基于Web of Science秸秆还田研究态势分析

王 麒,曾宪楠,冯延江,孙 羽,宋秋来,来永才

(黑龙江省农业科学院 a.博士后科研工作站;b.耕作栽培研究所,哈尔滨 150028)

0 引言

农作物秸秆是一种可再生有机资源,含有丰富的碳、氮、磷、钾和中微量元素等[1-2]。秸秆还田后可提高土壤肥力[3],改善土壤理化性状[4],增强土壤的保水、保墒能力[5-6]。农作物秸秆已成为生物质能源发展的重要原料之一,秸秆还田可以减少资源浪费,农作物秸秆还具有能源效益和环境效益[7-8]。文献计量学采用数学与统计学相结合的方法,研究某一领域文献的分布结构、变化规律等,进而系统地评价及预测某一研究领域现状及发展趋势[9-10]。文献计量学可以从多方面揭示学科的发展方向,在各学科有广泛应用[11-12]。宋长青等[13]用于土壤科学的研究;Behrens等[14]将文献计量学应用到数学学科的分析;曹永强等[15]用于作物耗水的研究;Akvarez等[16]应用于化学领域的分析。为总体上了解近20年秸秆还田研究现状,本研究从文献计量学角度,以Web of Science为数据库,搜索1999-2018年秸秆还田相关领域的文章进行分析,了解、探讨并掌握其研究现状及发展趋势,旨在为相关领域的科研工作者深入研究提供参考。

1 数据来源及检索方式

数据检索于Web of Science的Science Citation Index Expanded ( SCI-EXPANDED)数据库。设置的检索时间为1999-2018年,检索时间截止到2019年1月25日,检索方式为“主题”,采用的检索式为straw or straw return or straw returning or straw incorporation or straw retention,并结合Excel 2010对秸秆还田领域的核心作者、研究机构及研究学科等进行计量学分析。

2 结果与分析

2.1 秸秆还田文章发表情况及分布趋势

1999-2018年秸秆还田文章发表变化趋势,如图1所示。由图1分析结果可以看出:1999-2018年秸秆还田领域发表文章的数量呈现逐渐上升的趋势,至2018年发表文章数量达到3 552篇。通过分析说明,随着对秸秆还田关注度的增加及对秸秆还田领域的深入研究,发表文章的数量也随之增多。

2.2 不同国家的文章数量分布情况

将数据库搜索到的世界范围内发表文章数量进行分析,表1为排名前20的国家。由表1可知:中国位于第1位,发表相关领域文章为8 561篇,美国和印度分别位居第2位和第3位,发表相关领域文章数量为4 128篇和3 216篇;巴西发表1 698篇位于第4位,西班牙发表文章1 484篇列第5位。

图1 1999-2018年秸秆还田文章发表变化趋势

表1 1999-2018年秸秆还田文章数量排名前20国家

续表1

2.3 不同研究机构发表文章数量

表2为秸秆还田研究领域排名前20的研究机构,其中大学有14个,占70%。研究此领域最多的国家为中国,共有10个研究机构,中国科学院为发表文章数量最多的研究机构,共发表1402篇;位于第2、3、4、5名的分别为中国农业大学、加拿大农业食品公司、华南理工大学及法国农业科学研究院。

表2 1999-2018年秸秆还田文章数量排名前20研究机构

续表2

2.4 核心作者发表文章情况

核心作者计算公式M=0.749(Nmax)1/2是由普赖斯提出的,公式中的Nmax为最高产作者的论文篇数,核心作者即为发表的文章篇数在M篇以上[17]。对1999-2018年间秸秆还田领域相关文章进行检索可知:发表文章数量最多的作者为295篇,即Nmax=295,代入计算公式得出M=12.87,即发表文章数量高于12.87篇的作者为核心作者。表3中所统计的排名前20的作者均为该研究领域的核心作者。

表3 1999-2018年秸秆还田文章排名前20作者

续表3

2.5 期刊分布情况

通过数据库统计1999-2018年排名前20期刊的相关领域文章,共计发表7 509篇,如表4所示。美国、英国、荷兰为期刊数量位居前3位的国家。其中,美国最多为7个期刊,英国为6个期刊,荷兰为5个期刊,韩国和印度分别有1个期刊。

排名前5的期刊分别是荷兰的《BIORESOURCE TECHNOLOGY》、美国的《BIORESOURCES》、英国的《BIOMASS BIOENERGY》、荷兰的《INDUSTRIAL CROPS AND PRODUCTS》及美国的《ENERGY FUELS》,共计发表文章3 792篇。

排名前20的期刊影响因子从0.297～5.807,对于从事秸秆还田领域研究的科研人员可以关注以上这些核心期刊。

表4 1999-2018年秸秆还田文章排名前20期刊

2.6 研究学科排名情况

秸秆还田领域研究主要集中在农学、能源燃料、工程学、生物技术应用微生物及生态环境科学等,如表5所示。其中,发表文章数量最多的学科为农学,共计发表12 820篇,所占比例为37.74%;能源燃料和工程学位居第2、3位,所占比例分别为16.57%、15.89%。

表5 1999-2018年秸秆还田文章排名前20学科

续表5

续表5

3 结论与讨论

1)利用文献计量学来指导科研工作和科技项目管理是一种非常有效和实用的方法。目前对于秸秆还田的发表论文呈现井喷式的爆发,而采用文献计量学方法对某一学科领域进行分析研究是一种比较流行的方法,然而利用文献计量学方法来研究秸秆还田的研究至今还并未发表。

2)本研究基于Web of Science数据库,该数据库是SCI数据库,收录了全球影响力最高的学术期刊,是全球科研工作者公认的最权威的数据库之一[18-19]。因此,本研究从文献计量学的角度对秸秆还田研究态势进行分析,结果发现:世界范围内对秸秆还田总文献量20年呈现逐年上升的趋势,中国、美国、印度、巴西和西班牙等在秸秆还田领域的文献发表量较多,其技术水平和重视程度也稳步上升。中国和美国是秸秆还田领域的重要参与者和引领者。秸秆还田领域论文主要发表在BIORESOURCE TECHNOLOGY、BIORESOURCE、BIOMASS BIOENERGY、INDUSTRIAL CROPS AND PRODUCTS和ENERGY FUELS等有影响力的期刊上,总体来看美国的论文质量水平和总被引频次较高,发展中国家的中国也是该领域的主要参与者,中国科学院、中国农业大学、加拿大农业食品公司、华南理工大学、法国农业科学研究院等在秸秆还田领域贡献较大。

3)对1998-2018年Web of Science数据库中收录的秸秆还田的研究文献分析表明:世界范围内对秸秆还田重视程度提高,有关于秸秆还田的研究论文整体上来看也呈逐年增长的趋势,以来自中国的科学研究尤其突出。虽然近几年来我国在秸秆还田研究方面的论文发文量增长迅速,但在研究层次、团队实力、国际合作及论文质量等方面有待进一步提高。因此,为提升中国在秸秆还田领域的科研实力,建议我国应加强国际合作建立并完善秸秆还田研究网络,明确当前研究热点及时更新科研动态,加快科研进度。