薛敬丽,卢 杰
(西藏农牧学院,西藏林芝 860000)
土壤种子库一直是植被生态学和恢复生态学重要的研究内容,它是植物种群生活史的一个重要阶段,是指土壤上层枯落物和土壤中全部有活力种子的总和[1]。土壤种子库为植物群落的更新与恢复提供种源,在重塑和维持生物多样性方面具有重要的作用,而且对其地上植被历史具有指示作用。土壤种子库的物种组成、结构不仅能够记录植被群落过去,而且还能反映出植被群落的将来[2]。土壤种子库是种群定居、生存、繁衍和扩散的基础,在植被维持、演替、生态恢复方面发挥重要作用。采用土壤种子库研究植被退化恢复过程是一种较为成功的方法。
Darwin在《物种起源》中提到的池塘淤泥中种子的存在与萌发情况,被认为是土壤种子库研究的开端。20世纪30年代,国外研究者对土壤种子库的研究主要集中于土壤种子库的生物学特性,如物种组成、密度、土壤种子库与地上植被的关系,以及干扰对土壤种子库的影响。70年代以后,主要集中于研究种子库、种子雨、种子萌发和幼苗存活之间的关系。90年代中期后,国际上有关土壤种子库的研究报道迅速增加,尤其是在恢复生态学研究中。国外学者对土壤种子库的研究涉及许多学科,已有的研究揭示了土壤种子库的组成、密度、分布格局和动态变化,以及影响因素,并形成了系统的理论框架[3]。
土壤种子库在植被恢复及植被更新中所起到的作用越来越受到生态学、恢复学等领域专家学者的关注,相关学术文献著作也相继问世。然而至今尚未出现关于该领域研究的统计分析的论文。本文采用文献计量学的方法,通过对 2006~2015年中国学术期刊收录的544篇土壤种子库研究文献进行计量分析,从而进一步了解土壤种子库基础研究概况、发展趋势,以期为相关科研工作者和管理决策者提供参考。
以中国知网的数据为数据源,数据主要来源于中国学术期刊网络出版总库,在标准检索中,以“土壤种子库”为主题,以2006年到2015年为期限,共检索出544篇发表在国内期刊上的文献。
为了分析不同期刊文献的载文量、不同年份的发文量、不同作者发文量、文献作者隶属机构、文献隶属学科、研究层次、研究角度与内容等方面的分布情况,采用统计学中的文献计量学方法,并利用相关软件进行数据统计和图表制作。
文献出版年代分布可以反映出该研究领域的发展速度与研究规模[4]。我国2006~2015年不同年份中发表的关于土壤种子库的期刊文献数量统计见图1。从图1可以看出,我国这10年土壤种子库的发文总量比较少。2006年土壤种子库的期刊文献发表数量最少,有32篇,占搜索期刊总数的5.88%;而2012年的最多,高达77篇,占搜集期刊文献总数的14.15%。在这10年期间,各年的发文量有所波动,整体上呈增长趋势。这说明我国对于土壤种子库的研究正逐渐在加强。
图1 2006~2015年不同年份期刊文献的发文量
表1 发文量6篇以上的主要期刊
研究论文的来源期刊可以在一定程度上了解该领域的空间分布特点,掌握该领域的核心期刊群,有利于对该领域研究资料的搜集、整理和使用[5]。本文将发表论文在6篇以上的20种期刊按发文多少进行排序汇总,如表1。经过统计可知,有40种生态学专业期刊刊载了土壤种子库研究的文献。载文量最多的是《生态学报》,达46篇,载文量最少的只有3篇。总的来说,文献在各期刊的分布很不均衡,比较分散,文献主要分布在带有“生态”、“林业”和“水土”等字样的偏生态学、林学类的刊物。可见,生态类及林业类是研究土壤种子库的热点刊物群。
通过对土壤种子库领域第一作者所属机构的发文量进行统计,发文量排名前10的机构如表2所示。从研究机构层面来看,这些机构大多数是大学、学院、研究所。其中有5个属于中国科学院。具体来看,在这10个机构中,中国科学院研究生院的发文量达43篇,约是内蒙古大学的2倍,占土壤种子库研究论文总数的7.90%,明显高于其他机构的发文量。而第一作者所属的大学机构中,绝大部分是西北地区,如新疆、内蒙古西部和甘肃等。这反映出中国科学院在土壤种子库研究方面投入了较多的科研力量,西北地区的研究机构对土壤种子库的关注度更高。原因可能是土壤种子库可以为植被群落的更新与恢复提供种源,在植被维持、植被演替、植被生态恢复等方面发挥着重要的作用[6]。西北地区大多处于干旱和半干旱地带,自然环境比较脆弱,加之不合理的开发利用,加剧了该地区植被退化和荒漠化进程。研究土壤种子库在不同植被类型恢复过程中的作用,可为该区退化生态系统的恢复与重建提供科学依据。
土壤种子库的研究,主要来源于各大高校、科研院所、政府及相关职能部门人员的研究成果。通过分析可以得出发文量少于2篇的第一作者最多,发文量为2~5篇的作者有18人,发文量为5~10 篇的有15人,发文量为10篇以上的有5人。研究最多的是中国科学院新疆生态与地理研究所的徐海量,共计15篇、占整个研究的2.8%,其2007年在《水土保持学报》上发表的有关塔里木土壤种子库空间特征分析方面的论文被引用14次;其余对土壤种子库研究的多少依次是李洪远、李吉玫、叶茂、王曾如,他们发文数量分别为14、13、12和10篇,占整个发文量的2.6%、2.4%,2.2%和1.8%。
表2 发文量前10名的机构情况
不同的学科对土壤种子库的研究程度各不相同,由此,不同学科发表这一方面的文献数量也表现出明显差异,见图2。从所利用的数据库中共检测出的文献涉及12个学科领域,按各领域的发文数量(排名前10位)由多到少依次为农业基础科学、农艺学、林学、畜牧与动物医学、生物学、自然地理学和测绘学、植物保护、环境科学与资源利用、农作物和园艺。在农业方面(包括农业基础学科和农艺学),发表有关土壤种子库方面的期刊数量最多,有388篇,占搜集期刊文献总数的45.7%,林学方面的发文数量也相当多,有140篇,占搜集期刊文献总数的15%,两者的数量已占据总数量的一半之多。这表明,对土壤种子库的研究多侧重于农业基础、林学和畜牧学方面。这与土壤种子库主要被应用农田生态系统、森林生态系统、草地生态系统相符合。
图2 2005~2016年期刊文献隶属学科分布
土壤种子库研究涉及6个研究层次,在刊出的544篇论文中,有440篇属于基础与应用基础研究,68篇属于工程技术,27篇属于行业技术指导,7篇属于专业使用技术,行业指导和高级科普各1篇。其中社科类只有1篇。
从文献的研究对象来看,土壤种子库的主要研究对象为农田、森林、湿地、草地和其他。统计发现,研究农田土壤种子库的文献有22篇,占总数的4.1%%;研究森林土壤种子库的文献有93篇,占总数的17.1%;研究草地土壤种子库的文献有95篇,占总数的17.5%;研究湿地土壤种子库的文献有35篇,占总数的6.4%;而研究消失带、库区等其他对象的土壤种子库文献较少。由此可知,我国土壤种子库的研究对象主要集中于森林和草地。森林土壤种子库研究中主要侧重于土壤种子库的物质组成密度以及其在植被演替和植被更新中作用。草地土壤种子库研究中,多数学者对荒漠草原、典型草原、草甸草原等进行了调查研究[7]。
关键词是从文献标题、摘要、正文中提取出来,能够鲜明直观地反映文献的主要内容,是学术文献的必要元素[8]。基于研究论文关键词的词频统计,为了便于分析,未统计“土壤种子库”“种子库”等专指度不强的词汇,选取频数大于10的高频关键词,并按顺序排列得到表3。从表3可以看出,在高频词汇中,出现次数最多的是“植被恢复”和“生态多样性”分别为70和69次,远远高于其他关键词。这也说明了土壤种子库一直是植被恢复学和植被生态学的热点内容。“地上植被”与“相似性”分别排名第三和第五,土壤种子库与地上植被之间的关系一直是恢复生态学的重要课题,由于土壤种子库与地上植被之间的关系受多重因素(植被类型、干扰、取样方法等)的影响[9-10],目前两者之间的关系还没有一个统一的结论,而且机理性的研究较少,因此还需要加强此方面的研究,如物质组成、空间分布、种子萌发和种子密度等。塔里木河下游是11个高频关键词中唯一一个表示研究区域的词汇,综合前面文献的研究机构分析,土壤种子库的研究区域主要集中于西北地区。
表3 频数在10以上关键词情况
从文献量的年代统计分析可以发现,在2006~2015年间我国的土壤种子库研究文献量整体上呈增长趋势,但总的发文量较少,仍需大量研究。从文献来源期刊分布统计分析可以得出,《生态学报》、《生态学杂志》、《应用生态学》、《生态环境学报》4种期刊在2006~2015 年发文量较高,是我国土壤种子库研究的核心期刊群。从文献所属机构统计分析可以得出,中国科学院是土壤种子库研究的高产机构,发展势头强劲。这些机构主要集中于西北地区。从学科门类以及关键词统计分析可以看出,我国土壤种子库在植被恢复和生态多样性方面的研究一直受到恢复生态学专家、学者和工作者的重视,同时在土壤种子库的基础研究方面,比如土壤种子库的空间分布、物种组成、密度、与地上植被间的关系研究已经成为我国土壤种子库研究的重点。然而对于土壤种子库的影响因素,以及其在植被恢复与更新中起到的具体作用和理论机制研究较少,有待加强。
[1] 杜有新,曾平生.森林土壤种子库研究进展[J].生态环境,2007(5):1557-1563.
[2] 冯秀,仝川,丁勇,等.土壤种子库在植被恢复与重建中的作用与潜力[J].内蒙古大学学报(自然科学版),2007,38(1):102-108.
[3] 赵凌平,程积民,万惠娥.土壤种子库研究进展[J].中国水土保持科学,2008,6(5):112-118.
[4] 白祥,金海龙,钱云.近十年来中国绿洲学文献分析[J].干旱区资源与环境,2010,24(3):115-118.
[5] 曹桂平,向剑勤,李正祥,等.近十年来我国图书馆情报学领域阅读研究文献计量分析[J].图书馆工作者研究,2016(240):63-64.
[6] 周琳,孟晖,潘存德,等.天上中部天山云杉林土壤种子库与地上植被的物种相似性[J].新疆农业科学,2013,7(3):215-223.
[7] 张园园,伊风艳,王晓娟,等.荒漠草原土壤种子库研究方法、内容和展望[J].畜牧与饲料科学,2016,37(2):53-56.
[8] 唐霞,张志强.基于文献计量的绿洲研究发展态势分析[J].生态学报,2016,36(10):3116-3122.
[9] 张敏,宋晓阳.热带森林群落土壤种子库对海拔梯度的影响[J].生态学杂志,2015,34(9):2390-2400.
[10] 张智婷,任继周.子午岭主要森林类型土壤种子库研究[J].干旱区资源与环境,2004,18(3):130-135.