基于Web of Science化感作用研究文献计量分析.pdf
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1、生 物 灾 害 科 学 2023,46(3):314-325 http:/ Biological Disaster Science,Vol.46,No.3,2023 DOI:10.3969/j.issn.2095-3704.2023.03.48 收稿日期:2023-06-25 修回日期:2023-07-13 基金项目:宁夏重点研发计划项目(2021BEG02005)、国家自然科学基金项目(31960359)、第三批宁夏青年科技人才托举工程项目(TJGC2018068)、宁夏高等学校一流学科建设(生态学)项目(NXYLXK2017B06)和宁夏自然科学基金一般项目(2023AAC03061)作者
2、简介:何亚莉(2000),女,硕士生,主要从事森林生态研究,;*通信作者:陈林,副研究员,硕士生导师,。何亚莉,陈林,李天凯,等.基于 Web of Science 化感作用研究文献计量分析J.生物灾害科学,2023,46(3):314-325.基于基于 Web of Science 化感作用研究文献计量分析化感作用研究文献计量分析 何亚莉1,陈 林2*,李天凯2,张变第1,刘泽华2(1.宁夏大学 林业与草业学院,宁夏 银川 750021;2.宁夏大学 生态环境学院,宁夏 银川 750021)摘要:【目的】化感作用是指植物通过释放化学物质到环境中而影响自身或其他有机体(包括植物、微生物和动物)
3、的生长发育,是生态系统中普遍存在的一种现象,是植物的一种适应机制。【方法】采用文献计量法,在Web of Science 核心合集数据库中检索了 19992022 年主题词为“Allelopathy”的论文,经过筛选得到 4 856 篇有效文献,利用 VOSviewer 软件分析了在该时间段的发文量、主要发文机构、关键字共现分析等。【结果】对化感作用研究主题的年发文量整体上呈波浪式增长趋势,但高被引文章较少,且被引前十位的文章发表年限均距今 10年以上,发文质量仍有待提高。由于近年来的多学科交叉研究,化感作用研究在农业、植物科学、生态环境科学、生化与分子生物学、海洋与淡水生物等热门学科均有涉及
4、,主要以中国和美国为主,占到发文总量的 40.10%。其中,发文较多的作者是 Kato-noguchi H、Fujii Y 和 Macias F A,该 3 人不仅对化感作用研究领域均有卓越的贡献,更是各国家之间合作的强有力推进者。【结论】研究对关键词共现分析可知,目前对该领域的研究主要集中在物种入侵、农业生产、化感物质和作用机理研究等方面,自然状态下的植物化感作用机理十分复杂,这说明对该领域的研究仍存在空缺,化感作用研究具有十分重要的应用前景,对实现林业和农业生产等的可持续发展具有重要意义。关键字:化感作用;Web of Science 核心合集数据库;可视化分析 中图分类号:S311 文献
5、标志码:A 文章编号:2095-3704(2023)03-0314-12 Dynamic Research and Hotspot Analysis of Allelopathy Based on the Bibliometric Method HE Yali1,CHEN Lin2*,LI Tiankai2,ZHANG Biandi1,LIU Zehua2(1.College of Forestry and Prataculture,Ningxia University,Yinchuan 750021,China;2.College of Ecological Environment,Ning
6、xia University,Yinchuan 750021,China)Abstract:Objective Allelopathy is a common phenomenon in the ecosystem,meaning that plants affect the growth and development of themselves or other organisms(including plants,microorganisms and animals)by releasing chemical substances into the environment,and als
7、o it is an adaptation mechanism of plants.Method Using the bibliometric method,the Web of Science core collection database was searched for papers with the subject word“Allelopathy”from 1999 to 2022,and 4 856 valid papers were obtained after screening.Then the VOSviewer software was used to analyze
8、the number of publications,major publishing institutions,and keyword co-occurrence analysis in this period.Result The results showed that the number of the published papers on allelopathy showed a wavy growth trend on the whole,but there were fewer highly-cited papers;besides,the top ten cited paper
9、s were all published more than 10 years ago,and the quality of the published papers still needed to 2023 年第 3 期 何亚莉等:基于 Web of Science 化感作用研究文献计量分析 315 be further improved.Due to interdisciplinary researches in recent years,allelopathy studies have involved in agriculture,plant science,ecological en
10、vironment science,biochemistry and molecular biology,marine and freshwater biological water and other popular disciplines,mainly in China and the United States,accounting for 40.10%of the total number of papers published.Among them,the authors with most published papers are Kato-noguchi H,Fujii Y an
11、d Macias FA,who are not only the outstanding contributors to the field of allelopathy research,but also are the powerful promoters of cooperation between countries.Conclusion According to the co-occurrence analysis of keywords,current research in this field mainly focuses on species invasion,agricul
12、tural production,allelopathy and mechanism of action,etc.The allelopathy mechanism of plants in the natural state is very complex,which indicates that there are still gaps in the research of this neighborhood,and allelopathy research has a very important application prospect.It is of great significa
13、nce to realize the sustainable development of forestry and agricultural production.Keywords:allelopathy;the Web of Science core collection database;visual analysis 【研究意义】化感作用是生态系统中普遍存在的一种现象1,是指植物通过释放化学物质到环境中而影响自身或其他有机体(包括植物、微生物和动物)的生长发育,它是植物的一种适应机制,有利于物种在生存竞争中保持优势2。近年来,化感作用是生态系统研究的一个热点话题,目前,植物器官的水浸提
14、液是研究森林化感作用的有效手段,其浓度高低直接影响幼苗生理生化进程3,植物不同部位的浸提液浓度不同对不同受体的化感作用程度也有所差异4,不仅受到化感物质浓度、种类的影响,与受体植物的种类、所处的发育时期也有关系,它对种子萌发的影响会直接影响受体以后的生长发育,例如,凋落物化感作用通过其化感物质浓度高低调节幼苗光合与呼吸作用等抑制或促进其生长,间接影响森林植物更新5,化感作用在群落竞争和种群调节中的生态作用不可忽视,同时也可以很好地保护本土物种多样性,维持生态系统的平衡,具有十分重要的应用前景,对实现林业和农业生产等的可持续发展也有重要意义。【前人研究进展】1973 年德国科学家 Molish
15、将化感作用定义为:所有类型植物(包括微生物)之间化学物质的相互作用6,1984 年 Rice 将化感作用进一步补充和完善7。大量研究表示,化感物质通过淋溶、挥发、残体分解和根系分泌等方式向环境中释放化学物质,从而对自身或周围其他植物(包括微生物)间接产生有利或有害的作用8。由于植物生长固定无法通过像动物一样迁移来应对环境的变化,因此在受到各种胁迫时主要通过改变自身的形态结构和一系列的生理生化反应来应对。从目前现有研究发现,化感物质会影响受体细胞膜透性、细胞分裂和生长、根尖细微结构、矿质粒子吸收、植物光合作用和呼吸作用、植物激素活性、植物蛋白质合成及核酸代谢等9。国内外的众多学者针对化感物质的作
16、用机理和影响因素、在物种入侵和群落演替过程中的作用以及与土壤微生物的交互作用等方面开展了大量的研究10。【本研究切入点】文献计量法是情报学和文献学的一个重要学科分支11,它是利用数学和统计的方法对文献的作者、关键词等基本信息进行多方位、全角度的综合分析,从而总结出该领域的研究重点和发展趋势,其具有客观性、简便性以及定量化研究等特点12,有助于研究人员对相关领域的研究热点和发展趋势进行评估13-15。VOSviewer 是 Java 中能够利用可视化和聚类分析手段呈现某领域发展动态的一款应用程序16,它是荷兰莱顿大学科技研究中心的 van Eck 和 Waltman 开发的一款用于构建和可视化文
17、献计量网络的工具,是一款基于网络数据构建知识地图的软件工具17,可通过合著、引文、共现、共(被)引等网络连接对期刊、作者、机构、关键词、引文等文献知识单元的知识图谱进行可视化。因此本文采用文献计量法,在 Web of Science 核心合集数据库中检索了 19992022 年主题词为“Allelopathy”的论文,利用 VOSviewer 软件进行关键词可视化分析。【拟解决的关键问题】本文通过在 WOS 核心合集数据库中检索 19992022 年主题词为“Allelopathy”的论文,主要分析在该时间段的发文量、主要发文机构、高频被引文章以及对关键词进行了可视化分析,对化感作用热点研究及
18、未来的研究方向进行总结和归纳,综合阐述化感作用研究进程及现状,探讨其生态学意义,为后期相关研究及开发应用提供一定的理论依据。316 生 物 灾 害 科 学 第 46 卷第 3 期 1 研究方法 1.1 数据来源 本文数据来源于 WOS 核心合集数据库,该数据库具有文献数目多、可靠度高,适合进行全面的文献计量分析,其包含了 4 种期刊类型、1 种书籍类型和 1 种会议集类型,本文在 WOS 数据库检索化感研究主题相关文献的具体步骤为:进入 WOS 数据库,选择 WOS 核心数据库,进入高级检索,输入主题词“Allelopathy”,检索时间段为 19992022 年,共检索到 4 934 篇文献
19、,通过选择论文(4 484 篇)和综述类文献(372 篇),进一步精炼文献数量合计 4 856 篇。导出格式“为全记录引用的参考文献”,检索时间为2023 年 1 月 30 日。1.2 数据分析与制图 VOSviewer 科技文本可视化软件工具能够根据文献网络数据进行聚类分析和创建知识图谱,为了得到直观和准确的知识图谱,本文利用 VOSviewer 进行文献计量分析的研究方法如下:(1)基于 WOS 数据库中检索的 5 114 篇与化感作用主题有关的文献构建作者、发文国家和机构间合作关系网络图谱,分析科研合作关系的影响因素。(2)对 WOS 数据库中检索的数据进行关键词的聚类分析,构建关键词共
20、现网络图,分析化感作用主题的研究热点,并预测该领域研究的发展趋势。发文量、发文来源分析、高发文量国家、研究方向和发文被引分析等则通过 WOS 系统自带的统计分析功能进行数据的分析和提取,并将提取的数据在 Excel2022 软件中进行直方图的绘制和表格制作。2 结果与分析2.1 发表论文数量分析 衡量科学领域中某研究主题发展状态的重要指标之一就是科技论文的年度发文数量,对某一主题的相应时期内进行相关文献数量的统计与分析,能够揭示该主题在该时期的研究热度以及对未来的发展动态进行预测18。本论文通过在 WOS 核心合集数据库中检索 19992022 年主题词为“Allelopathy”的论文,共4
21、 934 篇,经过筛选得到 4 856 篇有效文献。本研究通过直方图的形式展示每年发表文章的数量,能够直观的反映化感作用的发展动态。如图 1 所示,发文量整体上呈现波浪式增长趋势,分别在 2003 年(120 篇)、2009 年(261 篇)、2011 年(239 篇)、2016 年(240 篇)、2019 年(317 篇)和 2021 年(295 篇)达到发文量峰值,2019 年达到最高峰值,2020 年较 2019 年发文量有所减少,在 2021 年发文量有所增加,最高发文量在 2019 年(317 篇)最低发文量在 1999 年(73 篇),发文量差值为 244 篇,虽然发文数量没有呈稳
22、定增长,但从 2008 开始每年发文量都保持在 200 篇以上,说明对化感作用研究仍是相关科研学者的关注热点。图 1 化感作用研究 19992022 年发文量 2023 年第 3 期 何亚莉等:基于 Web of Science 化感作用研究文献计量分析 317 2.2 文献高被引分析 文献被引次数是指该篇文章从发表至今被引用的累计次数,高被引文献可以反映该篇文章在该领域中的质量。文献的被引频次是衡量论文质量的最直接指标,文献被引频次也可以反映科研人员的科研水平和学术影响力19。将在 WOS 核心集合数据库筛查的文献通过被引用次数排名,排名前 10 的文献如表 1 所示。其中被引次数最高为 2
23、 555 次,是由 Bais HP 等在 2006 年发表的The role of root exudates in rhizosphere interations with plants and other organisms。被引排名前 10 位的文献发表在Annual Review of Plant BiologNatureScience等期刊,其中Nature(IF=49.926)是世界影响力较大的科学杂志之一20,被引排名前 10 位的文献在高影响力的Nature上发表了 2 篇,被引排名前 10 位影响因子都大于 2,但在检索出的 4 856 篇文章中被引次数超过 1 000 次的
24、文章仅有 3 篇,超过 500 次引用的文章仅有 7 篇,高被引文章数量较少,且被引前位的文章发表年限均距今 10 年以上,由此可见,近 10年该领域的发文质量整体上不是很高。表 1 主题为化感作用被引频次前 10 论文 序号 题目 作者 期刊 发表年份 被引频次 1 The role of root exudates in rhizosphere interations with plants and other organisms Bais H P,Weir T L,et al Annual Review of Plant Biology 2006 2 555 2 Mechanisms u
25、nderlying the impacts of exotic plant invasions Levine J M,Vila M,et al Proceedings of The Royal Society B-Biological Sciences 2003 1 161 3 Local dispersal promotes biodiversity in a real-life game of rock-paper-scissors Kerr B,Riley M A,et al Nature 2002 1 085 4 The role of root exudates and allelo
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