基于CNKI数据库的皇竹草研究文献计量分析

汤小朋，熊康宁，张 凯

(1. 贵州师范大学喀斯特研究院，贵州省喀斯特山地与生态环境国家重点实验室培育基地，贵州 贵阳 550001；2. 山西省农业科学院饲料兽药研究所，山西 太原 030801)

皇竹草(Pennisetumhydridum)是一种由美洲狼尾草(P.americanum)和象草(P.purpureum)杂交而成的高产优质牧草，又称杂交狼尾草、甘蔗草、王草等[1]。该草种于1982年从哥伦比亚引种到海南岛，随后在我国云南、四川、广东、海南、贵州、湖南、湖北等地推广种植[2]。由于其具有速生、高产、营养价值高、抗逆性强、适应性广、抗逆性强等生物学特性[2]，不仅可用于饲料工业[3-4]、纤维素制造[5]、生态环境治理[6-7]等方面，还可作为新型能源植物[8-9]，应用前景十分广泛。充分了解皇竹草的研究进展，把握学科发展趋势，对提升皇竹草的综合利用效率，缓解“与民争粮，与粮争地”的矛盾具有重要意义。

文献计量分析主要是利用科技文献和信息科学，通过统计数据和定量分析的方法从侧面了解某一学科发展的机构布局、热点研究和学科实力等信息，并预测某一研究领域的发展趋势[10-12]。目前，文献计量学已广泛应用于农业[12]、环境[13]、医学[14]、中药学[15]等学科领域，为研究者了解相关研究领域的来龙去脉，把握课题研究趋势提供了便利。鉴于速生、高产、适应性广等生物学特性，皇竹草的综合利用研究倍受关注。但是，近年来关于皇竹草文献计量分析的研究未见报道，因此本文通过对中国期刊全文数据库(China National Knowledge Infrastructure, CNKI) 中2010-2019年收录的关于皇竹草研究的文献，从皇竹草的研究现状、研究方向、学科分布、被引情况、主要研究机构、基金等内容对皇竹草进行分析，旨在了解当前关于我国皇竹草研究的现状和发展趋势，为皇竹草进一步的开发与利用提供参考。

1 文献筛选方法

以CNKI资源数据库为数据来源，采用高级检索方式，以“皇竹草”为主题词，检索近10年所有关于皇竹草的研究文献，起止时间为2010年1月1日至2019年12月31日，共检索到文献168篇。将收集到的文献按研究年度发文量、学科分布、被引情况、研究机构、基金项目等方面来进行统计归纳分析。

2 结果与分析

2. 1 皇竹草研究年度发文量分析

检索到的文献总量为168篇，其中期刊论文156篇，占总文献数的92.9%，硕士学位论文12篇，占总文献数的7.1%。从发文数量来看，从2010年到2019年期间，发文数量呈现上下波动的趋势，其中发表文献最多的是2017年的24篇，发表文献最少的是2019年的10篇，说明皇竹草的研究具有一定的周期性，但能维持一定的热度。

图1 皇竹草文献在年限中的分布

2.2 皇竹草研究的学科分布

皇竹草研究的学科分布见表1。从学科分布看，皇竹草的研究主要集中在农业科学领域，共有133篇文献，占总文献的79.17%，其中，饲料作物、牧草(中图分类号S54)的研究的文献有72篇，占农业科学领域文献的54.13%，占总文献数的42.86%；畜牧学与动物医学(中图分类号S81、S82、S83、S85)的研究文献有36篇，占农业科学领域文献的27.07%，占总文献数的21.43%。随后依次是环境科学、农业经济、工业技术及生物科学，分别有文献20篇、7篇、4篇、4篇，分别占总文献的11.90%、4.17%、2.38%、2.38%。

表1 皇竹草相关研究的学科分布

2.3 文献来源分析

涉及刊载皇竹草相关研究的杂志多达94家，发文量排名前5的期刊如表2所示。《当代畜牧》杂志刊是发表皇竹草相关研究最多的期刊，达7篇；其次是《农业环境科学学报》及《现代农业科技》杂志，均发表5篇；再次是《贵州畜牧兽医》、《草业科学》、《安徽农业科学》及《浙江畜牧兽医》杂志，均发表4篇。其余期刊刊文1～3篇不等。

表2 皇竹草研究刊文量排名前5位的期刊

2.4 皇竹草主要研究机构分析

对168篇文献第一作者发文机构进行统计分析，发现排名前五的单位均为有农学相关学科的涉农高校，说明皇竹草相关研究与高校的庞大的农业人才密不可分。由表3可知，发文量排名第一的单位为华南农业大学，其发文量为13篇，随后依次是广东海洋大学、江西农业大学、韶关学院、云南农业大学，发文数依次为10篇、10篇、5篇、5篇。

表3 皇竹草相关研究论文数量排名前5位的机构

2.5 单篇论文被引频次情况分析

对检索到的168篇文献的“被引”情况进行统计分析，单篇被引频次排名前10的文章见表4。结果表明被引次数最高的论文是2011年发表于《水土保持学报》的“三峡库区皇竹草植物篱对坡面土壤分形特征及可蚀性的影响”，引用次数达29次，其次是被引23次的“皇竹草生物炭的结构特征及对重金属吸附作用机制”。被引频次排名前10的文献中有8篇与生态环境治理有关，说明皇竹草在环境治理方面具有较大的潜力。

表4 皇竹草相关研究单篇被引频次排名前10的论文

2.6 皇竹草相关研究基金项目分布分析

在基金项目支持上，排名前五的是国家自然科学基金、国家科技支撑计划、国家高技术研究发展计划(863计划)、云南省自然科学基金、广东省自然科学基金(表5)。国家自然科学基金、国家科技支撑计划、国家高技术研究发展计划(863计划)等国家级项目支持共27项，占总文献数的16.07%，说明皇竹草的应用潜力较大，国家对皇竹草的开发与利用比较重视。其它如广东省、云南省、贵州省、新疆、黑龙江等地方科学基金也有对皇竹草研究的项目支持，也说明了皇竹草在在这些省份的研究得到一定重视并取得一定的研究成果。

表5 皇竹草相关研究基金项目支持分布

3 讨论与结论

文献计量学是以文献或文献的某些特征的数量为基础，来论述与预测科学技术现象与规律的情报学分支学科，可用于预测学科前沿动向，为科研工作者准确把握研究主题的前世今生，来龙去脉提供数据支撑[12, 16]。本文利用CNKI 数据库对近10年来有关于皇竹草研究的文献报道进行文献计量学分析，旨在了解当前关于我国皇竹草研究的现状和发展趋势，为皇竹草进一步的开发与利用提供参考。从检索结果看，近10年皇竹草相关研究文献共有168篇，且主要集中在农业技术领域，占总文献的79.17%。皇竹草在农业技术领域的研究主要集中在皇竹草抗逆性及相关基因挖掘[17]，栽培及管理技术[18-19]，能源植物开发与利用[20]，动物饲料资源开发与利用[21-23]等方面。皇竹草在生态环境的修复治理方面也具有较大的潜力[24-26]，其在环境科学领域的研究文献占总文献的11.90%，被引频次排名前10的文献中有8篇与生态环境治理有关。此外，皇竹草在工程技术方面也有研究，如利用皇竹草制作纤维素纳米晶体等[27]。对文献来源分析，发现华南农业大学发表的关于皇竹草的研究论文最多，其次是广东海洋大学、江西农业大学，说明农林类高校是皇竹草研究的主要阵地，这与农林高校拥有数量庞大的农业人才密切相关。在检索到的文献中，有国家级基金项目支持的论文多达27篇，这说明了国家对皇竹草研究的重视，也间接反应了皇竹草具有良好的应用前景。

结合皇竹草研究的现状及皇竹草产业发展的需求，预测今后皇竹草相关研究的重点领域将集中在以下几个方面：(1)生态环境治理。中国幅员辽阔，地貌复杂多样，存在许多脆弱生境，如喀斯特石漠化[28-30]、土壤盐渍化[31]、崩岗侵蚀[32]等，鉴于皇竹草根系发达，生长迅速，可进一步发掘其抗冻、抗盐碱、抗旱、耐贫瘠等抗逆性基因，使其成为生态脆弱地区生态综合治理的先锋植物之一。(2)饲料资源化利用。皇竹草粗具有较高的营养价值，其粗脂肪含量高于高粱，粗蛋白含量高于玉米，且富含氨基酸、矿物质和维生素等多种营养物质，是适合牛、羊、兔等草食畜禽的优质青饲料[33-34]，这对缓解我国饲料资源短缺的现状具有重要意义。因此可以进行皇竹草干草调制、青贮、发酵等方面的研究以提高皇竹草的营养价值；还可进行皇竹草不同动物适宜添加量方面的研究，以提高皇竹草的利用率。(3)能源化研究。皇竹草是一种高光效C4植物，产量高，干物质含量高，是一种优质的能源植物[8-9]。目前皇竹草能源化利用主要集中在热解燃烧[35]、沼气生产[36]、乙醇生产[37]等方面。今后的研究可朝着皇竹草能源化的工艺提升方面进行，如皇竹草预处理和酶水解条件的优化，优质甲烷菌和乙醇发酵菌株的筛选等，实现皇竹草生物质从基础研究到大规模生产的突破。(4)纤维素利用研究。纤维素含量较高，可用做造纸、纤维素纳米晶体等原材料[2, 5]。

综上所述，近年来关于皇竹草资源开发与利用的研究受到国家与地方的高度重视，发展迅速，涉及科研机构及学科广泛。从现有文献分析预测，皇竹草研究重点集中在饲料作物，牧草，畜牧学与动物医学等学科，说明国内关于皇竹草的研究主要集中在皇竹草饲料资源化利用，这也是未来皇竹草研究的热点之一。此外，随着国家对环境保护的逐渐重视，皇竹草清洁能源制备以及生态环境治理方面的研究将是未来的发展趋势。在今后皇竹草的开发利用研究中，应发展综合利用模式，在利用皇竹草生产高附加值产品的同时应考虑到废弃物后续的利用与加工，拓展皇竹草的利用途径，取得环境效益与经济效益的双丰收。