植物物种多样性研究知识图谱

蒋红艳 向昌国

摘 要：以中国知网（CNKI）为数据源，借助CiteSpace可视化分析软件，对1994—2019年植物物种多样性研究文献进行了定量分析，旨在获取植物物种多样性研究的最新动态，为后续相关研究者提供启发和参考。结果表明：（1）研究文献数量随年份的增加呈增长的态势，关键词词汇类别数由较为单一关键词词汇类别逐步朝多元化趋势发展;（2）研究人员较为分散，研究发文量最多的机构是中国科学院大学;（3）研究前沿涉及湿地植物多样性、植物群落与环境因子相关性分析、物种组成相似性分析等方面，研究热点主要聚集于植物群落、物种组成以及植物多样性。

关键词：植物物种多样性;文献计量;中国知网;CiteSpace V

中图分类号 Q16;G353.1文献标识码 A文章编号 1007-7731（2019）16-0150-06

Abstract：In this paper，CNKI was used as the data source，and CiteSpace visualization analysis software was used to conduct quantitative analysis of the research literature on plant species diversity from 1994 to 2019. This paper aims to obtain the latest trends of plant species diversity research and provide inspiration and reference for subsequent researchers. The results showed that： （1） the number of research literature increased with the increase of the year，the number of keyword vocabulary category from a relatively single keyword vocabulary category gradually toward the trend of diversification;（2） Researchers are more dispersed;The university of Chinese academy of sciences is the largest contributor of research papers;（3） The research frontier involves wetland plant diversity，plant community and environmental factor correlation analysis，and species composition similarity analysis. The research focus is mainly on plant community，species composition and plant diversity.

Key words：Plant species diversity;Bibliometrics;CNKI;CiteSpace V

1 引言

我國幅员辽阔，生物资源丰富，植物区系久远，特种植物浩繁，是世界上植物物种多样性最丰富的国家之一，被称为“世界植物王国”。但历史发展到今天，人类的不当行为极大地改变了植物的生存环境，使植物物种多样性不断减少，大量物种趋于灭绝，植物物种多样性丧失的问题十分突出。2019年，国家林业和草原局印发的工作要点中强调和呼吁对野生动植物的保护，并计划编制《2020—2035年全国野生动植物保护工程规划》等，使人们对于植物物种多样性相关研究更为关注。

目前，已有学者对植物物种多样性研究领域的成果进行了梳理和归纳，但所呈现的研究成果都是定性的分类或描述性的文献回顾，文献范围梳理的方式较为单一，文献数量也相对较少。传统书写文献综述的方法无法全面地、客观地反映一个研究领域的整体情况和演化过程，将文献计量法与可视化工具结合起来对研究领域的态势进行可视化分析是诸多学科领域研究文献的热门方式，然而，对植物物种多样性研究文献进行可视化分析的成果尚未有报道。为此，本文借助CiteSpaceⅤ可视化软件对CNKI数据库中1994—2019年26年间的植物物种多样性研究文献进行定量分析，绘制出作者合作共现（Author）、机构合作共现（Institution）、关键词共现（Key words）和突现词和突现率（Burst）等知识图谱，展示其文献数量与年度分布、文献作者与发文机构的总体特征，并通过历史阶段划分和解读关键文献分析其前沿方向及热点问题。同时，结合文献计量法进行文献数据挖掘，借助Excel统计软件对文献数量与年度分布、文献作者与发文机构、突现词与突现率和高频关键词等进行分析与表达，以期获取植物物种多样性研究的最新进展，并为后续植物物种多样性研究者提供启发和参考。

2 研究方法和数据来源

2.1 研究方法 本文通过运用知识图谱分析法对进行筛选后的921篇有效文献进行定量分析。目前，CiteSpace、HiteCite、Bibexcel、Net Draw和VOSviewer等是使用较为广泛的知识图谱绘制工具[1]。其中，CiteSpace是由陈超美教授联合大连理工大学开发的一款基于Java计算机语言的可视化工具，它主要用于对研究文献的数据进行科学地计量、分析和识别，并展示科学发展的新趋势和新动态[2-4]。本文选择CiteSpace作为分析软件，是因为CiteSpace侧重于研究不同前沿间的内在联系、研究前沿与其知识基础的相互关系以及学科前沿的演变趋势，与本文所研究的内容更切合 [5]。

2.2 数据来源 本文数据来源于中国知网数据库，在CNKI中选择“高级检索”类型，以主题为检索项，检索条件为“植物物种多样性”，为保证研究文献的质量，选取CNKI来源类别中的核心期刊、CSSCI和CSCD，时间范围为1994—2019年，检索日期为2019年3月22日。共检索文献1012篇，剔除无效数据，共得有效文献921篇。本文选择CNKI学术期刊文献作为检索数据库是因为与其他数据库相比CNKI文献数量更多、覆盖面更全、学术价值较高，具备权威性和代表性。

3 结果与分析

3.1 文献数量与年度分布 根据文献计量学理论，文献数量的多少和年度分布的趋势，可以反映出该研究领域的发展水平和程度[6-7]。如图1和表1所示，将1994—2019年植物物种多样性研究分为以下3个发展阶段：（1）1994—2003年，年度发文低于10篇/年，关键词词汇类别较为单一，且增长速率停滞。说明该阶段为植物物种多样性研究的萌芽阶段，政府管理者和学者们对植物物种多样性重要性认识还不够，对该领域的关注和投入都较少。（2）2004—2011年，年度发文低于50篇/年，关键词词汇类别开始呈现多元化的趋势，增长速率开始上升。在此期间，我国先后出台了多项与植物保护相关的重要文件，如2008年的《中国植物保护战略》和2011年的《国家环保“十二五”规划》等，有力地促进了植物物种多样性研究的进展。（3）2012—2019年，年度发文量迅速增长，其中2016年发文量最多，为109篇，关键词词汇类别也出现了高峰，多元化的趋势非常明显。说明该阶段为植物物种多样性研究的中高速发展期。这一显著进展与相关政策和法规的支持紧密相连，2017年国务院修订了《中华人民共和国野生植物保护条例》，提出了保护植物物种多样性更为具体的目标和要求。

3.2 文献作者与发文机构 通过绘制文献作者合作共现和发文机构合作共现图谱可以定量识别该研究领域中的关键研究人员和重要研究机构以及之间的合作关系强度。将已整理数据导入软件，得到文献作者合作共现图表（图2和表2）。由图2、表2可知，从事植物物种多样性研究的人员较为分散。发文量5篇以上的学者有冯建孟、张峰、方精云、徐成东、王健铭、卢琦和李景文，占发文数量为2篇以上所有作者的27.7%，且彼此之间差距不大，其中篇数最多的是冯建孟，为16篇。从影响力来看，影响力较大的学者有冯建孟、张峰、方精云和徐成东等，在图谱中产生了较为明显的突现点（Citation Burst）。从半衰期来看，王百田、焦菊英和张克斌影响期限较长;其次是冯建孟、张峰、张健和王刚为3年;其他学者的影响期限较为短暂，一般为1～2年时间左右。可见，植物物种多样性研究，缺乏强有力的领军人物和密切的研究团队，研究人员学术联络较少，文献互引率较低，学术认同度不高，尚未形成广泛的学术共鸣。

发文机构合作共现情况如图3和表3所示。由图3和表3可知，发文量在10篇以上的有中国科学院大学、西北农林科技大学林学院、中科院研究生院、山大黄土高原所、中科院新疆生地所、北林大水保学院和北林大林院等机构，其中发文量篇数最多的机构是中国科学院大学，为41篇。图中形成了以中国科学院大学为中心，中科院研究生院、中科院新疆生地所、西农林院和北林大林院等科研机构环绕其中的合作网络关系。从合作强度来看，广泛而密切的内聚型学术合作网络仍处在凝聚过程中，尚未完成。从主要链接点来看，中国科学院大学具有较强的中介中心性，主要通过培养学生的方式来进行学术连结和传播学术影响。其他的山大黄土高原所和北林大水保学院自成体系，各自连结着周边的院校。从半衰期来看，较具影响力的机构为中国林科院森环森保所、西农林院、中科院新疆生地所和山大环资院等，半衰期分别为7年、6年、6年和6年。其中，西北农林科技大学林学院影响力主要在2005—2014年期间，中国科学院大学在2016—2019年期间对植物物种多样性研究较多。

3.3 研究前沿与研究热点

3.3.1 研究前沿 突现词是指在短时间内出现频率骤增的关键词，突现率则是指在短时间内出现频率骤增的强度，突现词和突现率可以变现研究前沿的发展趋势。CiteSpace V软件具有探测突现词功能，可以直观地展示研究前沿之间的演进路径和交互关系 [8-9]。本文借助CiteSpace V对基础数据进行处理：将时间区域设定为1994—2019年，设置每1年为1个时间切片，对每个切片中突现关键词进行探测，在植物物种多样性研究文献关键词中探测到9个突现词（图4），发现以下特点：

（1）1994—2003年突现关键词：物种组成、环境因子和物种多样性，突现率分别为8.8708、9.5243和3.9473。在这一时期，开始出现植物群落、多样性、生物多样性和物种丰富度等重要概念，阐明了该领域研究的基本范围和主题，说明本时期是植物物种多样性研究的初始阶段。黄建辉、高贤明等（1997）通过选取不同群落的典型地带植被为对象，探析其群落多样性，发现环境因子的纬度变化在很大程度上会影响森林群落多样性的梯度变化。史作民、程瑞梅等（2002）对宝天曼植物群落的物种多样性进行了初步研究，发现物种多样性指数在群落梯度上的分布趋势呈现基本一致，在物种组成层面存在着差异。

（2）2005—2010年突现关键词：群落、多样性指数和植物群落，突现率分别为3.5503、3.9719和4.7597。在这一时期，植物多样性、地上生物量、群落特征和群落结构等相关研究开始出现，研究内容逐渐多元化，说明本阶段是植物物种多样性研究进一步多样和成长的阶段。这一阶段内，多项政策依此出台，如《中国植物保护战略》（2008年），这些都在一定程度上促进了植物物种多样性研究工作的进展。楚光明、宋于洋等（2009）以叶尔羌河流域下游39个样地为对象，根据TWINSPAN对其植物群落的类别进行了划分，并运用物种多样性指数分析了该区域天然植被的物种多样性。康永祥、康博文等（2010）對黄土高原32块文冠果群落的种类组成、物种多样性和群落结构进行了探究。

（3）2011—2019年突现关键词：生物多样性、植物多样性和高寒草甸，突现率分别为5.5337、3.8489和4.1082。在这一时期，河岸带、草本植物、生产力、湿地植物群落和功能多样性等相关研究逐步出现，且本阶段植物物种多样性研究随着国家、部委相关政策法规的颁布，开启了更深入的研究工作。范高华、神祥金等（2016）以松嫩草地差异优势种的植物群落为对象，从中选取四42种，运用物种多样性探究该群落的生物多样性。崔宁洁、张丹桔等（2014）以馬尾松人工林中所采集的7种差异林窗为研究对象，探讨了采伐林窗与植物物种组成和更新的相互关系。

从这些突现关键词的突现率和突现时间节点来看，植物物种多样性研究紧跟国家方针政策，具有明显的政策导向性。从突现词影响的周期来看，“物种组成”和“环境因子”领域最长（10年），“物种多样性”为9年，其他大多数时间集中在3～4年。根据有关植物物种多样性的政策指导和实际需求，湿地植物多样性、植物群落与环境因子相关性分析和物种组成相似性分析等问题将成为学者们未来研究的方向。

3.3.2 研究热点 关键词是揭示论文主要内容的重要途径，是研究主题的高层次概括和浓缩，关键词出现频率能够直接地反映出该研究领域的热点 [10-11]。因此，对植物物种多样性研究文献做关键词共现分析，生成Timeline图谱。聚类分析得到Q=0.5106，M=0.645，说明图谱网络同质性较高，聚类效果较好。由图5和表4可知，物种多样性作为文献搜索的基点出现频次最高，为549次;植物群落、物种组成和植物多样性分别以103、90和86的频次位列其后，是植物物种多样性研究的主要课题;进一步探析，表4中列出余下的16个高频关键词（词频≥15），其内容主要聚集于植物群落研究、物种组成研究和植物多样性研究。

根据CiteSpace V关键词统计结果，对提取的20个高频关键词从植物群落、物种组成和植物多样性3个方面进行详述，详见表5。

首先，“植物群落”作为植物物种多样性研究的热点，内容包括：群落基础和非生物因子。赵海莉等（2013）以黑河中游湿地植物为对象，分析了其地理成分、区系组成和生态特征，发现该区域植物的群落结构和组织水平均较低。钟娇娇等（2018）通过探讨秦岭天然次生林群落的数量分类、排序和物种多样性的垂直格局，发现凋落层厚度、海拔、坡向和干扰情况影响群落的分布。

其次，“物种组成”作为植物物种多样性研究的热点，内容包括：物种数目和植被类型。陈慧敏等（2016）以三江平原小叶章沼泽化草甸为研究对象，发现养分富集对植物物种组成和地上生物量会产生显著变化，但氮素和磷素富集所产生的影响不一致。王媚臻等（2018）通过研究云顶山柏木人工林林分密度，发现保护该区域的物种多样性和林下土壤肥力最适林分密度为650株/hm2。

最后，“植物多样性”作为植物物种多样性研究的热点，内容包括：测度指标和多样性评估。马淑琴等（2017）以塔里木河荒漠河岸林为对象，将12种多样性指数与异质生境群落多样性特征进行差异对比，并分析和评价了多样性指数。吴健等（2018）基于理论建模和数值模拟，提出了生物勘探的价值评估，为我国开展该方面的评估提供了新的方法补充。

4 结语

本文数据选自中国知网（CNKI）数据库，借助CiteSpace可视化分析软件，对1994—2019年921篇有效的植物物种多样性研究文献进行了定量分析。主要从文献数量与年度分布、文献作者与发文机构和研究前沿与研究热点3个方面进行分析，得出以下结论：

（1）1994—2019年植物物种多样性研究文献数量随年份的增加呈增长态势，关键词词汇类别数由较为单一关键词词汇类别逐步朝多元化趋势发展。

（2）从事植物物种多样性研究的人员较为分散。从影响力来看，冯建孟、张峰、方精云和徐成东等学者的影响力较大，从半衰期来看，王百田、焦菊英和张克斌的影响期限较长;植物物种多样性研究发文量最多的机构是中国科学院大学，出现了以中国科学院大学为中心，其他科研机构环绕其中的合作网络关系。

（3）研究前沿涉及湿地植物多样性、植物群落与环境因子相关性分析、物种组成的相似性分析等方面;物种多样性、植物群落、物种组成和植物多样性是植物物种多样性研究中的4个高频关键词，植物物种多样性的研究热点主要聚集于植物群落、物种组成及植物多样性。

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（责编：张宏民）