河岸带生态系统机制研究的文献计量分析

邹璐璐 贾小容

(华南农业大学林学与风景园林学院,广东 广州510642)

河流是对全球变化影响最为敏感的生态系统之一（Feld et al, 2018），人口的迅速增加以及社会经济的快速发展，人们的生活、生产对河流的干预不断加剧，水生环境恶化，导致水生生态系统被破坏（Macfarlane et al, 2018）。河岸带对河流生态系统的保护作用是被认可的最佳模式之一（郭二辉等, 2011），它是控制水土流失和面源污染、改善水环境的关键措施，对水文过程及河岸生态系统的生态具有重要的影响。凭借河岸带地理位置的特殊性——陆地和水生系统的交汇处，河流为水陆信息、能量、物质交换的重要场所，具有非常重要的生态价值和社会价值（韩路等, 2013）。

近年来，随着城市化进程的加快，河岸带生态系统遭受人类的干扰而严重退化（Riley et al,2018），退化河岸带生态系统的恢复与重建成为河岸带研究的核心与热点。认识河岸带生态系统机制和退化成因是开展河岸带生态系统修复工作的前提（吴红星等, 2011）。曹宏杰等（2018）、江韬等（2019）开展河岸带土壤对氮磷截留的机理研究，Zhao（2018）等研究河岸带微生物N2O产物和N2O还原剂的丰度和群落与酶N2O生产潜力的联系，程辉（2017）研究不同土地利用方式对三峡库区消落带库湾生态系统的影响机制，Markovic（2018）等研究萨瓦河沿岸土壤中潜在的有毒元素对河岸带生态系统的影响，可见国内外学者已开展较多河岸带生态系统机制的研究，但由于河岸带生态系统的服务功能多样、复杂，对其的研究并不完整、系统，有必要对当前文献进行综述研究，以便开展后期工作。

1 数据来源与方法

文献计量分析法是一种科学的文献分析和信息整理法，近年来已被运用于生态系统及生态系统服务研究领域（Liu et al,2019; 张玲玲等, 2016）。从总被引频次可反映文献被其他国家、机构、学者的认可度，被引频次越高，说明论文的影响力越大；篇均被引频次越高，说明学术水平和论文质量越高（黄晓军等, 2019）。文献产出的数量在一定程度上可反映学科领域科学研究和发展的活跃度（韦飞黎等, 2019）。

本 文 以Web of Science中 的 Science Citation Index Expanded 数据库为外文数据来源， 以“TS = riparian ecosystem And TS =mechanism”作为主题词，检索2004-2018年的文献。检索到289篇文献，包括4种文献类型：研究论文262篇（占90.66%）、综述论文27篇（占9.43%）、会议论文7篇（占2.42%）、书的章节2篇（占0.69%）。检索到的文献语言均为英语。

以CNKI作为中文数据库来源，使用“河岸带生态系统机制”为主题词，检索2004-2018年的文献。检索到文献69篇，其中博士论文有18篇（占26.1%），期刊文章18篇（占26.1%），硕士论文33篇（占47.8%）。

使用HistCite引文分析软件分析外文文献，中文文献使用中国知网的可视化分析功能与STAI、Excel进行分析，以文献计量学的方法分别从河岸带生态系统机制研究的国家、方向、机构、年代等方面对检出的文献进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 文献总体分析

如图1所示，国际上关于河岸带生态系统机制方面的发文量总体呈上升趋势，2010-2017年有较大幅度的波动，出现了上升——下降——上升——下降的趋势，2012年文献量骤降，2015年文献量达到最高峰。关于河岸带生态系统机制的研究，国内最早是从张建春等（2002）“河岸带及其生态重建研究”开始的。国内对于河岸带生态系统机制的研究一直不够系统，所以搜索到的文献量较少，甚至在2004年时出现0篇，在2012年也出现与外文文献发文量一样的骤降现象，2014年、2016年为国内研究的活跃期。

图1 有关河岸带生态系统机制研究的发文量年度分布Fig.1 Annual distribution of publications on riparian ecosystem mechanisms

2.2 主要研究力量

2.2.1 国际主要研究国家分析 检索发现有50个国家（地区）参与了河岸带生态系统机制的研究。发文量居前10位的国家如表1所示，发达国家在河岸带生态系统机制研究领域的研究实力明显强于发展中国家，美国论文产出量约占发表总数的49.1%，总被引6 262频次，远超于其他国家，表明美国在该领域的研究处于主导地位。澳大利亚发文量为32篇，仅占发表总数的11.1%，但其总被引频次较高，篇均被引频次最高。中国发文量排名第三，但论文篇均被引频次为发文量前10位国家中最低。

表1 国际上有关河岸带生态系统机制研究发文量排前10位的国家Table 1 Top 10 countries in international publications on riparian ecosystem mechanisms

2.2.2 国际主要研究机构分析 检索发现来自全世界453个机构参加了河岸带生态系统机制研究，发文量前10名的机构相关信息如表2所示。前6个机构中除去第一位来自中国的中国科学院，其余机构均来自于美国，分别为：科罗拉多州立大学、华盛顿大学、美国地质调查局、亚利桑那州立大学、加州大学戴维斯分校，总计48篇文献（占16.7%）。其中华盛顿大学、科罗拉多州立大学的总被引次数、篇均被引频次是发文量前十名机构中的第2、第3名。可见，美国的科研机构在河岸带生态系统机制研究方面的强大实力和高影响力。中国科学院虽然发文量位于第一，共19篇（占6.6%），但其篇均被引频次相对较低，说明该机构文献的影响力还不强。来自澳大利亚的莫那什大学，虽发文量较少，仅8篇（占2.8 %），但其总被引频数、篇均被引频数均为最一，说明该机构的文献质量高，影响力大。英国的伯明翰大学为发文量前十名机构中的最后一个机构，仅有6篇发文量，但其总被引频次和篇均被引频次都较高。

国内在该领域的主要研究机构有：北京林业大学、华东师范大学、北京大学、中国科学院研究生院、西南大学等。

表2 国际上有关河岸带生态系统机制研究发文量排前10位的机构Table 2 Top 10 institutions of publishing articles on riparian ecosystem mechanisms

表3 河岸带生态系统机制研究发文量排前10名的外文期刊Table 3 The Top 10 Foreign Periodicals in the Research of Riparian Ecosystem Mechanisms

图2 2004-2018年河岸带生态系统机制研究主要涉及的学科领域及其发文量Fig.2 Subject areas and papers published in the study of riparian ecosystem mechanisms from 2004 to 2018

2.3 学科、来源期刊

从 近 15年（2004—2018）Web of Science中的 Science Citation Index Expanded 数据库收录的生态系统机制研究论文学科领域来看，河岸带生态机制主要涉及的相关学科见图2，已有的研究主要集中在自然科学领域，而社会科学内容较为缺乏。生态环境科学、海洋淡水生物学、水资源学、生态学为该研究领域涉及较多的学科。随着保护生物多样性政策的提倡，以及河岸带生态系统作为具有较高物种丰富度的地带，越来越多的学者将生物多样性保护研究与河岸带生态系统的研究相结合。

河岸带生态系统机制研究文献共涉及外文期刊124种，前10名期刊的发文量占总发文量的25.1%。前10名的期刊中，除两个来自荷兰，其余都属于美国，显示美国在该领域强大的 实 力。FRESHWATER BIOLOGY、ECOLOGICAL APPLICATIONS、ECOSPHERE期刊发文量为前三强，这3个期刊较为集中地刊登了河岸带生态系统机制领域的研究成果，受到学术界的广泛认可和高度关注，具有较强的影响力。其中，期刊FRESHWATER BIOLOGY不仅发文量最大，总被引频次也最高（表3）。期刊ECOLOGY的影响因子为发文量前10名期刊中最高，虽其发文量不多，但其总被引频次、篇被引频次均为第3名，具有一定的影响力。

2.4 高产作者、高被引论文分析

近15年 来Web of Science中 的Science Citation Index Expanded数据库记录有1 093位作者参与了河岸带生态系统机制研究论文撰写，他们主要来自于美国、南非、加拿大、中国、英国、澳大利亚。Naiman、Richardson和Richardson发文量均为4篇，说明他们在该领域的研究实力较强。其中，Milner虽只有3篇文献，但其在发文量前10作者中总被引频次、篇均被引频次以及年均被引频次最高（表4），在该领域具有强大的影响力。

有关河岸带生态系统机制研究高被引前10名论文主要来自美国、英国、新西兰等国家，其中有7篇来自美国（表5），反映出美国在该领域的研究地位居于世界前列。总被引次数最多的是作者Allan于2004年在Annual Review of Ecology Evolution And Systematics期刊发表的Landscapes andriverscapes: The influence of land use on stream ecosystems。这是一篇综述性的论文，影响因子为10.16，文章阐明了地形以及周边山谷的土地利用规模对河岸带生态中的生物多样性以及生境的影响很大。第2名是在2005年Journal of The North American Benthological Society期刊上发表的一篇论文，综述了近年来城市河流生态修复的文献，探讨了城市河流生态修复的驱动机制，并提出了城市河流生态修复的目标和方法。

表4 河岸带生态系统机制领域高产作者Table 4 High-yielding authors in the field of riparian ecosystem mechanisms

表5 河岸带生态系统机制研究高被引论文前10名论文Table5 Top 10 highly cited papers on riparian ecosystem mechanisms

3 结论

通过对国内外河岸带生态系统机制研究相关论文的文献计量分析，可以发现国际河岸带生态系统机制研究的总体趋势，了解研究力量的分布、权威期刊以及学科领头者。

（1）主要研究力量。发达国家以及各大高校、国家科研机构是主要的研究力量，其中，美国占据绝对的领导地位。从发文量、总被引频次、高被引频次来看，美国、澳大利亚、中国、英国和德国等国家，以及中国科学院、科罗拉多州立大学、华盛顿大学、美国地质调查局、亚利桑那州立大学等机构在河岸带生态系统机制领域的论文综合影响力较大；从篇均被引频次和高被引论文来看，澳大利亚、美国、巴西、新西兰和加拿大等国家，以及莫那什大学、华盛顿大学、科罗拉多州立大学等机构在该领域的论文质量较高。

（2）主要研究方向。从发文量、总被引频次、篇均被引频次靠前的学科领域以及期刊来看，由于生态系统的复杂性，目前河岸带生态系统机制研究涉及到较多的学科，主要有生态学、环境科学、水资源学、海洋淡水生物学、生物多样性保护学、植物学、林学等。从整体情况来看，国际侧重于河岸带生态系统机制机理及河岸带生态系统服务与人类福祉的依存关系的研究，国内更加关注河岸带生态系统机制的服务评估以及修复方法。

（3）近年来中国河岸带生态系统机制研究的科研实力增强，中国科学院为该领域发文量最多的机构，来自该机构的冯奇在发文量前10名的作者中排第5名（3篇），与第一名仅1篇之差。表明了我国在河岸带生态系统机制研究领域的国际地位有所提升，科研文章数量显著增加。但总体上论文的总被引频次和篇均被引频次较低，说明中国的发展与国际上有一定的差距，论文质量有待提高，在今后的发展中还需加强科研经费投入，引进高水平人才，加强国际合作，大力推动我国河岸带生态系统机制的研究，提高我国在国际上的影响力。