基于CiteSpace的林木种子园研究进展

2025-01-24张胜利代金玲卢秀琴

安徽农学通报 2025年1期

摘要" 为了解林木种子园的研究现状和研究热点，检索中国知网（CNKI）数据库1962—2023年林木种子园的相关研究文献，应用文献计量学方法，从年度发文量、载文期刊、基金项目、作者、研究机构、关键词、突现词及被引文献频次等方面进行定量分析。结果显示，林木种子园的关注度持续升高，年度发文量呈逐年上升趋势，但近年论文创新和深度有待加强；核心库载文量较高的期刊包括《南京林业大学学报》（自然科学版）、《林业科学研究》和《东北林业大学学报》等；基金项目主要来源于国家级科研基金和省级项目；张含国、张振和金国庆等作者在林木种子园研究领域发文量较多；机构包括中国林业科学院亚热带林业研究所、东北林业大学和华中农业大学等；结合关键词和突现词可知，林木种子园以杉木、马尾松和油松等材用树种居多，研究围绕家系、无性系的生长性状遗传变异和子代测定等内容展开；被引频次较高的文献主要研究林木种子园遗传育种及变异等方面。未来将进一步聚焦基因遗传、基因工程等领域进行多样化育种研究，为林木种子园建设提供参考。

关键词" 种子园；中国知网数据库；定量分析；文献计量学

中图分类号" S722.83"""""" 文献标识码" A"""""" 文章编号" 1007-7731（2025）01-0073-08

DOI号" 10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2025.01.015

Research progress of forest tree seed orchards based on CiteSpace

Abstract" To understand the research status and hot spots of forest tree seed orchards ， the literature of forest tree seed orchards from 1962 to 2023 in CNKI database was retrieved， and quantitative analysis was carried out in terms of the annual publication volume， publication journals， fund programs， research institutions， key words， outburst words， and cited references frequency by using bibliometrics. The study showed that the attention to seed orchards has been increasing， and the annual number of published papers was on the rise， but the innovation and depth of the paper need to be strengthened in recent years. Journals with high volume of core libraries included Journal of Nanjing Forestry University （Natural Science Edition）， Research in Forestry Science， and Journal of Northeast Forestry University， etc. The fund projects mainly came from national research funds and provincial projects. Authors such as Zhang Hanguo， Zhang Zhen and Jin Guoqing had published many papers in the field of forest tree seed orchards research. The research institutions included the Institute of Subtropical Forestry， Chinese Academy of Forestry， Northeast Forestry University and Huazhong Agricultural University. Combined with key words and emergent words， the results showed that Chinese fir， masson’s pine， and Chinese pine were the main tree species in the forest tree seed orchards， and the research contents focused on the genetic variation of growth traits and progeny measurement in the family and clonal lines. The literatures with high citation frequency mainly studied the genetic breeding and variation of forest tree seed orchards. In the future， we will further focus on genetic inheritance， genetic engineering， and other fields to carry out diversified breeding research， so as to provide references for forest tree seed orchards construction.

Keywords" forest seed orchards; CNKI database; quantitative analysis; bibliometric analysis

林木种子园是由遗传特性优良的林木组成的人工林，其目的是生产大量优质的种子[1]。康向阳[2]总结分析了林木遗传育种研究进展，表明种子园制种是林木良种生产的重要途径之一，应用优质种子营建人工林，在林木良种化进程中发挥着关键作用。采用良种造林可大幅提高林木生长量，良种生产推动了人工林的建设。如Li等[3]研究表明，优质品种火炬松的使用，明显提升了种子园遗传增益、抗病能力和品质性状。Fox等[4]研究发现，松树种子园的使用，使人工林年平均生长量增加100%，轮伐期减少50%以上。为探讨林木种子园和良种供应的研究进展，本文以中国知网（CNKI）数据库为数据源，利用CiteSpace信息可视化软件和文献计量学方法，对种子园研究文献进行计量分析，以掌握林木种子园工作的发展、主要研究内容及不同时期的研究热点，为林木种子园的进一步改良提供参考。

1 材料与方法

1.1 数据来源

以CNKI为数据源，对1962年1月1日至2023年12月31日收录的文献进行检索。选择高级检索，以种子园为主题和摘要，筛选出学术期刊论文，共2 856篇。进一步将学术期刊来源限制为“北大核心”“中文社会科学引文索引（CSSCI）”以及“中国科学引文数据库（CSCD）”3个核心库，缩小范围后筛选得到核心数据库文献757篇。以Refworks格式导出文献信息，作为数据样本。

1.2 研究方法

利用文献计量分析方法对文献发表年度、载文期刊、基金项目和高频引用文献进行分析，应用CiteSpace 5.3.R4软件绘制作者共现分析图、研究机构共现分析图，并对关键词进行聚类和热点分析。

1.3 数据处理

利用Excel软件对数据进行归纳整理。

2 结果与分析

2.1 年度发文量

图1为1962—2023年与种子园研究有关的文献年度发表情况。从发文总量上看，年际发文量波动较大，整体呈现上升趋势，年平均发文量46篇。1963、1967和1969—1971年无相关论文发表。2020年发文量最高，达到92篇。从核心库收录文献上看，年平均发文24篇，不同年份发文量波动较大，整体呈缓慢下降趋势。核心库收录文献发文趋势线呈现3个阶段：1992—2001年发文量较高，共发表论文367篇；2002—2009年发文量较少，共113篇；2010—2023年发文量缓慢回升。近年来，先进理论与技术在种子园中的应用有限，使种子园的建设和高世代改良工作进程放缓，虽然研究文献总量有所提升，但实践创新程度和研究深度有待进一步提高。

2.2 载文期刊

种子园研究核心库收录文献发表量排名前10的期刊如表1所示，共发文356篇，占核心库收录文献总数的47%。《南京林业大学学报》（自然科学版）发文最多，载文51篇，其次为《林业科学研究》和《东北林业大学学报》。从期刊的主办单位上看，有8个期刊为农林院校单独主办或合办，如《南京林业大学学报》（自然科学版）、《东北林业大学学报》和《北京林业大学学报》等；《林业科学研究》和《林业科学》是综合性学术期刊，发表了较多的种子园研究文献。说明相关期刊对种子园研究给予了高度关注，对此给予大力支持。

2.3" 基金项目

发文量排名前10名的基金项目种类如图2所示。国家科技攻关计划、国家自然科学基金、国家科技支撑计划和国家重点研发计划是较为重要的研究基金，支撑论文161篇，占核心库收录文献总数的21%。浙江省、福建省自然科学基金和科技攻关计划支撑论文数量较多，为杉木、马尾松和福建柏等乡土树种的种子园建设作出了贡献。说明对林木种子园良种繁育工作高度重视，在优树收集、种子园营建和改良升级方面投入大量资金。

2.4 作者产出与共现

利用CiteSpace可视化软件将时间范围设置为1992—2023年，对核心库收录文献进行年际切片分析。由图3可知，发表论文的作者715名（节点），节点大小反映了作者在相关领域发表论文的数量[5]，发文量以周志春、赵曦阳和张含国等作者较多。连线反映合作关系和强度，连线1 247条，密度为0.004 9，密度偏低，表明种子园研究作者间的合作有待进一步加强。研究作者间明显形成了以周志春、赵曦阳、张含国、张磊、张振、金国庆、刘桂丰和姜静等为中心的分散合作网络关系，显示为3个连线密集区。其中以赵曦阳为中心，王碧莹、李焱龙、夏辉和张磊等联系密切；周志春、张振、张含国和金国庆等合作较多；刘桂丰和姜静等合作较多，与其他作者合作偏少。

中介中心性是测度节点在网络中位置重要性的一个指标[5]。中介中心性排名前10的作者见表2。其中张磊的中介中心性值最高，为0.04，可能是连接两个不同领域或机构的关键枢纽。从图3可以看出，张磊在联系赵曦阳和周志春为中心的两个网络中，起到关键作用。赵曦阳、张含国、张振和金国庆中介中心性为0.03，显示出这几位学者在该研究领域具有较高的影响力。

2.5 机构产出与共现

核心数据库文献发表量居于前10的研究机构如图4所示。共发文362篇，占核心库收录文献总数的48%。中国林科院亚热带林业研究所、南京林业大学、北京林业大学和东北林业大学等机构发表论文数量较多，均在50篇以上，其中国林科院亚热带林业研究所和南京林业大学发表论文数量均为61篇，并列居于首位。说明这些机构在林木种子园研究中影响较广泛。中国林业科学院林业研究所、浙江省淳安县姥山林场、广西林业科学研究院、浙江林学院、福建省林业科学院和福建省洋口国有林场发文量20～26篇。说明林业高校、各级林业科学研究机构是林木种子园研究的主力军，其中的技术骨干承担着基层种子园的技术指导和咨询服务等工作。

图5反映了种子园研究机构的合作关系。东北林业大学、中国林业科学研究院、华中农业大学和南京林业大学各自作为网络中心点，形成相对独立的关系网，四者之间互有合作。东北林业大学连线网最密集，与吉林省内众多种子园、良种基地、苗圃和林场合作密切，也与浙江省兰溪苗圃、中国林业科学研究院亚热带林业研究所有合作关系。中国林科院亚热带林业研究所是连接线交织的另一个中心，其合作的主要机构为浙江省内的庆元林场、姥山林场、长乐林场、开化林场和兰溪苗圃等，也与湖北、重庆、江西等地林场和良种繁育中心，以及华中农业大学等有联系。而华中农业大学、南京林业大学对外合作相对较少；共现网络较分散。华中农业大学与湖北林业研究机构有合作。南京林业大学与浙江林学院、浙江龙泉林业局和浙江林业种苗站有协作关系。以上结果说明，各研究机构互有合作，联系较紧密。

2.6 关键词

关键词聚类可以直观地反映种子园研究的主要内容、技术手段以及在不同时间段种子园领域的热点变化。从核心库收录文献提取关键词553个，中心性排名前10的关键词如表3所示。涉及的树种有杉木（130次）、马尾松（110次）、油松（60次）和湿地松（29次）。这些均是重要用材树种，出现频次较高说明其是造林用种良种化的关键。其中无性系和家系是林木种子园的主要建园材料，其出现频次分别为88和21次，说明测定优树无性系、家系的生长性状，开展去劣疏伐、交配设计和选择是林木种子园工作的主要内容。

应用LLR算法对553个关键词进行聚类，较大的8个类群（#0—#7）如图6所示。其中Q=0.501 8，S=0.795 6，说明聚类结构明显，其内部同质性较好。#0关键词93个，主题为油松种子园研究，主要开展了种子产量、球花分布、配子平衡、花期同步、交配系统、父本分析以及去劣疏伐等方面的研究[6-8]。#1关键词74个，研究内容涉及杉木不同世代种子园和种子园内部不同无性系的生理指标差异、球花产量、球果和种子品质、球果预测模型、无性系综合评价、为害杉木球果的炭疽病病原菌和杉木种子园育种群体等内容[9-12]。#2围绕马尾松种子园营建、土壤养分、花芽分化的化学调控以及病虫防治等[13-14]，聚类关键词56个。开展了马尾松转录组测序，并基于转录组数据对球果发育机制进行分析、构建育种群体等[15-17]。#3聚类56个关键词，广泛开展了嫁接、家系生长和抗松针褐斑病机制等方面的研究。其他引种树种如火炬松的产脂规律[18]、火炬松种子园栽植密度，加勒比松，湿地松×加勒比松F1杂种的成活率、保存率、生长量和家系选择等[19]成为重要内容。#4聚焦材质、结实量、树皮比率等生长性状，进行关联分析、遗传力计算、遗传增益评估，成果为单株选择、家系选择和早期选择服务。#5囊括了建园无性系的研究工作，如开花性状、物候、球花量及分布、球果及种实的变异、无性系种子园营建技术等。#6主题为产量，集中在不同种源种子播种品质测定、影响种子产量和品质因素的分析（如气候、土壤和害虫等）以及产量预测等方面。#7从生长量、抗病性等角度，对全同胞、半同胞家系进行单性状或多性状联合选择，开展子代测定。以上结果表明，种子园总体研究范围较为广泛，主要包括良种选择、性状测定、遗传测定、变异和病虫害防治等方面。

2.7 突现词

突现词是短期内高频引用的关键词，反映某个时间段的研究热点。由图7可知，1992—2023年共出现15个突现词。1994—2001年，预测种子园产量、分析影响种子产量的因子和去劣疏伐的增产效应等研究成为研究热点。倪荣新等[20]筛选了影响产量的生物、气象和立地因子，建立了杉木种子园产量预测模型。宋丛文等[21]建立了杉木单株球果产量的预测模型。去劣疏伐是提高种子园产量和品质的主要措施之一。谢斌等[22]通过子代测定和对无性系开花结实及产种量的观测，综合评定无性系，制定了油松种子园的疏伐方案（疏伐强度、疏伐时间等）。李悦等[23]探讨了疏伐及修剪对油松无性系开花和生长的影响。马尾松二代种子园的营建技术和育种群体筛选，如花粉散布规律、开花结实、木材性质、产脂量以及生长性状遗传变异参数估算等在2011—2012年被重点关注。2014年木荷首次出现在关键词中，作为营建杉木人工混交林的首选阔叶树种，其后的3年时间里木荷种子园营建、遗传多样性评估、无性系生长、开花和结实差异等方面研究较多。红松和华山松成为2019年以来的持续关注点，同期关于云南、贵州华山松种子园研究的文献发表较集中，内容主要涉及形态和分子水平的遗传多样性研究。孙佰飞等[24]和张秦徽等[25]以黑龙江、吉林等地红松种子园的25～35年生林分为材料，分析了红松半同胞家系生长性状的遗传变异、早晚相关性，为二代种子园筛选优良家系奠定基础。以上结果表明，种子园研究热点在不断更新，研究内容不断丰富。

2.8 被引频次高的文献

引用频次排名前10的文献如表4所示，其中研究型文献7篇，综述3篇。从发表时间看，《红松转录组SSR分析及EST-SSR标记开发》和《红松多无性系群体的种实性状变异研究》发表于2015年，其他文献的发表时间均较早（1994—2007年）。《红松转录组SSR分析及EST-SSR标记开发》被引111次，开发了红松EST-SSR标记并采用荧光标记技术检测子代变异[26]。《林木同工酶遗传多样性研究进展》被引108次，阐述了林木在同工酶水平上的变异模式，并分析了影响因子及遗传多样性保存策略[27]。《马尾松无性系种子园半同胞子代变异分析和家系选择》被引98次，估测了性状变异、家系遗传力和遗传增益，提出马尾松制浆造纸材的主要选择性状为树高和材积、参考性状和短轮伐期经营的初选年龄[28]。其他高频引用文献内容涉及油松开花物候期、红松种实多样性、杉木不同世代种子园的遗传增益和无性系林业等。综上，被引频次较高的文献主要包括不同良种的遗传变异研究，说明良种的遗传变异是种子园研究的热点。

3 总结与展望

种子园发展至今，相关学者主要开展了造林树种的种源试验、优良林分选择和针叶树种子园营建等研究，取得了较为丰硕的成果，完成杉木、马尾松、油松、樟子松、红松、白桦、云杉和侧柏等几十种针阔叶树种的种子园建设和遗传改良，在杉木、马尾松等树种种子园的高世代改良中取得了重大突破。对于林木种子园遗传多样性研究，从生长、繁殖和结实等表型性状差异，经等位酶多态性发展到分子水平检测基因组、转录组的差异，研究逐渐向分子遗传学方向深入。初期开展了嫁接技术、无性系（或家系）配置，花期物候调查、球果产量测定，辅助授粉、树体修剪及去劣疏伐等研究，以提高种子产量，后期利用交配设计、子代测定等途径，估算重要经济性状遗传力、遗传增益，并选择优良无性系或家系作为高世代种子园建园的筛选材料。近年来，在种子园改良工作中，研究者开始更多关注加速育种世代、划分育种群体等研究内容。

林木种子园未来工作集中在以下几个方面。首先，大多种子园进入主伐期，应对现有试验林及时进行遗传测定和选优，更广泛地开展优树资源收集，作为高世代育种的基本群体[29]。积极开发和学习高世代种子园营建的新策略、新理念。其次，目前种子园大多推广的是混系种子，随着基因与环境交互作用研究的进一步深入，开展精细区域试验，适宜不同立地类型的家系种子将得到推广，良种价值将会充分发挥[30]。同时良种人工林对未来气候的适应性研究及人工林对生态的长期影响，将成为重要关注点。再次，现有建园树种多为材用，未来种子园会更多开展材性、抗性研究，营建多样化育种的树种种子园，如油用、药用、香料用途、绿化保健以及在特殊生境下造林树种的抗逆性选育等[31]。最后，计算机软件在种子园遗传改良中将会发挥重要作用，开发和完善软件系统，为开展母树的双列杂交、测交等多种交配设计，子代林大量生长试验数据的计算，病虫害监测以及生长数据、生态数据与遗传多样性数据耦合等方面提供技术支撑。将基因工程和基因组技术应用于重要造林树种，其突破性基础研究将为种子园建设提供新领域参考。

综上，本文利用CiteSpace软件对1962—2023年从CNKI中检索到的种子园相关研究文献进行定量分析，得出以下结论。林木种子园的关注度持续升高，年度发文量呈逐年上升趋势，但近年论文创新性有待进一步增强。核心库载文量主要聚焦高校林业类学报，包括《南京林业大学学报》（自然科学版）和《东北林业大学学报》等。国家及地方对地方种子园研究给予大力支持，投入较多科研经费；论文作者张含国、张振、金国庆等在种子园研究领域发文量较多，但作者间的合作有待进一步加强。高校及各研究院所是主要研究机构，包括中国林业科学研究院亚热带林业科学研究所、东北林业大学和华中农业大学等。营建的林木种子园以材用树种居多，如杉木、马尾松和油松等，研究围绕家系、无性系的生长性状遗传变异和子代测定等内容。近年林木种子园生长性状的综合评价以及遗传增益的估算等成为研究重点；未来研究将进一步聚焦基因遗传、基因工程等领域，为种子园建设提供参考。

参考文献

[1] 陈晓阳，沈熙环. 林木遗传育种学[M]. 北京：中国林业出版社，2020.

[2] 康向阳. 林木遗传育种研究进展[J]. 南京林业大学学报（自然科学版），2020，44（3）：1-10.

[3] LI B L，MCKEAND S，WEIR R. Impact of forest genetics on sustainable forestry-results from two cycles of loblolly pine breeding in the U.S[J]. Journal of sustainable forestry，1999，10（1/2）：79-85.

[4] FOX T R，JOKELA E J，ALLEN H L. The development of pine plantation silviculture in the Southern United States[J]. Journal of forestry，2007，105（7）：337-347.

[5] 李杰，陈超美. CiteSpace：科技文本挖掘及可视化[M]. 3版. 北京：首都经济贸易大学出版社，2022.

[6] 张冬梅，孙佩光，沈熙环，等. 油松种子园自由授粉与控制授粉种子父本分析[J]. 植物生态学报，2009，33（2）：302-310.

[7] 张冬梅，李悦，沈熙环，等. 去劣疏伐对油松种子园交配系统及遗传多样性影响的研究[J]. 植物生态学报，2001，25（4）：483-487.

[8] 袁虎威，梁胜发，符学军，等. 山西油松第二代种子园亲本选择与配置设计[J]. 北京林业大学学报，2016，38（3）：47-54.

[9] 郑仁华，施季森，肖晖，等. 杉木第3代种质资源自由授粉子代生长性状遗传变异及早期选择[J]. 南京林业大学学报（自然科学版），2014，38（6）：38-42.

[10] 喻方园，陈幼生，吴琼美，等. 福建省杉木种子园种子产量预测方法的研究[J]. 南京林业大学学报，1996，20（2）：10-15.

[11] 叶代全. 杉木第4代育种候选群体的12年生全同胞子代测定表现与选择[J]. 南京林业大学学报（自然科学版），2022，46（6）：240-250.

[13] 王亚维，谢维斌. 马尾松种子园生产技术研究[J]. 种子，2012，31（6）：115-117，121.

[14] 王亚维，谢维斌. 马尾松种子园害虫防治对产量的影响分析[J]. 种子，2012，31（5）：79-81.

[15] 王晓锋，何卫龙，蔡卫佳，等. 马尾松转录组测序和分析[J]. 分子植物育种，2013，11（3）：385-392.

[16] 王晓锋. 马尾松EST-SSR引物开发及其转录组测序分析[D]. 南京：南京林业大学，2012．

[17] 冯源恒，李火根，杨章旗，等. 广西马尾松第2代育种群体的组建[J]. 林业科学，2017，53（1）：54-61.