基于CiteSpace的中国观赏草研究知识图谱分析

程 夕，左冰菁，林华贞，郑心炫，吴雅华，黄柳菁

（福建农林大学园林学院，福建 福州 350000）

观赏草（Ornamental Grasses），是一类形态美丽、色彩丰富、以茎杆和叶丛为主要观赏部位的草本植物的统称，以禾本科植物为主，常见的还有莎草科、灯心草科、天南星科、香蒲科、寥科、帚灯草科、木贼科和花蔺科等有观赏价值的植物[1]。观赏草广泛应用于园林绿化等领域，管理成本较低，其丰富的种质资源、坚韧的生长习性和极高的观赏价值使其日益受到国内外园林界的关注[2]。我国观赏草资源丰富，并在近几年的园林规划和生态治理中得到了大力推广，但由于起步时间晚，研究水平参差不齐，目前资源的开发和生产相对滞后于绿化建设的需求[3]，在品种选择、生物学特性、观赏价值和园林应用等方面的研究都有所欠缺[4]。

CNKI数据库关于观赏草研究的期刊文献最早可追溯到1985年，2000年之前可搜索到的有效文献仅有90篇，近年来相关文献数量显著增长。在现有文献中，有关我国观赏草的研究主要集中在观赏草资源的引种、选种和育种等方面，缺少对观赏草的全面研究和综合评价。本研究运用CiteSpace可视化分析软件绘制2018年前我国观赏草的研究知识图谱，对我国观赏草研究的发展状况进行综合评述，把握国内观赏草研究的现状水平和发展趋势，为我国观赏草研究的未来方向提供参考。

1 数据来源与研究方法

1.1 数据来源

本研究以中国知网（CNKI）数据库作为数据来源，以“期刊”为文献类型进行高级检索，限定“主题=‘观赏草’”或者“篇名=‘观赏草’”或者“关键词=‘观赏草’”进行精确检索，限定时间为“不限-2018”年，检索时间为2019年2月25日，结合人工去重、纠错、整理，最后筛选出850篇有效文献。

1.2 研究方法

采用CiteSpace可视化分析软件对CNKI导出数据进行格式转换，以1年为时间切片（Years Per Slice），勾选标题（Title）、摘要（Abstract）、主要作者（Author Keywords）、关键词（Keywords Plus）为数据来源，并分别以作者（Author）、机构（Institution）、关键词（Keyword）作为节点类型（Node Type）进行计量分析，对相关文献的关键词、作者、发文机构等知识图谱进行绘制，直观展示国内观赏草研究热点和演化趋势。

2 结果与分析

2.1 时间分布分析

对年度发表论文数量进行分析，能够反映出观赏草研究发展速度、演化趋势和受重视程度。国内观赏草领域截止2018年发文量如图1所示。从文献总量来看，我国观赏草研究从上世纪80年代开始起步，1985年第一篇相关文献见刊，随后发文数量整体呈上升趋势，特别是1998年后发文量显著增加。通过点击重要时间节点的文献链接与查阅当年观赏草研究领域大事件，可以发现相关会议的举行和机构的成立推动了观赏草的研究进程，观赏草研究在国内逐渐受到重视。从发展阶段来看，我国观赏草研究大概经历了3个阶段，即1985-1997年缓慢增长阶段、1998-2011年快速增长阶段和2012年至今的平稳发展阶段。观赏草自上个世纪80年代在欧美国家开始兴起，随后在园林造景和家庭园艺中得到广泛应用，国内受其影响逐步开始观赏草研究[5]。1998年中国科学院江苏省植物研究所观赏植物研究中心成立，开展园林观赏植物种质资源评价、利用以及新品种选育、推广等工作[6-8]。2002年北京市农林科学院草业与环境研究发展中心成立，承担草业科研及开发项目，培育和引进饲草和观赏草品种，开展草地建设、生态环境保护和草业开发项目的规划、设计、咨询及技术培训工作[9-12]。同年上海植物园对观赏草引种进行立项研究，随后通过优良品种引进、生物学特性研究计划、“春景秋色”工程推广等工作大力发展观赏草的品种引育和园林应用[13]。国内观赏草研究因此得以快速发展，发文量迅速增加。

图1 1985-2018年国内观赏草研究发文量统计

2.2 作者及合作网络分析

作者是开展科学研究工作的主体，通过研究发文作者的文献成果及相关作者间的合作情况，可以了解该领域核心作者群的研究重点及其合作情况[14]。国内观赏草研究高产作者及其研究情况如表1所示，他们的总发文量达85篇，占文献总数的10%，其中武菊英发文量达17篇，占高产作者总发文量的20%，是观赏草研究的重要学者之一。滕文军、袁小环、杨学军和武菊英同属北京市农林科学院草业与环境研究发展中心，发文量均在10篇以上，构成观赏草研究的核心作者群，其总发文量占高产作者总发文量的63.53%，这表明在观赏草研究领域，核心作者群高度集中，其研究成果为该领域的发展做出了突出贡献。总结高产作者的研究关键词，进一步分析，可知观赏草研究领域近期主要关注的问题有：观赏草品种及培育、观赏草园林应用、观赏草观赏价值评价等。

运用CiteSpace软件分析850篇有效文献，导出国内观赏草研究作者共现知识图谱（图2），共有85个节点，117个链接，网络密度为0.0328。节点大小和颜色深度反映了研究作者的发文频次，网络结构体现了作者间的合作关系，线条的粗细和颜色深度代表了作者间的合作强度，它们共同构建了观赏草研究作者间的合作网络知识图谱[15]。从合作网络分析，国内观赏草研究呈现局部集中、总体分散的态势，已经形成了几个核心作者群体，但各群体之间鲜有合作关系。如图，我国观赏草研究已初步形成了2大核心作者群，即以武菊英、滕文军、袁小环、杨学军为核心的北京市农林科学院草业与环境研究发展中心研究团队，和以刘君、杨志民、李秀玲为核心的南京农业大学研究团队。从合作关系和合作强度分析，各研究团队内部合作紧密，核心作者群体具有较强的合作强度，但不同的研究团队之间鲜有合作，不利于观赏草研究的长远发展。

表1 1985-2018年国内观赏草研究高产作者及其研究情况

2.3 发文机构分析

图2 1985-2018年国内观赏草研究作者合作网络共现知识图谱

表2 1985-2018年国内观赏草研究高产机构及其研究情况

运用CiteSpace软件分析850篇有效文献，导出国内观赏草研究机构共现知识图谱（图3），共有35个节点，10个链接，网络密度为 0.0168。采用SPSS20.0整合了相关数据，可得高发文量机构如表2所示。从共现频次分析，北京市农林科学院草业与环境研究发展中心以19篇的发文量排名第一，南京农业大学以13篇的发文量排名第二，山东农业大学、北京林业大学和福建农林大学以12篇的发文量并列第三，浙江大学、西南林学院和中国科学院江苏省植物研究所的共现频次均在5次以上，由此可见国内观赏草研究主要集中在高校，个别研究所的独立研究成果显著，但未形成规模，相关企业也为国内观赏草研究提供参考。北京市农林科学院草业与环境研究发展中心自2001年成立，致力于观赏草选种、培育、应用及观赏价值评价等方面的研究[9-12]。各高校对观赏草研究的侧重点各有不同，如南京农业大学侧重观赏草生物学特性方面的研究[16-18]，山东农业大学主要研究观赏草观赏价值评价[19-20]，北京林业大学更注重观赏草园林应用方面的研究[21-23]。

从合作网络分析，国内观赏草各研究机构之间联系较少，主要集中在机构下的二级学院之间，及位于同一地区的机构之间。结合作者群合作分析，各研究机构缺乏合作，从长远角度来看不利于观赏草研究的可持续发展。

图3 1985-2018年国内观赏草研究机构合作网络共现知识图谱

2.4 关键词共现分析

关键词是科技论文中表达主题概念的重要组成部分，能够反映文章的研究内容和核心主题[24]。对观赏草研究领域内相关文献的关键词进行分析和归纳，可以揭示观赏草研究领域的热点问题、发展脉络和知识基础。运用CiteSpace软件分析850篇有效文献，导出国内观赏草研究关键词共现知识图谱（图4），共有135个节点，424条连接，网络密度为0.0469。除去普遍性的关键词“观赏草”，词频排名前30的关键词如表3所示。其中，花境、应用、园林应用、园林景观、植物配置、园林绿化、城市绿化、植物造景等关键词出现总频次高达201次，它们均涉及观赏草应用领域，是观赏草研究的热点问题；羊茅、灯心草科、狼尾草、斑叶芒、香蒲科、蒲苇、莎草科、花蔺科、拂子茅等关键词出现总频次达81次，说明观赏草品种是当前研究的重点；观赏价值、评价、观叶植物、观赏特性等关键词共出现25次，并在近些年相关新词不断涌现，说明观赏草的观赏价值研究也在逐渐受到重视。

表3 1985-2018年国内观赏草研究高频关键词

图4 1985-2018年国内观赏草研究关键词共现知识图谱

运用CiteSpace软件分析850篇有效文献，导出国内观赏草研究发展趋势图谱（图5）。从总体来看，观赏草园林应用相关关键词占有极高的突现频率，是观赏草研究的主要内容和核心主题。通过对1985-2018年国内观赏草研究发文量统计（图1）和高频关键词突现年份的横向比较分析，可将观赏草研究划分为3个阶段：

（1）1985-1997年的起步阶段。该阶段发文量较少，研究者重点关注观赏草的资源发展，观赏草品种、观赏草培育和观赏草资源调查等关键词在这一阶段突现频率较高，是该研究阶段的热点问题。同时部分植物学和园艺领域的学者为观赏草的引种和选育提供了理论指导和技术支持，推动了观赏草研究向深度和广度拓展。

（2）1998-2011年的快速发展阶段。随着中国科学院江苏省植物研究所观赏植物研究中心和北京市农林科学院草业与环境研究发展中心两大机构的成立，国内观赏草研究逐渐形成体系。这一阶段观赏草研究发文量激增，多学科知识的交叉运用使该领域的研究视角趋向多元化，研究者更加关注观赏草园林应用、观赏草形态特征、观赏草观赏价值等问题。同时，相关学者在这一阶段尝试建立观赏草评价指标体系，完善评价机制，旨在为观赏草观赏价值的定量分析寻求科学规范的研究方法，为观赏草在园林景观中更广泛的运用提供理论参考。

（3）2012年至今的平稳发展阶段。这一阶段的研究热点与上一阶段基本相同，并在观赏草应用与评价研究基础上逐步深入到植物配置、生物学特性等细节问题。同时，虽然这一阶段的发文量略有下降趋势，但生态园林、湿地公园、专类园、海绵城市等时事热点词汇偶有突现，观赏草研究更加贴近现实需求和实际运用，逐步迈入酝酿阶段。

图5 1985-2018年国内观赏草研究发展趋势共现知识图谱

2.5 研究动态分析

根据观赏草研究发展趋势图谱，园林应用、植物配置、城市绿化、观赏草品种等几个关键概念始终贯穿于国内观赏草研究的各个时间节点，大约自2006年起，评价、观赏价值等概念在国内观赏草研究中逐渐受到重视，但园林应用和品种研究仍旧是国内观赏草研究的重点与热点。就目前的分析来看，我国观赏草研究在总体上并无太大变化，一直都着重于研究观赏草应用和观赏草品种，但近年来的研究趋势表明国内观赏草研究学者开始尝试构建观赏草评价体系，研究结构更加完整。

对观赏草研究关键词共现知识图谱和突现年份进行综合考察，并对相关文献进行梳理，能够发现观赏草研究大致沿着3个方向发展，这反映了观赏草研究领域的前沿热点和发展趋势。根据关键词共现分析方法可归纳出观赏草研究领域主要的3大发展演化路径。

“观赏草-应用-园林绿化-植物配置”的发展路径。该路径的相关关键词节点数量最多且面积最大，是观赏草研究的主要发展方向，重点研究观赏草造景、植物配置、观赏期、景观布置等观赏草应用热点问题，应用形式主要有花境、园林绿化、观赏草坪、盆栽观赏、立体花坛等，利用观赏草的观赏特性、观赏期效应、形态特征、色彩等不同要素组合搭配，形成丰富的视觉效果，配合园林建筑、园林山水等元素，构成多样化的园林景观。

“引种-栽培技术-生物学特性”的发展路径。该路径的研究近年来主要集中在观赏草品种、养护管理、资源调查、生长习性等方面，主要品种有羊茅、灯心草科、狼尾草、斑叶芒、香蒲科、蒲苇、莎草科、花蔺科、拂子茅等，新品种培育主要通过种子繁殖、营养繁殖、苗圃选育及野生观赏草的驯化等手段，配合观赏草耐旱性、耐热性、耐盐性、枯叶率等生物学特性方面的研究，促使观赏草的引进、栽培和养护等过程更加科学有效。

“观赏价值-观赏效果-评价方法”的发展路径。该路径的研究热点主要集中在观赏草观赏价值评价、观赏特性、评价方法等领域，主要评价方法有灰色关联度分析法、模糊综合评判法、隶属函数法、问卷调查法等，其中，灰色关联度分析法运用最为广泛。观赏草评价体系的构建和完善使得观赏草的观赏价值得以量化，在进行园林应用与景观配置等方面研究时能够给出具体的参考与建议。

3 结论与展望

3.1 结论

运用可视化分析软件CiteSpace，对2018年前CNKI数据库中关于观赏草研究的850篇文献进行知识图谱分析。结果显示：

（1）从发文时间分析，我国观赏草研究自1985年开始起步，1985-1997年为缓慢增长阶段，1998-2011年为快速增长阶段，期间中国科学院江苏省植物研究所观赏植物研究中心和北京市农林科学院草业与环境研究发展中心的成立推动了国内观赏草研究的快速发展，2012至今为平稳发展阶段。

（2）从发文作者和机构分析，我国观赏草研究近年来呈局部集中、总体分散的特征，已形成一批以武菊英、滕文军、袁小环等人为代表的核心作者群，研究主要集中在山东农业大学、南京农业大学、北京林业大学、浙江大学、西南林学院、福建农林大学等高校，但在发文量及发文作者排名上北京市农林科学院草业与环境研究发展中心占据领先位置，各研究团队及研究机构之间少有合作，不利于观赏草研究的可持续发展，应当加强研究团队及研究机构之间的学术交流。

（3）从关键词共现知识图谱分析，我国观赏草研究近年来主要分布在观赏草应用研究及观赏草品种研究领域，以花境、应用、园林应用、园林植物、宿根花卉、羊茅、园林景观、地被植物、灯心草科、多年生草本、狼尾草等为主要关键词。大约自2006年起，评价、观赏价值等关键词逐渐受到重视，相关学者开始尝试构建观赏草评价体系。整体发展脉络可归纳为“观赏草-应用-园林绿化-植物配置”、“引种-栽培技术-生物学特性”和“观赏价值-观赏效果-评价方法”等3条主要演化路径，研究方法呈现多学科交叉融合和再分化趋势。

3.2 展望

当前，随着城市建设步伐的加快和园林绿化事业的发展，对观赏草研究的需求在深度和广度上都在朝着不断拓展和延伸的方向发展，观赏草研究进入酝酿阶段。未来可以从以下几个方面着手推动研究发展：

（1）不断深化观赏草研究主题。自20世纪80年代以来，我国观赏草研究已取得较大进展，在资源培育与应用评价等方面都有了突破性成果。但整体而言研究仍停留在单一研究层次上，不同地区气候条件与人文环境对观赏草选种、培育、应用、评价等带来的影响未能得到充分关注，亟需构建一个多层次观赏草研究体系，在传统观赏草研究内容的基础上，不断挖掘研究背景，深化研究主题。此外，我国观赏草资源丰富，但在资源的利用上仍滞后于发展的需求，对观赏草资源的开发与生产也是当前研究的挑战。

（2）不断加强多学科交叉融合。观赏草研究涉及植物学、园艺学、生态学、美学等多个学科领域，在目前的研究中也初步呈现多元化发展趋势。但受现有研究水平和传统学科合作模式限制，多学科融合创新的研究成果较少，多数研究仍局限于单个或传统学科属性。在当前文化传承与科技创新的大背景下，学科建设速度不断加快，如何把握观赏草研究领域学科整合的切入点，实现观赏草研究和多学科知识的深入融合，是今后观赏草研究的重点与难点。

（3）不断促进行业内交流合作。目前国内观赏草研究水平仍远远落后于国际水平，在未来发展过程中，需要不断突破传统研究方法和认知水平的局限，从国际观赏草研究先进成果中总结经验，获取思考，为国内观赏草研究提供借鉴和参考，同时不断加强国内、国际研究团队之间的交流，以期获得合作创新、共同发展的动力和契机，更好地完善国内观赏草研究理论体系。