鸟类对微生物传播影响的研究进展——基于CiteSpace文献计量分析

姜 林，李飞腾，佘 容，3，杨晓燕，2，3，*

（1.大理大学 东喜玛拉雅研究院，云南 大理 671003；2.大理大学三江并流区域生物多样性保护与利用云南省创新团队，云南 大理 671003；3.大理大学中国三江并流区域生物多样性协同创新中心，云南 大理 671003）

微生物是指广泛存在于自然界中，肉眼不可见，必须借助光学显微镜或电子显微镜放大数百倍、数千倍甚至数万倍才能观察到的微小生物［1］，包括细菌、真菌、放线菌、病毒以及部分小型的原生生物、显微藻类等。由于体形微小、结构简单、繁殖迅速、容易变异以及环境适应能力强等特点，微生物在自然界不同生境中均有分布，并广泛影响各类生态系统中的物质和能量平衡［1，2］。

扩散是影响微生物传播的重要因素之一，微生物的扩散一般需要介质的帮助。微生物利用风等通过空气介质的传播往往具有一定的局限性，传播范围较小，高达95%的孢子仍然落在其子实体1m范围之内［3，4］；而依靠生物介质的传播则打破了这种局限，动物通过觅食、排泄和迁徙等活动，极大地增加了微生物传播扩散的范围［5，6］，鸟类尤其如此。鸟类的飞行活动可以跨越高山峡谷、河流湖泊，尤其是在迁徙季节，鸟类甚至能携带微生物进行跨洲传播［7－9］。近年来，禽流感等人畜共患病的全球性公共卫生问题不断发生，严重威胁到人们的生命财产安全，同时，科学技术的快速发展，使国内外关于鸟类对微生物传播的研究报道逐年增加［10－12］。但目前尚未见基于全球范围的鸟类对微生物传播的研究概况分析或相关的文献综述。

本文采用文献计量学方法［13］，对1900年以来Web of Science（以下简称WOS）核心合集数据库以及中国知网（CNKI）数据库中与鸟类、微生物有关的相关文献进行量化分析［14－16］，以期了解鸟类与微生物关系的国内外相关研究发展历程、研究现状与热点，并分析已有研究中存在的问题，为保护生物学、微生物生态学及生物地理学等领域的研究提供参考。

1 材料与方法

1.1 数据选择所有文献数据的采集时间截止至2020年12月31日。

英文文献来源于WOS，检索表达式为TS=（bird）AND TS=（Microorganism OR fungus OR bacteria OR virus），检索时间跨度为1985年至2020年，检索的文献类型为所有文献类型，剔除重复和不相干文献，共得到12221篇可供分析的文献。

中文文献来源于CNKI，检索表达式为SU=（'鸟'）AND SU=（'微生物'+'真菌'+'细菌'+'病毒'），检索时间跨度为1915年至2020年，检索的文献类型为所有文献类型，剔除重复和不相干文献，共得到563篇可供分析的文献。

1.2 数据分析利用Excel 2016、CiteSpace［17］和Gephi 64，对收集所得微生物的鸟类传播研究文献进行年度发文量、主要研究内容等进行统计分析及可视化处理。使用CiteSpace的突现关键词分析功能分析某一研究领域的研究热点及其变迁情况。为了解高频关键词之间的内在关系，选取出现频次较高的关键词，采用Gephi软件得到高频关键词共现网络可视图。

2 结果

2.1 发文量年度变化趋势1990年以来，所统计的文献发文量呈现逐步递增的趋势。1990～2002年间，鸟类微生物研究领域年度中文发文量和英文发文量均呈零散增加的分布势态，每年只有少数的文献发表；在2003～2020年期间，中英文发文量快速增加。总体来看，英文年度发文量远多于中文发文量，见图1。

图1 发文量年度趋势图Fig.1 Trend of annual publication volume

2.2 主要研究内容分析文献关键词是从论文中提取出来的最为关键的一组词，是文献的关键信息和知识点。

在英文文献中，“bird”作为检索词出现频次最高，占所分析文献总量的23.62%；其次出现频率较 高的 关 键 词 为“virus”“infection”“chicken”和“avian influenza”等。研究热点主要集中在病毒方面，“virus”“avian influenza”“west nile virus”共出现4346次，占所分析文献的35.56%。此外，家禽也是该研究领域的重点研究对象，“chicken”“poultry”出现频次合计2785次，占所分析文献总量的22.79%，见表1。

表1 WOS中鸟类微生物研究方面出现频次排名前10的关键词Table 1 Top 10 key words in occurrence frequency in bird microorganism in WOS

在中文文献中，出现频次最高的前三个关键词分别为禽流感病毒、野生鸟类和流行病学。从具体研究内容来看，该领域主要集中于一些病毒的研究上，禽流感病毒、HN亚型、西尼罗病毒、新城疫病毒、病毒感染等关键词共出现404次，占统计范围内发文总量的71.76%，见表2。

表2 CNKI中鸟类微生物研究方面出现频次排名前10的关键词Table 2 Top 10 key words in occurrence frequency in bird microorganism research in CNKI

2.3 研究热点及其变迁分析从英文文献的突现关键词分析结果来看（图2），“virus”“antigen”等词在1990年就作为突现关键词首先出现，并且“virus”由1990年一直持续到2000年，“antigen”由1990年一直持续到2005年。随后分子生物学的发展使“monoclonal antibody”“DNA”“gene”“nucleotide sequence”“sequence”等成为突现关键词，并持续到21世纪初；与此同时，“mareks disease”“bacteria”“newcastle disease virus”“escherichia coli”等病原微生物也成为研究的热点。“human infection”于2013年作为突现关键词出现，并持续到2017年。各种先进研究技术手段的应用使“gut microbiota”“microbiome”“molecular characterization”等成为突现关键词，并由2017年持续到现在，见图2。

图2 WOS近30年鸟类微生物研究领域突现关键词变迁（前35位）Fig.2 Changes of key words appearing in the field of studies on bird microorganisms in the past 30 years in WOS（top 35）

从中文文献的突现关键词分析结果来看（图3），突现关键词从1996年开始出现，“疾病”作为突现关键词首先出现，并一直持续到1999年，“血清流行病学”作为突现关键词由1997年出现，持续至2001年。此外，最先突现的5个关键词基本都与传染病的防治相关，从2011年开始，“基因重组”“生物学特性”“序列分析”等成为突现关键词，随着基因测序技术的发展，“高通量测序”于2016年开始成为突现关键词，见图3。

高频关键词共现网络可视图如图4和图5，图中节点的大小代表关键词出现的频率高低，节点之间的连线表示节点之间两组关键词出现的频次，连线越深表示出现频次越高，代表两组关键词的关系就越密切［18］。

图4 英文文献中鸟类对微生物传播研究的关键词共现网络Fig.4 Keyword co-occurrence network in the field of studies on bird microorganisms from English literature

鸟类与微生物关系的英文文献关键词共现网络中较大节点的关键词为“bird”“virus”“infection”“chicken”，而“avian influenza”“evolution”“poultry”“transmission”和“west nile virus”等节点稍小，见图4。

中文文献的关键词共现网络中较大节点显示的关键词是“禽流感病毒”“野生鸟类”，而“传播”“流行病学”“序列分析”“肠道微生物”等节点较小且与其他关键词联系不紧密，见图5。

图5 中文文献中鸟类对微生物传播研究的关键词共现网络Fig.5 Keyword co-occurrence network in the field of studies on bird microorganisms from Chinese literature

3 讨论与展望

3.1 对病原病毒的研究是鸟类与微生物共同研究的热点内容国内外文献的研究内容、突现关键词及其共现网络分析结果均显示，鸟类对微生物传播的研究主要集中于病原微生物方面，这主要是由于病原微生物所引发的各种疾病会对人类自身安全、畜禽养殖及野生动物保护造成威胁，出于对疾控防治方面的考虑，对鸟类所携带的病原微生物开展的研究起步较早，也始终是国内外研究的热点。粪口传播、血液传播和机械性携带于鸟类体表羽毛是鸟类传播微生物的主要途径［19-22］。尽管热点关键词随着科学技术的发展有所变化，但研究内容并没有根本改变，仍然是更关注鸟类对病原微生物方面的传播。

3.2 病毒是重点监测对象病毒是国内外相关研究的主要监测类群，虽然研究对鸟类所携带的各类经肠道传播的病原微生物，以及机械性携带于鸟类体表羽毛的致病性细菌也有关注［22-24］。在病毒学方面，对禽流感病毒的研究最为深入和广泛，研究学者普遍认为游禽和涉禽是禽流感病毒的自然生存库［11，25］；此外，对其他病毒（如西尼罗河病毒、新城疫病毒等）也有相关研究开展［26-28］。造成这种现象的原因可能是由于病毒所引起的相关疾病（如禽流感、新城疫等）难防难控［29］，而细菌所引发的疾病几乎都能用抗生素进行治疗，没有导致特别大的损失［30，31］。因此，相关研究人员需要将鸟类携带的病原细菌及真菌纳入监测研究体系，尤其是需要加强对耐药细菌和真菌的监测，以防止鸟类导致的大面积耐药菌传播的发生。

3.3 未来研究展望鸟类对微生物的传播包括对病原微生物和非病原微生物的传播，而已有研究发现鸟类可以将鱼卵携带到沙漠新形成的小湖泊中［32，33］，因此，鸟类的迁徙应该也会影响微生物多样性格局的形成。但是目前已有研究鲜少涉及对非病原微生物的传播方面，关于鸟类对微生物多样性格局形成和维持的影响研究还是空白，同时，历史因素和环境因素对微生物多样性格局形成和维持的相对影响都还是目前生态学领域亟待解决的问题［34-36］。从鸟类对微生物传播的视角开展研究可帮助人类更加全面的理解微生物多样性空间格局的形成和维持机制。

致谢感谢大理大学东喜玛拉雅研究院肖文研究员、张淑霞高级工程师在本研究过程中提供的指导和帮助。感谢大理大学三江并流区域生物多样性保护与利用云南省创新团队，中国三江并流区域生物多样性协同创新中心对本研究的支持。