基于Web of Science数据库的土地复垦与生态重建文献计量学分析

杨 柯，成杭新，刘 飞，赵传冬，李 玥， 彭 敏，李 括，刘应汉，薄 玮

(1.中国地质大学(北京)地球科学与资源学院，北京 100083；2.中国地质科学院地球表层碳-汞地球化学循环重点实验室，河北 廊坊 065000；3.中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所，河北 廊坊 065000；4.中国地质科学院，北京 100037)

基于Web of Science数据库的土地复垦与生态重建文献计量学分析

杨 柯1,2,3，成杭新2,3，刘 飞1,2,3，赵传冬2,3，李 玥4， 彭 敏1,2,3，李 括1,2,3，刘应汉2,3，薄 玮3

(1.中国地质大学(北京)地球科学与资源学院，北京 100083；2.中国地质科学院地球表层碳-汞地球化学循环重点实验室，河北 廊坊 065000；3.中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所，河北 廊坊 065000；4.中国地质科学院，北京 100037)

研究采用文献计量学方法，基于Web of Science数据源，从论文年度变化趋势、研究国家和机构、期刊分布、研究人员、论文影响力和研究内容六个方面对1982～2013年土地复垦与生态重建研究文献进行发文量和引证分析。结果共检索出中国、美国、英国等104个国家和地区1633个研究机构的4760名作者在1077种刊物上发表的1745篇文献。分析表明，近32年来国际土地复垦与生态重建研究年发文量符合线性增长规律，美国在此领域论文综合影响力较高，中国科学院是在此领域发文量最多的研究机构，荷兰的《Ecological Engineering》是刊载土地复垦与生态重建论文质量较高的期刊，研究热点主要集中在土壤质量、土地管理、水土保持、植被生长、生态系统演替及动力学机制、地理信息系统、遥感和建模等研究领域。

土地复垦；生态重建；文献计量学；Web of Science；SCI

土地复垦与生态重建是统筹矿产资源开发与土地资源保护、推动生态文明建设的重要措施。据估算，截至2009年底，我国生产建设活动和自然灾害共损毁土地约13507万亩(其中生产建设活动损毁约11407万亩，自然灾害损毁约2100万亩)，已复垦约3382万亩，还有约10125万亩的复垦潜力。每年新增损毁土地约435万亩(生产建设活动每年新增损毁土地约275万亩，自然灾害每年新增损毁土地约160万亩)[1-2]。土地复垦与生态重建潜力巨大。

我国1989年1月1日生效的《土地复垦规定》将土地复垦定义为：对在生产建设过程中，因挖损、塌陷、压占等造成破坏的土地，采取整治措施，使其恢复到可供利用状态的活动。近年来，在大量复垦实践的基础上，土地复垦的内涵进一步拓展为是对人为和自然损毁的土地，因地制宜地采取整治措施，使期恢复到可供利用的期望状态的行为或过程，其主要目的是再生利用土地、恢复生态平衡，使生产建设得到健康发展的同时，土地资源和环境也得以保护和持续利用。由此可见，国内土地复垦主要侧重于土地的保护和恢复利用。国际上对于土地复垦更倾向于具有生态重建的内涵[3-6]。文献中已有多位作者[7-10]通过对中文期刊数据库光盘或中国知网网络数据库(CNKI)，以“土地复垦”为主题词进行检索，对土地复垦的国内研究现状和特点进行了系统总结。但由于土地复垦在国内外的侧重点有所不同，因此计量分析土地复垦与生态重建的国际文献，对进一步完善我国土地复垦的内涵具有重要的参考意义。

本文以 “土地复垦与生态重建”为主题词，以Web of Science核心合集数据库为检索源，利用文献计量法对1982～2013年Web of Science数据库中收录的土地复垦与生态重建文献进行计量分析，试图用定量数据揭示全球“土地复垦与生态重建”研究的特征、发展趋势等，旨在为从事土地复垦与生态重建研究的科技工作者提供数据参考。

1 数据来源与研究方法

本文基于Web of Science 数据源，以TS=“land restoration” or “land reclamation” or “land rehabilitation” or “reconstruction of ecosystems” or “ecological reconstruction” or “ecological reclamation” or “ecological recovery”作为检索式，在SCI-EXPANDED 中检索1982～2013 年全球发表的与土地复垦与生态重建相关的研究文献，共检索出文献1745篇(检索时间2014 年8 月8 日)。其中英语文章1690篇，葡萄牙语17篇，波兰语10篇，德语7篇，俄语6篇，汉语4篇，法语和西班牙文各2篇，克罗地亚语、捷克语、荷兰语、日语、罗马尼亚语和瑞典语各1篇。

研究利用Web of Science 数据库所带的分析功能、Excel(Microsoft，USA)软件的绘图和统计功能对土地复垦与生态重建论文的年度变化趋势、主要发文国家/机构、期刊分布情况、主要研究人员进行分析处理，研究热点采用文献管理工具EndNote X7 ( Thomson Reuters，USA )进行文献数据挖掘。

2 结果与分析

2.1 年度变化趋势

论文的年代分布在一定程度上反映了该领域的研究状况、发展速度及生命周期状态，同时也能反映出该领域研究的热点时间段。1982～2013年，Web of Science数据库中，全球有关土地复垦与生态重建研究文献累计1745篇，从20世纪90年代以来，发表的论文数显著增加(图1)。说明对土地复垦和生态重建研究已为各国学者所重视，关注度也在迅速增长。全球土地复垦和生态重建研究大体经历了4个阶段：1982～1989年为土地复垦和生态重建研究的起步阶段，发展较为缓慢，8年间共发文49篇，年均发文量6.1篇；1990～1997年土地复垦和生态重建研究加速发展，8年间共发文256篇，发文总量为上一个8年的5.2倍，年均发文量为32篇；1998～2007年全球土地复垦和生态重建研究进一步加速发展，10年间共发文655篇，年均发文量达到65.5篇，是上一阶段年均发文量的2.0倍；2008～2013年全球土地复垦和生态重建研究继续保持高速发展的态势，近6年共有785篇文献被Web of Science收录，年均发文量达到130.8篇，年均发文速度较上一阶段又有99.7%的增长。如果将全部发展阶段平均分为前后两部分，则后16年发文总量达1440篇，累计占32年间全部文献总量的82.5%。根据这一文献发表的总量和逐年增加的态势可预测，在未来一段时间内，土地复垦和生态重建仍将是学术界关注的热点之一，处于学术发展生命周期的青壮年期。

中国的发文数量年度变化趋势与全球有所不同。全球文献数量增长趋势符合线性模型(图1)：Y=4.49 * X-8910，N=32，R2=0.88；而中国文献数量增长趋势符合指数模型(图2)：Y=EXP(0.18 * X) * 2.08E-153，N=19，R2=0.89。说明中国近年来在土地复垦和生态重建研究领域的研究发展速度快于全球发展的平均速度，无论是文献增长的加速度，还是文献的绝对增长量，均超过了发文量位居第二、三位的美国和英国。

图1 全球发文数量年度变化趋势图

图2 中、美、英三国发文数量年度变化趋势图

与美、英国家相比，中国从事土地复垦和生态重建的研究起步相对较晚，大致可分为3个发展阶段。1989～1997年，在Web of Science数据库中仅检索出5篇文献。中国科学院地理研究所郭焕成等[11]1989年发表在《Journal of Applied Ecology》杂志上的题为” Land Restoration in China”的论文是Web of Science数据库收录较早的一篇中国的论文。这一年，也正是我国《土地复垦规定》由国务院颁布实施的一年，这标志着我国土地复垦与生态重建走上了法制化轨道。此阶段是我国土地复垦与生态重建研究的初创阶段；1998～2006年的9年间，共发文85篇，年均发文量9.4篇。此阶段为我国土地复垦与生态重建研究的快速发展期，与美、英国家的发展速度基本一致。在此时期内，我国先后对《土地管理法》和《土地复垦规定》进行了修订和补充，并于2006年由国土资源部、国家发改委、财政部等七部委联合发布了《关于加强生产建设项目土地复垦管理工作的通知》，这标志着复垦进入开采许可、用地审批程序中。上述法规的出台，对土地复垦和生态重建研究起到了强有力的推动作用。2007～2013年，中国土地复垦与生态重建共发文272篇，年均发文量为32.9篇，说明我国进入土地复垦与生态重建研究的高速发展期，增长加速度远高于美、英国家。

2007年颁布的《中华人民共和国环境影响评价法》和《关于组织土地复垦方案编报和审查有关问题的通知》、2009年5月1日实施的《矿山地质环境保护规定》对矿区生态保护与复垦均提出了明确的目标和要求。2011年3月5日，国务院颁布的《土地复垦条例》则为土地复垦工作提供了法律支撑。2013年3月1日起施行国土资源部审议通过的《土地复垦条例实施办法》开始实施。上述土地复垦与生态重建相关重要法规、文件的颁布和实施，可能是该时期的土地复垦与生态重建研究高速发展的主要原因。

2.2 国家和机构分析

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。从Web of Science数据库中共检索出中国、美国、英国、加拿大和澳大利亚等104个国家和地区发表了土地复垦与生态重建有关的论文。

由表1可以看出，中国在土地复垦与生态重建研究领域发文量居全球第一，美国、英国分列二、三位，前三位国家发文总量均超过了100篇。说明我国在此领域的研究强度高于其他国家。

从累计被引频次来看，美国论文总被引次数最高，达到4421次，远高于排名第二的中国(2364次)和第三的英国(2087次)；从篇均被引频次来看，美国、意大利、荷兰、英国、澳大利亚的论文篇均被引频次较高，超过了13次/篇，而中国在前10国家中排名第9，篇均被引频次为6.53。

H-index是由J.E.Hirsch[12]编制的用来量化计算个人研究者科研产出的一项指标。H-index定义为个人研究者总共有“h”个论文，它们的被引文献数大于等于“h”。例如，h-index 为20，表示有20篇论文至少被引用20次。H-index减少了为高度引用的论文或尚未被引用的论文分配的不当权重。本文用其计算土地复垦与生态重建发文量居世界前10国家的科研产出，作为一项参考评价指标。H-index排序第一、二、三名分别为美国、英国和中国。

从发文总量和总被引频次来看，美国、中国、英国在土地复垦和生态重建研究领域的论文综合影响力较高；从篇均被引频次和H-index指数来看，美国、英国论文质量较高。虽然中国在发文量、总被引频次和H-index排名靠前，但篇均被引频次指标明显低于其他国家，表明中国在土地复垦和生态重建研究论文质量参差不齐，引用频次多的高质量论文所占比例少，引用次数少的论文所占比例过大，根据统计，0引用论文176篇，占发文总量的48.6%。

通过对研究机构进行统计，可以确定该领域的主要研究单位，有助于研究人员找到潜在的合作研究单位或申请学习进修。全球从事土地复垦和生态重建的研究机构共1633个，以高校和科研机构为主。发文量前20的机构(表2)来自于6个国家，中国最多(8个)，共发文191篇，占全部文献量的11.0%；其次是美国(5个)，共发文51篇；澳大利亚(3个)，共发文34篇；新加坡(2个)，共发文字7篇；加拿大和英国(各1个)，发文量分别为19和12篇。其中中国科学院以发文量83篇位居第一，占全部发文量的4.8%，远高于其他研究机构。

表1 全球土地复垦与生态重建研究发文量居前10位的国家

表2 全球土地复垦与生态重建研究发文量居前20位的研究机构

注：表中“中国地质大学”包括北京和武汉两所学校；“中国矿业大学”包括北京和徐州两所学校。

2.3 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阅读和投稿。检索到的有关土地复垦与生态重建研究的1745篇文献，主要刊登在1077种期刊上，每种期刊平均载文量为1.6篇。载文量居前10名的期刊见表3。这10种期刊总共发文179篇，占全部文献的10.3%，平均每种期刊载文量为17.9篇，SCI2013年平均影响因子为1.99；其中发表该领域文献最多的期刊为美国的《Journal of Coastal Research》，共发表文献23篇，SCI2013年影响因子为0.755。发表该领域文献最具影响力的期刊为荷兰的《Ecological Engineering》，此期刊创刊于1992年，全年12期，由Elsevier出版发行，SCI2013年影响因子为3.041，其文章总被引频次和篇均被引频次位居榜首。刊载土地复垦和生态重建论文最多的前10种期刊主要来自美国(4种)、英国(4种)、荷兰(2种)。

表3 全球土地复垦与生态重建研究发文量居前10名的期刊

中国作者有关土地复垦和生态重建研究的文章主要发表在254种期刊上，发文量较多的前10种期刊载文量(108篇)占中国总发文量(362篇)的29.8%。10种期刊中有6种为会议论文集，包含82篇会议论文，占前10种期刊载文量的75.9%。另外4种期刊来自中国(2种)、荷兰(1种)、美国(1种)。来自中国的2种期刊分别为《Transactions of Nonferrous Metals Society of China》和《Chinese Geographical Science》，影响因子分别为1.001和0.727。说明中国期刊在国际上的影响力相对还比较低。中国作者发表在美国期刊《Journal of Coastal Research》和荷兰期刊《Ecological Engineering》上文章，篇均被引频次分别为7.25次(国际平均为5.52次)和22.6次(国际平均为25.42次)。

2.4 人员分析

通过对研究人员分析，可以了解某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。1745篇文献所涉及的作者为4760人，平均每篇文献作者数为2.7人，说明在土地复垦与生态重建研究领域呈现出多方合作的态势。发文量排列前15位的作者(表4)总共发文138篇，占全部作者发文总数的7.9%；15位作者主要来自6个国家，其中来自新加坡的最多，有5位，其次是中国，有4位。发文量居前4位的作者分别来自澳大利亚、英国、新加坡和中国；平均被引次数最高的作者是英国利物浦大学的Bradshaw A.D.，平均被引次数达33次。中国发文量(11篇)最多的作者是中国矿业大学(北京)的胡振琪，篇均被引频次(9.3次)最多的是中国香港大学的Jiao J.J.。

2.5 论文影响力分析

论文被引频次在一定程度上反映了其对后续研究的影响。全球1745篇发文中，总被引频次为14965次，篇均被引频次为8.6次；其中会议论文与摘要有603篇，总被引频次为2077次，篇均被引频次为3.4次，说明会议论文篇均被引用频次远低于全部文献的平均水平。高被引频论文(被引频次≥20)218篇，占全部论文的12.5%。被引频次在200次及以上的论文共有4篇，其中美国康涅狄格大学的Benson和Silvester[13]发表在《Microbiological Reviews》上的题为“Biology of Frankia strains，actinomycete symbionts of actinorhizal plants”，引用次数达249次，该文综述了弗兰克氏菌和与植物根瘤共生的放射菌类的分子生物学和基因学研究进展，认为两者相互作用可以更加有效地固氮，这对于生态演替和土地复垦与修复具有重要意义。此后，许多研究者在此基础上对各自研究区域的土地复垦与生态重建时运用了此原理和技术进行工作，获得显著效果；由Airoldi和Beck[14]发表于2007年的题为“loss，status and trends for coastal marine habitats of Europe”的文章，被引频次达222次，文章探讨了几个世纪以来，由于土地复垦、海岸开发、过度捕捞和污染，几乎使得欧洲的湿地、海草草甸、生长贝类的海床、生物礁等其他生产性和多样性的海岸栖息地消失殆尽。文章回溯了海岸带开发的历史，描述了目前的现状，并对未来进行了展望。该文对后续研究土地复垦、海岸带开发和生态环境可持续发展研究起到了重要参考作用；Brown and Ulgiati[15]发表于1997年的题为” Emergy-based indices and ratios to evaluate sustainability：monitoring economies and technology toward environmentally sound innovation”的文章，被引频次207次，文章提供了一套基于能值的指数参考集，用来评价生态技术过程或整个经济体。这些指数被用于一些生态工程活动，如石油泄漏修复、土地复垦和通过湿地的废水再循环，生产系统和国民经济体以证明其有效性。可持续指数能够用来评估合适的生态技术领域的非可再生投资以最大化其绩效。通过一段时间的监测，获得这些指数的的变化趋势，能够为经济系统在其环境可承担负荷下发展的动力学机制提供有用的信息。当着眼于特定部门或生产过程而不是国民经济体时，基于能值的指数能够提供整个过程的热力学效率，产出质量和过程与周围环境互动的深刻观察。Fytili and Zabaniotou[16]发表于2008年的一篇综述文章题为” Utilization of sewage sludge in EU application of old and new methods-A review”，被引频次203次，文章回顾了欧盟对于污水污泥利用的新、旧方法，旨在回顾污泥处理的过去和展望未来发展趋势。当前，欧盟内部最广泛的处理途径是农业利用、废水处理厂、土地复垦和重建、焚烧和其他新用途。当地对于处理途径的选择反映了国家、文化、历史、地理、法律、政治和经济环境的影响，国家之间灵活度差异明显。任何情况下污泥的处理处置都应作为废水处理整体过程的一部分考虑。污染还有其他更广泛的用途，如开发它的能量或化学用途，如热化工过程(高温热解、湿法氧化、气化)和水泥制造业中使用其作为共同燃料。

表4 全球土地复垦与生态重建研究发文量前15位作者

中国第一作者论文共发文362篇，总被引频次为2381次，篇均被引频次为6.6次。其中176篇文献未被引用过，占48.6%；引用频次≥20次的高引用文献(28篇)占7.7%，69.9%的论文(253篇)引用频次低于5次。会议论文168篇，总被引频次134次，篇均被引频次为0.8次，其中147篇会议论文未被引用过。中国作者论文在篇均被引频次和高引用论文(引用频次≥20)数量上均落后于世界平均水平，表明中国在该领域的研究在原始创新方面还有待提高。

2.6 内容分析

关键词是论文主要内容的概括，一个关键词出现的频次等于附有该关键词的学术论文数，一个关键词出现的频次越高，相关的研究成果数越多，研究内容的集中性就越强[17]。因此，通过对土地复垦与生态重建研究相关文献关键词的分析，可以反映该领域研究进展情况。使用文献管理软件EndNoteX7中”Subject Bibliography...”工具，对1982～2013年土地复垦与生态重建SCI发文关键词进行统计排序，剔除land、restoration、reclamation、rehabilitation、recovery自身，并对同义词进行手工清理、归并后，列出了出现频次≥26次的关键词(表5)。

土壤是最热的关键词，出现频次达到111次，它代表了土地复垦这项重要的研究内容。与土地复垦相关的其他介质还有沉积物、污水污泥、水；土壤评价指标包括有机质、氮、重金属、面积、荒漠化、侵蚀；生态重建是另一项重要的研究内容，包括植物种植与生长，生物多样性保护，景观重建，植物种群的形成和群落演替。与土地复垦与生态重建研究密切相关且互相影响的内容还有管理方式、土地利用、气候变化的影响、系统思维，多采用模型模拟、地理信息系统、遥感等技术手段来实现。

中国是关键词中唯一一个以国家地域名称出现的，说明我国在土地复垦和生态重建研究领域已成为全球热点，这可能与我国人均土地资源匮乏、科研经费与人力投入逐年加大有关。

在以上研究内容主要分布在下面这些学科研究方向中(表6)。可以看出，环境科学、地球科学、生态学和工程学研究是四类主要的研究方向。

表5 土地复垦与生态重建研究出现频次居前的关键词

表6 土地复垦与生态重建研究主要学科研究方向

3 结论与展望

1) 由以上文献分析可知，1982～2013年国际土地复垦与生态重建研究年发文量符合线性增长规律，发文量前三位国家分别是中国、美国、英国；总被引频次和H-index指标排名显示，第1位的是美国，英国和中国水平相当；中国篇均被引频次指标较低，原因是引用率低的会议论文所占比例过大。

2)中国在土地复垦与生态重建方面研究进展速度符合指数增长规律，高于同期世界其他国家，这与近年我国相关政策法规颁布与实施密切相关。

3)全球土地复垦与生态重建研究机构发文量最多的前20名机构中国中国占据8席，中国科学院发文量远高于其他机构。

4)荷兰的《Ecological Engineering》是刊载土地复垦与生态重建论文质量较高的期刊。

5)土地复垦与生态重建研究内容主要涉及土壤质量、生态系统和新的技术方法等，主要分布在环境科学、地球科学、生态学和工程学四大类学科研究方向。

6) 虽然中国的土地复垦与生态重建研究发展速度全球领先，但原创性研究明显偏少，论文影响力不够，应及时总结已有的行之有效的方法、经验，并加强对方法技术和机理方面的原创性研究。

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Using bibliometrics method to review land reclamation and ecological reconstruction base on the Web of Science

YANG Ke1,2,3，CHENG Hang-xin2,3，LIU Fei1,2,3，ZHAO Chuan-dong2,3，LI Yue4，PENG Min1,2,3，LI Kuo1,2,3，LIU Ying-han2,3，BO Wei3

(1.School of Earth Sciences and Resources，China University of Geosciences，Beijing 100083，China；2.Key Laboratory of Geochemical Cycling of Carbon and Mercury in the Earth’s Critical Zone,Institute of Geophysical & Geochemical Exploration，Chinese Academy of Geological Sciences，Langfang 065000，China；3.Institute of Geophysical and Geochemical Exploration，Chinese Academy of Geological Sciences，Langfang 065000，China；4.Chinese Academy of Geological Sciences，Beijing 100037，China)

With bibliometrics method，base on the Web of Science Database，we reviewed literatures on land reclamation and ecological reconstruction，between 1982 and 2013.The annual change trend，nations and organizations，journals，researchers，paper impact and research topics were explored through the number of published papers and citations.We found 1745 articles，on 1077 journals，by 4760 authors，from 1633 organizations in 104 countries.The world annual trend of literatures was in line with the law of linear growth.Literatures from the USA had stronger impact.Chinese Academy of Sciences had published the largest number of papers in this field.High quality literatures were published on theJournalofEcologicalEngineering，which is from Netherland.Hot topics for land reclamation and ecological reconstruction involved soil quality，land management，conservation，vegetation，growth，evolution，succession，dynamics，GIS，remote sensing，model，etc.

land reclamation；land restoration；land rehabilitation；reconstruction of ecosystems；ecological reconstruction；ecological reclamation；bibliometrics；Web of Science；SCI

2014-09-10

中国地质调查局地质调查项目经费资助(编号:12120113002600)

杨柯(1980-)，男，博士研究生，生态地质学专业，主要从事环境地球化学和勘查地球化学研究。E-mail：yangke@igge.cn。

李玥(1976-)，女，山东人，助理研究员，博士后，主要从事生态地质环境与土壤方面研究。E-mail：2214631913@qq.com。

TB9，TD88

A

1004-4051(2015)05-0065-08