的一篇文献为中国科学研究院高琼于1997年在《Landscape Ecology》发表的题为《A relationship between spatial processes and a partial patchiness index in a grassland landscape》的文章。此后14年间，我国在Web of Science数据库中的发文数量逐年递增，特别是2006年以来，发文量以年平均20%的速度增长，赶上了世界同期增长水平。

图1 1992-2011年世界和中国草地退化研究论文年度变化趋势Fig.1 The annual trend of published grassland degradation research papers of world and China from 1992 to 2011

2.2研究草地退化的国家分析 论文被SCI收录的数量和被引频次反映了一个国家的整体科研实力和影响力[21]。从Web of Science 数据库中共检索出美国、中国、德国、澳大利亚、英国、加拿大等94个国家发表了草地退化有关的研究论文，表1列出了草地退化研究国家发文量排序前10名的国家。其中，美国的发文量居首位，共发表了论文412篇，占总文献数的26.01%；发文量居第2位的是中国，共发文330篇，占世界总发文量的20.83%；美国和中国的发文量均远高于排名第3位的德国(144篇)。

论文被引频次在一定程度上反映了其对后续研究的影响程度。从累计被引频次来看，美国论文总被引次数最高，超过10 000次，德国、英国和澳大利亚的发文量仅为中国的一半，但其总被引频次接近中国，均超过了2 000次；从篇均被引频次来看，荷兰、美国、加拿大、西班牙和英国论文篇均被引频次较高，超过了20次·篇-1，而中国排名第10位；高被引论文(被引频次≥50)共102篇，主要集中在美国(46篇)、荷兰(9篇)、英国(7篇)和德国(7篇)4个国家，中国只有4篇，排名第5；从发文量和总被引次数来看，美国、中国和英国等在草地退化研究领域的论文综合影响力较高；从篇均被引频次和高被引论文所拥有的篇数来看，荷兰、美国和英国等在草地退化研究领域的论文质量较高。虽然中国在发文量上排第2位，但在篇均被引频次和高被引论文数等指标上明显低于美国和荷兰等发达国家，表明中国在草地退化研究方面论文质量整体水平还需加强。

随着大科学时代的到来，全球性的科学问题受到日益关注，国际间合作与交流不断加强，草地退化研究也不例外，呈现出较强的国际合作态势。草地退化研究共有304篇文献存在国家合作关系，占全部文献的19.19%。美国、中国、德国、澳大利亚和荷兰在草地退化研究的国际合作中表现较为突出，其中，美国有110篇论文存在国家之间的合作关系，涉及27个国家，位于全球草地退化研究合作交流的中心，其主要的合作国家为中国、澳大利亚和阿根廷。中国在草地退化研究领域与其它国家之间也存在较强的合作关系，有71篇文献与其它国家进行了合作，涉及13个国家，主要合作国家是美国，其次是德国、日本和澳大利亚。

表1 草地退化发文量居前10位的国家Table 1 Top 10 countries of published articles number on grassland degradation

图2 草地退化文献发文量居前10位的研究机构Fig.2 Top 10 institutions published articles on grassland degradation

全球从事草地退化研究的机构共827个，全球关于草地退化相关领域的研究机构主要集中在中国和美国，发文量较多的10个研究机构中，中国占了4个，美国占了3个(图2)。其中，中国科学院以发文量216篇位居第1位，占全部发文量的13.64%，远高于其它相关研究机构，然后是中国兰州大学、美国农业部农业系统实验室、美国科罗拉多州立大学和北京师范大学；在发文较多的前10个机构中，以高校和科研机构为主。

2.3草地退化期刊分布情况 通过对所刊载论文的出版物进行统计，可以确定该领域SCI来源的核心期刊，有助于研究人员选择重点期刊进行阅读和投稿。检索到的有关草地退化研究的1 584篇文献主要刊登在434种出版物上，每种出版物平均载文量为3.65篇。载文量前10名的期刊总共发文317篇，占全部文献的20.01%，平均每种刊物载文量为31.70篇，平均影响因子是2.977；其中发表该领域文献最多的期刊是英国的《Journal of Arid Environments》，它于1978年创刊，全年12期，由Elsevier Science出版公司出版，SCI 2011年影响因子为1.723；影响因子最高的期刊是美国的《Global Change Biology》，影响因子达6.862；篇均被引频次最高的期刊是荷兰的《Geoderma》，说明这3种期刊收录的论文质量相对较高(表2)。收录全球草地退化论文最多的前10 种期刊主要来自荷兰、英国和美国，其中来自荷兰的期刊有5种，来自英国和美国的期刊分别为3种和2种(表2)。

近20年，中国有关草地退化研究的文章主要发表在146种期刊上，表3列出了收录我国草地退化研究文献最多的10种期刊，中国共在这10种期刊发文99篇，占中国全部发文量(330篇)的30.00%。这10种期刊平均影响因子为1.645，只有1种期刊影响因子大于3。10种期刊中，荷兰、英国和美国各有3种，中国的期刊只有1种。我国与世界整体水平相比仍然存在较大差距，在高水平期刊发表文献的比例有待提高(表2、表3)。

表2 草地退化发文量居前10名的期刊Table 2 Top 10 journals of published articles on grassland degradation

表3 发表中国草地退化文献居前10位的期刊Table 3 Top 10 journals of published China’s articles on grassland degradation

表4 Web of Science中草地退化发文量居前10位的作者Table 4 Top 10 authors publishing articles on grassland degradation based on Web of Science

2.4草地退化的研究人员分析 通过对研究人员分析，可以了解一个领域的主要作者和核心作者，有利于读者了解作者的研究情况，促进该领域学术研究与合作。1 584篇文献所涉及的作者为4 841人，平均每篇文献作者数为3.06人，这说明在草地退化研究领域呈现出多方合作的态势。统计第一作者发文情况，发文量排名前10位作者总共发文55篇，占全部作者发文量总数的3.47%(表4)。发文量居前3位的作者分别来自美国、中国和加拿大；10位作者中来自美国和中国的较多，各有3位，说明美国和中国在草地退化研究领域的发文量占优势，中国的3位作者均来自中国科学院，说明中国科学院在该领域的研究处于国内领先水平。

2.5草地退化研究热点分析 分析草地退化研究相关文献关键词可以反映该领域研究热点。统计1992-2011年草地退化SCI发文关键词，对同义词进行手工清理，列出发文量排前20位的关键词(表5)。结果表明，草地退化研究的热点主要是关于退化草地植被生物量、土壤理化性质、空间格局变化，退化草地的恢复治理和保护、生物多样性、土地利用和气候变化等方面。

表5 草地退化研究出现频次居前20位的关键词Table 5 Top 20 keywords of in frequeny on grassland degradation research

3 结论

综上所述，近20年来，国际草地退化研究论文的数量整体呈指数增长趋势。从总被引次数、篇均被引频次和高被引论文等指标综合来看，美国和荷兰草地退化研究论文的综合影响力最高；美国在国际合作中的中心性最强，是全球草地退化研究合作网的中心，其次是中国、德国、日本和澳大利亚等。英国的《Journal of Arid Environments》、美国的《Global Change Biology》和荷兰的《Geoderma》是刊载草地退化论文质量较高的3种期刊；中国草地退化研究近6年来增速赶上了世界同期水平，发文量跃居世界第2，但是论文篇均被引频次偏低，文献主要发表在影响因子较低的刊物上，缺乏高质量、高影响力的论文。中国科学院在中国草地退化研究中起着引领作用，其发文量领先于国内其它机构，但在论文篇均被引频次和高影响力论文方面仍有待发展。

[1] 李博.中国北方草地退化及其防治对策[J].中国农业科学,1997(6):2-10.

[2] Wang C J,Wang S P,Zhou H,etal.Influences of grassland degradation on forage availability by sheep in the Inner Mongolian steppes of China[J].Animal Science Journal,2011,82(4):537-542.

[3] 郝璐,高景民,杨春燕.内蒙古天然草地退化成因的多因素灰色关联分析[J].草业学报,2006,15(6):26-31.

[4] Li F R,Kang L F,Zhang H,etal.Changes in intensity of wind erosion at different stages of degradation development in grasslands of Inner Mongolia,China[J].Journal of Arid Environments,2005,62(4):567-585.

[5] 边多,李春,杨秀海,等.藏西北高寒牧区草地退化现状与机理分析[J].自然资源学报,2008(2):254-262.

[6] Zhang G,Kang Y,Han G,etal.Grassland degradation reduces the carbon sequestration capacity of the vegetation and enhances the soil carbon and nitrogen loss[J].Acta Agriculturae Scandinavica, Section B-Soil & Plant Science,2011,61(4):356-364.

[7] 张生楹,张德罡,柳小妮,等.东祁连山不同退化程度高寒草甸土壤养分特征研究[J].草业科学,2012,29(7):1028-1032.

[8] 王学霞,董世魁,李媛媛,等.三江源区草地退化与人工恢复对土壤理化性状的影响[J].水土保持学报,2012(4):113-117,122.

[9] 王浩,李文龙,杜国祯,等.基于3S技术的甘南草地覆盖度动态变化研究[J].草业学报,2012,29(3):26-37.

[10] 郭泺,杜世宏,薛达元,等.长江源区土地覆盖变化与草地退化格局的时空分异[J].应用生态学报,2012(5):1219-1225.

[11] 杨文才,吴新宏,张德罡,等.基于MODIS-NDVI的三江源区称多县高寒草地退化现状评价[J].草原与草坪,2011(5):50-54.

[12] 谭宗颖,龚旭.十二国科学产出影响及学科优势的国际比较——基于引文计量的分析[J].中国基础科学,2006(2):32-36.

[13] 叶充,蔡仕珍,胡庭兴.“退耕还林”工程研究论文计量分析[J].广东农业科学,2012(2):204-207.

[14] 郑玉萍,郭大龙.基于SCI文献分析葡萄园艺学研究现状[J].现代情报,2010(6):116-119,122.

[15] 张波,曲建升,王金平.国际生态学研究发展态势文献计量分析[J].生态环境学报,2011(4):786-792.

[16] 任永宽,杨长平,干友民.我国草坪学研究文献的统计分析[J].草业科学,2010,27(1):60-64.

[17] 李晓,陈春燕,郑家奎,等.基于文献计量学的超级稻研究动态[J].中国农业科学,2009(12):4197-4208.

[18] 赵庆龄,路文如.土壤重金属污染研究回顾与展望——基于web of science数据库的文献计量分析[J].环境科学与技术,2010(6):105-111.

[19] 程慧荣,张晓阳,孙坦,等.基于Web of Science的本体研究论文定量分析[J].现代图书情报技术,2006(11):46-50.

[20] 庞景安.科学计量研究方法论[M].北京:科学技术文献出版社,2002.

[21] 黄宝晟.文献计量法在基础研究评价中的问题分析[J].研究与发展管理,2008(6):108-111.