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基于文献计量法的杜鹃花研究现状及热点分析

2025-01-12王一霞黄旭东曾文汐马文宝余海清王飞甘小洪董廷发

关键词:研究热点可视化分析杜鹃花

摘要:杜鹃花(Rhododendron)是世界著名的观赏花卉,因其重要的观赏价值、经济价值而备受关注。基于Web of Science核心合集和CNKI数据库,利用CiteSpace软件对近二十年国内外杜鹃花的研究现状进行分析,总结了杜鹃花研究领域的前沿热点及发展趋势。研究发现:(1)近二十年关于杜鹃花的研究型论文以英文为主,且英文文献数量呈现快速增加的趋势,而中文论文在前十年快速增加,近十年呈波动趋势;(2)美国是英文文献中贡献最多的国家,中国科学院(Chinese Academy of Sciences)是中英文发文量最高的机构,陈训和Peter W.Fritsch 分别是发表中文和英文文献最多的学者;(3)中、英文文献早期在杜鹃花研究领域的关注点有所不同,中文文献主要集中在杜鹃花品种培育、扦插栽培和抗性研究,英文文献则更加关注杜鹃花品种培育从分子层面上的实施,以及杜鹃花野外资源的保护。近年来,气候变化下杜鹃花的响应及品种培育已成为研究热点,建议在今后的工作中加强对全球变化下杜鹃花的响应以及抗性育种的研究。

关键词:杜鹃花;研究热点;知识图谱;可视化分析;CiteSpace

中图分类号:Q948.1文献标志码:A文章编号:1673-5072(2025)01-0022-08

Research Status and Hotspots of RhododendronBased on Bibliometric Analysis

Abstract:Rhododendron is a world-renowned ornamental flower,and has attracted much attention due to its important ornamental and economic value.Based on the core collection of Web of Science and CNKI database,we used CiteSpace software to analyze the current research of Rhododendron at home and abroad in the past two decades,summarizing the cutting-edge hotspots and development trends of it.Our results show that:(1) In the past twenty years,the research papers on Rhododendron are mainly in English,and the number of English research papers on Rhododendron shows a rapid increase,while the number of Chinese papers shows a rapid increase in the first decade but a fluctuating trend in the past decade.(2) America contributes the most to the publication of Rhododendron articles,and the Chinese Academy of Sciences publishes the most articles in Chinese and English.Xun Chen and Peter W.Fritsch are the leading core authors in publishing Chinese and English articles on Rhododendron research,respectively.(3) Chinese and English literature have different concerns earlier in the field of Rhododendron.Chinese literature mainly focuses on variety breeding,cutting cultivation and resistance,while English literature pays more attention to the implementation of Rhododendron variety breeding at the molecular level and the protection of Rhododendron wild resources.In recent years,the response and variety breeding of Rhododendron under global climate change have become research hotspots.Based on current progress,we suggest that the response and resistance breeding of Rhododendron under global change should be strengthened in the future work.

Keywords:Rhododendron;research hotspot;knowledge graph;visualization analysis;CiteSpace

杜鹃花隶属杜鹃花科(Ericaceae)杜鹃花属(Rhododendron),是世界著名的观赏花卉,享有“木本花卉之王”美誉,也是全世界园林园艺产业重要的关注对象。据统计,全球杜鹃花产业100余年来产值达50亿美元[1]。我国是全世界野生杜鹃花物种数最丰富的国家,目前已知有530余种,约占全球野生杜鹃花物种的60%[2],其中西南地区野生杜鹃花资源丰富且特有性高,云南、四川、西藏的杜鹃花物种数分别为393种、278种、271种,是世界杜鹃花属植物的起源和分布中心[3]。尽管我国拥有丰富的杜鹃花资源,但相比全球的杜鹃花产业种质资源利用效率,我国的杜鹃花利用率仍处于较低水平(约10%),这表明我国杜鹃花资源仍具有巨大的开发潜力。目前杜鹃花研究型论文数以千计,研究内容涉及杜鹃花的资源考察、物种分类、园林应用和理化特质等方面,不同文献报告各有侧重,为了更充分地挖掘利用杜鹃花的价值,应了解杜鹃花各研究领域的进展和前沿,但相关内容还鲜有报道。

目前针对杜鹃花研究现状与发展趋势的定量分析还较为缺乏。近年来被广泛使用的文献计量工具CiteSpace软件可以将大量文献中的作者、机构、关键词等各类元素生成可视化图谱,展示某一研究领域的研究趋势和前沿热点,能够有效地揭示该领域的研究动态及其演进轨迹,定量地展现杜鹃花研究领域的现状、研究热点以及未来的发展趋势。该软件在生态学等诸多研究领域得到了广泛应用[4-5],相关论文发表在了Ecological Modelling、《生态学报》等国内外专业主流期刊上[6-9] 。因此,为了更好地挖掘杜鹃花的潜在价值,本文通过CiteSpace系统性地对杜鹃花领域近二十年来发表的文献信息进行综合梳理和统计分析,探究该领域的研究态势和前沿热点,为未来杜鹃花的研究提供参考。

1研究方法

检索中国知网(CNKI)和Web of Science核心合集近二十年(2002.01.01—2022.12.31)主题为杜鹃花的研究论文。对中文文献的检索,以CNKI学术期刊为数据库,检索主题词为“杜鹃花”“杜鹃属”或“杜鹃”的研究型论文,共获得文献2206篇,通过查看摘要剔除不相关的文章(如杜鹃鸟)、评议短文、书评等非学术性论文,并对收集的文献进行去重,最终确定中文有效文献1164篇。对英文文献的检索以Web of Science核心合集数据库为文献来源,检索主题词为“Rhododendron”“Azalea”或“Ericaceae”,文献类型为“Article”,语种为“English”,共获得文献4512篇,通过对检索结果逐条筛选,获得了英文有效文献2714篇。将收集到的文献导入到CiteSpace中进行作者、合作机构可视化图谱分析和关键词共现分析,以揭示杜鹃花研究领域的发展现状和前沿热点。

2结果与分析

2.1年度发文量分析

文献发文量随时间的变化可以直观反映该领域的发展趋势,从图1A可以看出,中文文献发文量在2002—2009年为快速上升阶段,而2010—2022年发文量有所波动,最高发文量为2017年的74篇。英文文献年发文量自2009—2022年呈明显上升趋势,2010—2022年发文量保持在一个较高水平,最高为2021年的216篇(图1B)。

2.2作者发文量分析

收集到的中文文献共包含作者695名,发文量前三的作者分为陈训(57篇)、苏家乐(38篇)和刘晓青(38篇),三位作者发文量占中文文献总发文量的6.83%;收集到的英文文献共包含作者825名,其中Peter W. Fritsch发文量最多(25篇),占英文文献总发文量的1.28%,其次为Nobuo Kobayashi和De Zhu Li,发文量为20篇和16篇,占比1.02%和0.82%(表1)。利用CiteSpace对发文作者进行可视化分析得到作者合作网络关系图(图2),结果显示,中、英文文献中不同作者间都以高发文量作者的研究方向为核心。中文文献中,形成了以刘晓青、苏家乐、李畅、何丽斯等为核心人员的研究团队,研究内容涉及杜鹃花品种培育和干旱胁迫[10-11];以陈训为核心的研究团队则主要从事杜鹃花栽培、组织培养和园林应用等方面的研究[12-13];赵冰等作者则主要关注杜鹃花的遗传多样性、种质资源调查及耐热性[14-16]。而其余的高发文量作者之间少有合作关系。英文文献中高发量作者分别形成了以Nobuo Kobayashi、Yongpeng Ma、Peter W. Fritsch等为代表的研究团队,相互之间合作紧密。

2.3机构合作网络分析

1164篇中文文献来自462个机构,其中中国科学院发文量最多,为152篇(表2),占总发文量的13%。结合可视化分析可以看出(图3A),中文文献机构中已分别形成了以中国科学院、贵州大学、云南农业大学为核心的合作团队。其余机构之间虽有合作,但并没有形成较大的合作网络。

2714篇英文文献来自606个机构,如表2所示,发文量最多的机构为中国科学院(Chinese Academy of Sciences),为273篇,第2至第5的机构分别是美国农业部(United States Department of Agriculture)(110篇)、佐治亚大学(University System of Georgia)(42篇)、俄勒冈州立大学(Oregon State University)(40篇)、俄罗斯科学院(Russian Academy of Sciences)(36篇)。排名前10的机构发文量占总发文量的23.50%,说明杜鹃花的研究机构相对集中。对发表英文文献的国家进行定量分析,结果表明美国是对杜鹃花研究最多的国家,发文量达到了749篇,其次是中国(555篇)、日本(217篇)、加拿大(164篇)、印度(138篇)。英文文献形成了以中国科学院、美国农业部、佐治亚大学等机构为核心的合作网络,且机构之间合作紧密(图3B)。由此可见,中国和美国在杜鹃花领域的研究中有着引领的地位,中国科学院为杜鹃花的研究发展做出了突出贡献。

2.4关键词共现分析

关键词反映了文章的主题和中心,是对论文的高度概括。共现分析即以关键词为节点体现该领域内主要研究内容[17]。在CiteSpace中对杜鹃花中文文献的关键词进行可视化分析,共得到209个节点,221条连线(图4A)。表3展示了中文文献中频次前10的关键词,结合图4A可以看出,当前频次较高的关键词有种质资源、杜鹃花、高温胁迫、组织培养等。由此可见,中文文献主要关注杜鹃的资源情况、理化调节、培养繁殖以及耐受性等方面。

对英文文献进行关键词聚类,共得到关键词387个,表3展示了英文文献中频次前10的关键词,结合可视化图谱可以看出(图4B),出现频次较高的关键词有多样性(Diversity)、生长(Growth)、演化(Evolution)、气候变化(Climate Change)、模式(Pattern)等,表明目前国际上杜鹃花的研究主要集中在如下几点:全球气候变化背景下杜鹃花对干旱胁迫的响应、杜鹃花野外物种资源保护与调查、杜鹃花生长模式研究与品种培育。

2.5关键词聚类分析

在关键词共现的基础上,利用LLR算法提取关键词标签,对联系紧密的关键词进行聚类,可展示该领域的不同研究热点。杜鹃花中文关键词聚类图谱包括11类标签(图5A),聚类模块值(Q)为0.8338(gt;0.3),平均轮廓值(S)为0.9371(gt;0.5),说明聚类结果可信。#0大白杜鹃、#2优势种、#7种群结构、#8多样性主要集中在杜鹃花的野外资源调查、品种分类;#3可育性、#4扦插繁殖、#5种子萌发、#6组织培养集中关注杜鹃花的培育繁殖;#9生理生化指标、#10功能性状、#1干旱胁迫则关注杜鹃花的理化性质与抗性研究。

对738个英文关键词进行聚类,共得到10个聚类模块(图5B),聚类模块值(Q)为0.7343(gt;0.3),平均轮廓值(S)为0.9019(gt;0.5),表明聚类结果可靠。#0森林群落、#7物种分布、#8常绿杜鹃关注杜鹃花的宏观研究,如群落调查、物种分布等方面;#1微卫星标记、#6基因多样性、#9分子鉴定则关注杜鹃花的微观方向; #3气候变化、#4耐受性则关注气候变化对杜鹃花带来的影响。从图中可以看出10个聚类模块之间都存在较紧密的节点联系,说明共现程度较高。

2.6关键词突现分析

关键词突现是指某个关键词出现数量在短时间内明显增加,可以展示此段时间关注度较高的研究,据此判断该领域的研究热点和前沿。杜鹃花的中文文献关键词突现分析结果表明,2002—2010年杜鹃花的研究集中在国内的杜鹃花物种调查、扦插繁殖、形态分类;在2011—2022年生理特性、种群结构和种子萌发成为新的研究热点(图6A)。杜鹃花英文文献的关键词突现表明,2018—2022年的气候变化(Climate Change)、2020—2022年的耐受性(Tolerance)和响应(Response)的突现强度分别为9.35、8.52、6.11,由此可见全球气候变化下,杜鹃花应对气候变化的响应将是未来的研究热点之一(图6B)。

3讨论

本文以2002—2022年国内外杜鹃花领域的文献为研究对象,利用文献计量分析方法,从发文量、主要研究力量、研究热点与前沿分析了当前杜鹃花研究现状和趋势,得到如下结论:从文献发文量来看,中文文献发文量在前十年呈快速上升趋势,近十年则有所波动;而英文文献发文量在近二十年呈快速上升趋势且显著高于中文文献发文量,这表明近年来关于杜鹃花领域的研究越发受到国际关注。从国家和研究机构来看,美国是当前国际上对杜鹃花研究最多的国家,中国科学院在杜鹃花领域是中、英文文献的主要发文机构,这表明美国和中国在杜鹃花研究中占有重要的地位。结合主要发文作者和关键词突现发现,中、英文文献早期在研究内容上有所不同。我国虽有丰富的杜鹃花资源,但相较于全球杜鹃花产业存在种质资源价值认识不足,缺乏持续培育新种的能力[18],因此中文文献中杜鹃花的品种培育、扦插栽培和抗性研究仍是研究人员关注的热点;而英文文献更关注杜鹃花品种培育如何从分子层面上进行研究,以及杜鹃花野外资源的保护。近年来,受全球气候变化影响,高温、干旱事件频发[19],有关杜鹃花研究的中、英文文献都关注到杜鹃花对胁迫环境的响应机制和抗性培育。

中国是杜鹃属植物野外资源最丰富的国家,但受气候变化、人为干扰等影响,杜鹃花的物种资源被大量破坏。而随着杜鹃花在医药、生产和园林中表现出来的经济价值和观赏价值,使其越发受到研究人员的关注。然而,对于杜鹃花目前仍缺乏系统和深入的研究,因此结合对杜鹃花研究现状的总结,建议未来的研究着眼于以下几方面:(1)针对目前全球气候变化的大背景下,探究杜鹃花对气候变化的响应机制,尤其是对干旱、高温、氮沉降等情况的响应,以形成应对策略,减少未来气候变化对杜鹃花造成的危害。(2)当前国内杜鹃花研究中,核心作者和机构之间交流合作相对较少,且主要是从园艺学的角度针对种质资源的研究。未来的研究应更加多元化,与植物学、遗传学、生态学等学科之间交叉。(3)相较于西方国家,我国杜鹃花的育种研究起步较晚,当前主要的育种方式为杂交育种、多倍体育种以及基因工程育种[20-21],而随着育种工作的进行和市场环境的需要,未来的育种研究也应关注杜鹃花的抗虫性、抗旱性等抗逆性研究以培育稳定适应环境的新种。除了对杜鹃花耐热、抗旱、盐碱抗性等非生物逆境胁迫的抗性研究外,有关杜鹃花逆境交叉适应机制以及病虫害治理也待进一步研究,同时需应用多指标综合评价来反映杜鹃花抗性的强弱。已有的研究结果表明,接种菌根真菌能够提高杜鹃花的抗旱性[22],未来微生物作用于杜鹃花抗性与品种培育的研究同样前景广阔。此外,杜鹃花作为园林景观植物,其更具市场价值的花色、花型等观赏性状也是未来品种培育的方向。

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