吴 强, 肖 华,陈 浒,池永宽*
(1.贵州师范大学 地理与环境科学学院/喀斯特研究院,贵州 贵阳 550001;2.贵州省喀斯特山地生态环境省部共建国家重点实验培育基地,贵州 贵阳 550001)
构树[Broussonetiapapyrifera(L.) L′Hér.ex Vent.]又名楮实子、楮树、沙纸树等,属桑科(Moraceae)构树属(Broussonetia)多年生落叶阔叶乔木[1],在我国主要分布于华北、华东、西北、西南及中南各省区,国外在日本、马来西亚、泰国、印度、越南、缅甸、韩国、太平洋诸岛等也均有分布[2],是一种分布范围极广的多功能综合性树种。因其具有速生、高产、营养价值丰富,耐干旱、贫瘠、盐碱,适应性和抗逆性强等特点,被广泛用于生态修复、育种栽培、景观绿化、饲料开发、生理生化、药用等领域[3-4]。近年来,随着杂交构树的种植、示范和推广,其在生态修复和产业脱贫方面起着越来越重要的作用[5-7],显示出良好的应用前景。充分了解构树的研究进展,把握相关学科的发展趋势,对提升构树的综合利用效益,缓解“与民争粮,与粮争地”的矛盾[8],补齐我国畜牧业高品质饲料缺乏的短板具有重要意义[9]。
文献计量分析主要是借助文献的各种特征数据(如作者、机构、关键词等),采用数学和统计学方法来描述和评价某一学科的发展与研究现状(包括机构布局、研究热点、学科实力等),并预测某一研究领域的发展趋势[10-12]。目前,文献计量学已广泛用于政治学[13]、社会学[14]、信息学[15]、环境学[16]、医学[17]等领域,为研究者了解相关研究领域的发展概况,把握课题研究的整体趋势提供了方便。鉴于构树具有速生、高产、适应性和抗逆性强等特点,从国家到地方构树的综合利用研究都受到了广泛的重视。但是,近年来关于构树文献计量分析的研究鲜见报道,因此本研究通过对2010~2019年中国期刊全文数据库(China national knowledge infra-structure,CNKI)收录的关于构树研究的文献,从研究现状、研究方向、学科分布、被引情况、研究机构、基金等方面对构树研究的整体情况进行分析,旨在了解当前关于我国构树研究的现状和发展趋势,为构树的进一步开发利用提供参考。
以CNKI数据库为基础数据来源,采用高级检索的方式,输入关键词“构树”,检索出近10年来所有关于构树的研究文献,起止时间为2010年1月1日至2019年12月31日,共检索到文献276篇。将收集到的文献按照研究时间、年度发文量、学科分布、文献来源、研究机构、被引情况、基金项目等方面进行归纳统计分析。
文献检索总量为276篇,其中期刊论文233篇,占总文献的84.42%,硕士学位论文43篇,占总文献15.58%。从发文数量上来看,2010~2019年期间,年均发文量保持在27篇左右,发文数量整体呈现出上下波动的趋势,其中发文数量最多的是2018年,达47篇,2015年发文数量最少,仅为11篇,而2018与2019年的发文量,均超过了40篇,说明构树的研究具有一定的周期性,近年来的研究热度有所增加。
图1 构树文献在年限中的分布Fig.1 Distribution of B.papyrifera literature in years
构树研究的学科分布见图2。从学科分布上来看,构树的研究主要集中于农业科学领域,共有文献204篇,占总文献的69.57%,其中林业基础科学、森林树种(中图分类号S71、S79)的研究的文献有129篇,占农业科学领域文献的67.19%,占总文献的46.76%;畜牧与动物医学(中图分类号S81、S82、S83、S85、S86、S88)的研究文献有46篇,占农业科学领域文献的23.96%,占总文献的16.67%。随后依次是医药、工业技术、生物科学、环境科学及农业经济,分别有论文32篇、23篇、21篇、14篇、10篇、3篇,分别占总文献的11.59%、8.33%、7.61%、5.07%、3.62%、1.09%。
图2 构树相关研究的学科分布Fig.2 Discipline distribution of B.papyrifera related research papers注:构树相关研究发表论文其内容存在学科交叉的情况,故论文数量和占比与总计值存在出入
涉及刊载构树相关研究的期刊多达170家,发文量排名前五的期刊如表1所示。《安徽农业科学》是刊发构树相关研究最多的期刊,达14篇;其次是《中南林业科技大学学报》及《湖北工业大学学报》杂志,均为6篇;再次是《绿色科技》、《江西农业大学学报》、《贵州林业科技》、《贵州农业科学》及《天然产物研究与开发》杂志,均为5篇。其余期刊刊文1~4篇不等。
表1 构树研究刊文量排名前5位的期刊Table 1 Top 5 journals publishing B.papyrifera related studies
通过对检索的276篇文献按照第一作者发文机构进行统计分析,发现排名前5的单位均为有农学、林学等相关学科涉及的重点高校和科研院所,说明构树相关研究与农林学专业基础实力及其人才体量有关。由表2可知,发文量排名第一的单位是贵州大学,其发文量为12篇,随后依次是贵州林业科学研究院、江西农业大学、广东海洋大学、内蒙古农业大学以及桂林医学院,发文量依次为11篇、9篇、9篇、7篇、7篇。
表2 构树相关研究论文数量排名前5位的机构Table 2 Top 5 orgnizations with the most B.papyrifera related publications
对检索到的276篇文献的“被引”情况进行统计分析,得到单篇被引频次排名前10的论文(见表3)。结果表明:被引次次数最高的论文是2016年发表在《生态学报》的篇名为“高温干旱复合胁迫对构树幼苗抗氧化酶活性和活性氧代谢的影响”,引用次数达79次,其次是被引59次的“高温干旱复合胁迫及复水对构树(Broussonetiapapyrifera)幼苗光合特性和叶绿素荧光参数的影响”,发表于《生态学杂志》。被引频次排名前10的论文中,有5篇与植物胁迫生理学有关,说明构树在应对一些恶劣生态环境治理问题时,具有一定的优势。
表3 构树相关研究单篇被引频次排名前10的论文Table 3 Top 10 highly cited papers on B.papyrifera related researches
在基金项目支持上,排名前5的是国家自然科学基金、国家科技支撑计划、国家重点研发计划、贵州省科技计划、中央高校基本科研业务费专项资金、中国科学院科技扶贫项目、贵州省科技支撑计划、贵州省林业科学研究项目(表4)。国家自然科学基金、国家科技支撑计划、国家重点研发计划等国家级项目支持52项,占总文献数的18.84%,中央财政在高校科研、产业扶贫以及科技成果推广上的资金项目支持也达到了12项,说明构树在产学研方面应用潜力巨大,国家对构树的开发和利用较为重视。其他如贵州、江苏、湖北、广东、广西等地方科学基金项目也对构树相关研究给予了支持,也说明了构树在这些省份的研究得到了足够的重视并取得了一定的成果。
表4 构树相关研究基金项目支持分布Table 4 Support distribution of the fund projects of B.Papyrifera related researches
利用CNKI数据库对近10年来关于构树研究发表的论文进行文献计量分析,旨在了解当前关于我国构树的研究现状和发展趋势,为构树的进一步开发和利用提供参考。从检索结果来看,近10年构树研究相关文献报道共计276篇,且主要集中于农业科学领域,占总文献的69.57%。构树在农业科学领域的研究主要集中于构树在胁迫环境条件下的生理特性[18-22]、抗逆性及相关基因挖掘[23]、动物饲料资源的开发与利用[23-27]、栽培与管理技术[28-30]等方面。构树在工业技术[31-33]和医药领域[34-36]也具有较大潜力,其相关文献在总文献的占比达19.92%。此外,构树在环境建设和生态修复方面也发挥着一定的作用,如城市绿化[37-38]、重金属污染土壤修复[39]、矿区破损土地修复[40-41]以及盐碱地治理[42]等。通过对文献来源进行分析,发现贵州大学发表的关于构树研究的论文最多,然后依次是贵州林业科学研究院、江西农业大学、广东海洋大学、内蒙古农业大学以及桂林医学院,说明农林类高校是构树研究的主阵地,这与其专业基础和拥有庞大的农业人才密切相关。在检索到的文献中,有国家级基金项目支持的论文多达52篇,贵州、江苏 、湖北等众多省市级基金项目也对相关研究给予了支持,说明从国家到地方对构树研究都较为重视,同时也从侧面反映了构树具有良好的应用前景。
结合构树的研究现状及相关产业发展的需要,预测今后构树研究的重点将集中于以下几个方面:(1)生态修复与荒漠化治理。我国国土幅员辽阔,地貌类型复杂多样,存在诸多脆弱生境,如喀斯特石漠化、土壤盐渍化、土地沙化等,鉴于构树具有适应性强、生长速度快、易繁殖等特点,可进一步发掘其抗旱、抗盐碱、抗重金属污染、耐贫瘠等抗逆性基因,使之成为修复生态脆弱区和治理环境污染的先锋植物;(2)医药研发。构树含有丰富的黄酮类物质,其乳液、根皮、树皮、叶、果实及种子皆可入药,具有清热解毒、补肾、明目、强筋骨等功效,可进一步发掘其在抗病毒、抗肿瘤、抗氧化等方面药用价值,以提升构树制药产业的发展水平及其产品的附加值;(3)饲料资源化开发。构树叶具有较高的营养价值,富含粗蛋白、粗脂肪、氨基酸、维生素及各种微量元素[43],一些高产的杂交构树,其叶片粗蛋白含量甚至高达26%[44-45],优于苜蓿草粉,是猪[46-49]、牛[50]、羊[51-53]、鸡[54-55]等畜禽的优质蛋白饲料。因此,大力开展构树的青贮、发酵、制粉等饲料化加工技术的研究,对提升饲料营养品质,缓解我国畜牧业饲草料紧缺的状况具有重要意义;(4)纤维素利用研究;构树皮中含有大量的植物纤维,提取后可广泛用于造纸[56]、纺织[57]及复合材料[58-59]等。
综上所述,近年来关于构树资源的开发与利用研究日益受到国家和地方的重视,相关产业和技术研究发展迅速,涉及众多学科和科研单位。从现有文献分析预测可知,构树研究重点集中于林业基础科学、森林树种、畜牧与动物医学等学科,说明国内关于构树的研究主要集中于树种的筛选与培育、栽培与管理技术、饲料资源化开发等方面,这也今后构树研究的热点。此外,随着“绿水青山就是金山银山”等生态理念的提出[60],国家对于环境的保护逐渐重视,构树工业产品的清洁制备及在生态环境修复方面的研究,将是未来发展的重要趋势。在今后研究中,应着重发展构树的综合利用模式,在利用构树生产高附加值产品的基础上,进一步考虑其废弃物的后续加工与处理,如培育食用菌[61-62]、提取黄酮[63]等,拓展构树的利用途径,延长产业链,从而实现经济效益与环境效益的双赢。