基于科学知识图谱的黄河流域生态研究发展历程及主要群体研究

马玉荣

(1.郑州大学 图书馆,河南 郑州 450001; 2.郑州大学 水利科学与工程学院,河南 郑州 450001)

0 引言

2019年9月18日,习近平总书记在黄河流域生态保护和高质量发展座谈会上发表重要讲话,结合黄河流域的生态保护与高质量发展具体实际,从多个层面阐述了生态文明建设的重大意义[1]。黄河流域生态一直面临着森林草场破坏,水土流失严重,土地沙化加剧;自然资源开采过度,环境遭到破坏,野生动物急剧减少;泥沙,土壤盐碱化严重,下游悬河防汛加剧等问题,成为众多学者研究的重点和热点,并取得了大量研究成果。基于文献计量的研究综述,采用定性与定量相结合的方法,以可视化的方式,可以更加快速地明确所研究主题的发展脉络,更客观、准确、直观地表达某一研究主题的整个发展热点和发展趋势。因此,为了更好地研究黄河流域生态问题、治理及文明建设的理论和方法,有必要通过文献计量的方式,采用文献管理软件NoteExpress和计量可视化软件CiteSpace对其发展现状、过程及态势等进行全面系统的梳理和总结,同时亦可为一些基金申报、青年学者相关科学研究等提供参考和支撑。

1 数据来源

检索数据库:CNKI期刊库(1980—2019年)和Web of Science核心合集(SCI-EXPANDED,SSCI,CPCI-S,2001—2019年)。

检索策略:主题=黄河AND生态(TS=(“Huanghe River” OR “Yellow River”) AND TS=(ecology OR ecological))。检索范围:主题字段,包括题名、摘要和关键词等。

2020年6月3日,对CNKI期刊库中的全部期刊进行检索,共检索到6387篇期刊文献,并进行数据处理,包括核心筛选、阅读筛选、去除重复和整理总结,同时采用NoteExpress软件建立个人文献数据库对文献进行管理和分析,得到2142篇中文相关文献;以同样条件对Web of Science(WoS)核心合集进行检索,共检索得到940篇外文文献,包括期刊论文和会议论文。

2 研究方法

CiteSpace是由Chen[2]用Java语言开发的,可以通过对作者、关键词和引用生成共现或共引网络进行可视化和分析,绘制知识图谱,挖掘文献背后隐藏的有用信息,如核心作者及研究团队、研究重点和热点、研究的发展脉络,也可以通过突现分析,找出某主题或某领域的发展变化及未来研究趋势。该计量分析软件和方法在社会科学领域应用较多,近年来也逐渐被应用到自然科学领域,如智慧城市[3]、水资源(涉及雨水管理、水安全、水足迹等)[4-6]、建筑等,在挖掘热点和前沿方面发挥了重要作用。本文在研究过程当中同时利用了数据库的分析功能、文献管理软件NoteExpress、计量可视化软件CiteSpace、Excel等多种工具进行统计分析。

3 发展历程

所检索到的有关黄河生态研究的文献中,主要涉及的学科和研究领域有环境、水利工程、区域经济、农业资源与环境、生物、农业经济、林学、地球物理、地理等。中文发文量《人民黄河》最多,收录了240篇有关黄河生态研究的文献;外文发文量ScienceoftheTotalEnvironment最多,2019年期刊影响因子6.551。同时可以看出,在外文发文量Top20的出版物中,会议论文占据了将近1/3,高质量高水平期刊论文有限,故应加大发表期刊论文,尤其高质量高水平期刊论文的奖励措施,提高其产出率。

对有关黄河生态研究1980—2019年间的中文文献,2001—2019年间的外文文献数量进行统计分析,绘制年际变化趋势图(见图1)。

图1 黄河生态研究期刊发文量年际变化趋势

从总发文量和核心发文量来看,黄河生态研究大致可分为3个阶段。

(1)起步阶段(1980—1994年)。

检索到的最早发表的有关黄河生态研究的期刊文献是黄委会勘测规划设计院的温存德[7]1980年撰写的《治理黄河与生态环境》,探讨了治黄工作中的黄河下游淤临淤背、灌区盐碱化、水库蓄水后的影响、微量元素变化对人体的影响、水资源规划水量水质问题、黄河水量日趋减少所引起的问题、修建水库对上下游的影响及建库后是否会产生诱发性地震的问题等一系列值得注意的生态环境问题。在之后的10余年发文量变化不大,基本在10篇/年左右,研究进程较为缓慢。

(2)快速发展阶段(1996—2011年)。

该时期发文量迅速增长,尤其1995—2000年和2008—2010年几乎直线增长,涌现了大量有价值的理论和应用研究成果,涉及土地利用类型、变化及监测,水资源的开发、配置、调度、保护和管理,水土流失治理,水土保持生态补偿机制,水土保持生态修复和建设,湿地盐沼资源及利用、生态环境特征、生物群落及生物多样性,生态环境需水量、生态系统服务功能等很多方面的内容和方法。到2011年时,年总发文量高达440余篇,其中核心发文达到180余篇,具有里程碑意义,相关研究达到一个顶峰。

(3)波浪式发展阶段(2011年至今)。

通过上个阶段的发展,各类研究不断成熟、深入,有关黄河生态的研究焦点更加集中明确,研究方向趋向稳定,研究目标更加明确,但同时不断涌现新的研究方向,中文发文量有所下降,但外文发文量继续不断上升,故该阶段整体呈现波浪式上升趋势。

4 研究重点

文献的关键词是对其研究内容、对象、方法等的高度总结和概括,阅读时可以通过摘要和关键词快速了解文献的主要研究内容和方法。通过文献计量的方法对关键词进行高频和突变分析并加以聚类,可以发现某一学科研究的重点和热点。

通过LLR算法,对关键词进行聚类分析,得到有关黄河流域生态研究随时间变化的聚类图(见图2),结合高频词表和关键词突变分析,可以看到有关黄河流域生态研究从研究区域而言,主要集中在黄河源区、黄土高原、黄河三角洲和黄河口等。尤其是近五年有关黄河口的研究特别多,主要包括临近海域生态环境、重金属及其他污染物分布及生态风险评价、临近水域的鱼类和贝类、大型栖息动物群落分布、演变及变化原因等。黄河口保护工作是黄河流域的重中之重,实施黄河口大保护,以推动黄河流域生态文明的建设[8]。

图2 有关黄河流域生态研究的关键词聚类分析

从研究内容而言,黄河流域生态研究主要分为土地利用、水资源、水土保持和湿地盐沼4个方面。

5 研究群体

5.1 核心作者

核心作者是指对某主题或某学科领域研究和发展具有较大贡献的研究人员,是学术研究的主力,同时也是期刊学术影响力、竞争力的重要贡献者[9]。

对分析的2142篇中文文献的作者进行整理和统计,共有4639位作者,按照普赖斯定律计算可知,发文量大于3.745的作者即可认为是精英组作者或核心作者。研究得到有关黄河流域生态研究的核心作者数为101位,中文发文量前十依次为黄强、孙志高、夏江宝、杨志峰、王新功、韩广轩、崔保山、于君宝、孙景宽、刘高焕;外文发文量前十依次为BAOSHAN CUI、ZHIFENG YANG、TAO SUN、WEI YANG、GAOHUAN LIU、CHONG HUANG、XINGONG WANG、JUNHONG BAI、QIANG LIU、JIANGBAO XIA。通过分析发现,中外文发文量均在前列的作者有:杨志峰(ZHIFENG YANG),中文发文量19篇,外文发文量21篇;崔保山(BAOSHAN CUI),中文发文量16篇,外文发文量23篇;刘高焕、王新功、夏江宝中文发文量相对较多。

5.2 研究群体

通过共现分析可以获得作者之间的相互合作关系,并可以通过作者共现系数矩阵和知识图谱(见图3)来挖掘出主要的作者群(见表1),其中西安理工大学西北水资源与环境生态教育部重点实验室的黄强和长安大学环境科学与工程学院的张洪波、西安理工大学水利水电学院的王义民等合作紧密,主要研究黄河生态水文、水库对黄河水文、环境的影响、生态需水量计量方法等;福建师范大学的孙志高和中国科学院烟台海岸带研究所的孙文广、王玲玲等合作较多,主要研究黄河口潮滩植物、土壤营养元素及重金属分布等。

图3 有关黄河流域生态研究的作者合作知识图谱

表1 有关黄河流域生态研究的核心作者群及其主要研究方向

6 结语

本文利用文献管理分析软件NoteExpress和文献计量可视化分析软件CiteSpace对1980—2019年CNKI期刊库和2001—2019年Web of Science核心合集中的有关黄河流域生态研究的核心论文进行了分析,科学划分了黄河流域生态研究的发展阶段,识别了有关黄河流域生态研究的核心作者群,归纳总结了黄河流域生态研究重点。