我国园艺学领域文献计量与VOSviewer可视化分析

王 弋，唐 山，毕 杰

(河北农业大学图书馆，河北保定 071000)

园艺学是一门以研究园艺作物生长规律、基因遗传与繁育、栽种、害虫防治、采后处理工艺、储藏与生产等领域的基本原理和应用技术学科。1929年，金陵大学园艺科目教务长李超然等在南京金陵大学创立了“中国园艺学会筹备联委会”，园艺学科由此不断传承发展。在2019年中国北京世界园艺博览会开幕典礼上习主席发布了《共谋绿色生活，共建美丽家园》的办会主旨讲话，向全世界发出共同建设美丽地球家园、共同构建人类命运共同体的倡议，并给出了“中国方案”，向世界传递了中国走绿色发展道路的坚定信念和自信心，明确提出了应当追求“人与自然和谐、绿色发展繁荣、热爱自然情怀、科学治理精神、携手合作应对”5个主张，发出了“同筑生态文明之基，同走绿色发展之路”的重要倡议，进一步对园艺学科研工作者指出了生态文明建设的新规定和新起点。园艺学研究不仅局限于农学基础理论和研究园艺作物成长发育、遗传规律、病虫害防治、处理工艺、储藏与生产等应用技术，还应该着重研究对丰富人类营养和改进人们生活生产方式具有切实影响的新方向，国内专家学者也一直在不断追踪全球园艺学行业的研究成果和理论前沿领域，并对新动向进行剖析研判。于奇等[1]对我国10所高校园艺学学科文献进行了计量分析，对比了发展的优势和不足，为提高学科的国际竞争力提供参考。孙会军[2]使用CiteSpace分析了我国园艺学2003—2012年的研究力量、主题词和发展趋势并进行了可视化分析。刘彬等[3]通过WOS和CiteSpace对2005—2014 年间以60余种常见园艺植物为题目的SCI文献进行了统计分析。这些研究对我国园艺学研究起到了积极的推动作用。鉴于此，笔者通过Web of Science数据库获取数据源，研究我国学者在园艺学领域2011—2021年发表的SCI文献，使用VOSviewer分析工具的共词聚类分析方法，绘制知识图谱，实现文献知识单元的关系构建和可视化分析，以期为我国园艺学发展现状提供理论依据。

1 数据来源与研究方法

1.1 数据来源使用Web of Science数据库，选择Web of Science核心合集，检索栏选择检索“Web of Science类别”为“Horticulture”，选择检索时间2011-01-01至2021-12-31点击检索，得到结果后在左侧精炼检索结果栏目选择文献类型“论文、综述论文”，国家/地区选择“PEOPLES R CHINA”分别点击精炼，得到8 391条数据信息，导出其全纪录与引用参考信息，得到近10年我国园艺学领域的相关SCI文献信息，以此作为数据源。

1.2 研究方法Web of Science数据库是Clarivate Analytics公司旗下当今权威的科技文献检索和分析评估数据库，能够通过这一数据库进行汇集和分析科研评价,获取收录论文摘要及其所引用的参考文献，通过检索Web of Science数据库，能够获取我国近10年园艺学科研文献；VOSviewer是荷兰莱顿大学科技研究中心尼斯·杨·凡·艾克和卢多·瓦特曼于2009年开发的一款基于JAVA的免费软件，主要用于图形化展示数据的文献共被引图谱关系，利用VOSviewer软件分析园艺学领域相关发文情况、合作关系、关键词等数据，构建可视化知识图谱分析，更直观地发现其合作网络和对应关系。

2 统计结果与分析

2.1 发文量分析分别统计2011—2021年我国园艺学领域的SCI学术文献发文量，有助于进一步分析该学科领域发展态势。

由图1可知，2011—2021年我国园艺学领域学者SCI文献发文量呈现起伏增长发展态势，近10年的年均增长率为14.06%。2011—2021年呈现递进增长态势，2019年以后有较大增幅，这也与我国举办世界园艺博览会且习近平总书记对“同筑生态文明之基，同走绿色发展之路”的生态文明建设作出重要指示密切相关。

图1 2011—2021年我国园艺学领域SCI文献发文量比较Fig.1 Comparison of number of SCI documents in horticulture in China from 2011 to 2021

2.2 投递期刊分析对8 391条园艺学文献进行刊源分析，共计投递42种期刊，根据2021中国科学院SCI期刊分区情况，1区期刊5种投递占比29.0%,被引占比44%；2区期刊2种投递占比22.8%,被引占比44%；3区期刊7种投递占比28.5%,被引占比26%；4区期刊27种投递占比19.0%,被引占比7.3%。投递文献最多的期刊是2区期刊《SCIENTIA HORTICULTURAE》,篇数占比22.56%，被引频次占比22.58%，投递期刊量前10数据详见表1。

2.3 基金资助情况对2011—2021年园艺学领域的8 391条园艺学文献中，研究人员地址标注中国的资助基金项目进行汇总：国家自然科学基金占比56.45%,被引占比53.3%；中央高校基本科研基金占比6.39%,被引占比6.47%；国家留学基金占比2.43%,被引占比3.46%；中国博士后科学基金占比2.84%,被引占比2.68%；国家重点基础研究发展基金计划占比1.87%,被引占比2.92%。国家自然科学基金是我国学者近10年园艺学领域SCI论文主要资助基金。

2.4 机构分析汇总8 391条园艺学文献，提取到机构共计1 033个，高等院校与学术体系占比75.31%，研究院所占比16.75%，政府机构占比3.29%，其后为非营利组织、公司等。共计有72个国家或地区机构与国内机构有合作关系，与国内作者合作较多的机构国家依次为美国占比25.09%，法国占比4.74%，日本占比4.74%，澳大利亚占比4.56%，英国4.04%。我国学者在近10年园艺学SCI文献中的对外合作机构以美国机构为主。

表1 2011—2021年我国园艺学SCI文献投递量期刊前10数据Table 1 Top 10 journal data of SCI literature delivery volume of horticulture in China from 2011 to 2021

2.5 机构共现分析利用VOSviewer软件将获取的原始数据导入其中，选择“Co-authorship”分析“Organizations”机构项目，“Minimum number of documents of an organization”最低发文量参数设置为10、“Minimum number of citations of an organization”最低引用次数设置为5，检索得到数据结果249，“Number of authors to be selected”阈值设置为68，得到我国园艺学领域文献研究机构合作关系的知识图谱网络，见图2。在图2中，圆形表示研究机构，圆形面积大小表示该机构文献数量；圆形之间的连接线代表与其合作的其他机构网络关系，连线数量表示合作频次；每一种颜色代表一个聚类关系集合。

由图2可知，我国园艺学领域机构共形成8个不同颜色表示的研究机构聚类，各个研究团体之间也有相互穿插联系，各个研究机构聚类的主要具体情况如下：

(1)机构最多的是红色聚类，在这个聚类中共有18个研究机构：安徽省农业科学院、安徽农业大学、中国农业科学院、中国农业大学、河北省农林科学院、河北农业大学、黑龙江省农业科学院、河南省农业科学院、河南农业大学、国际玉米和小麦改良中心、吉林省农业科学院、密歇根州立大学、中国农业农村部、东北农业大学、青岛农业大学、山东省农业科学院、山西省农业科学院、山西农业大学。中国农业科学院在这一聚类中与其他机构合作网络最为密切，在18个机构中多以我国北方研究机构为主，包含地方农业类高校和地方农业类研究所，有密歇根州立大学和国际玉米和小麦改良中心2个国外研究机构。

图2 2011—2021年我国园艺学SCI文献机构合作知识图谱Fig.2 Cooperative knowledge map of horticultural SCI Literature Institutions in China from 2011 to 2021

(2)绿色聚类共有15个研究机构，分别是加拿大农业及食品部、中国科学院亚热带农业生态研究所、福建省农业科学院、福建农林大学、甘肃农业大学、广东省农业科学院、广西农业科学院、广西大学、海南大学、湖南农业大学、中国教育部、西南大学、佛罗里达大学、乔治亚大学、昆士兰大学。华南农业大学在这一聚类中与其他机构合作网络较为密切，在16个机构中多以我国南方研究机构为主，且和3所国外大学有合作关系。

(3)深蓝色聚类中共有12个研究机构，分别是美国农业科学研究院、康奈尔大学、堪萨斯州立大学、西北农林科技大学、山东农业大学、上海农业科学院、上海交通大学、加州大学戴维斯分校、威斯康星大学、美国农业部农业研究局、华盛顿州立大学、扬州大学。西北农林科技大学在这一聚类中与其他机构合作网络较为密切，在12个机构中有7所国外高校和研究机构，说明这聚类的国内研究机构与国外机构有较为密切的学术合作。

(4)黄色聚类中共有8个研究机构项，分别是北京市农林科学院、北京林业大学、中国林业科学院、江苏省农业科学院、南京农业大学、南京林业大学、沈阳农业大学、田纳西大学。南京农业大学在这一聚类中与其他机构合作网络较为密切。

(5)紫色聚类中共有7个研究机构项，分别是华中农业大学、湖北省农业科学院、西澳大利亚大学、长江大学、云南省农业科学院、浙江省农业科学院、浙江大学。华中农业大学在这一聚类中与其他机构合作网络较为密切。

(6)浅蓝色聚类中共有3个研究机构项，分别是农业农村部、四川省农业科学院、四川农业大学。

(7)橙色聚类中共有2个研究机构项，分别是新疆农业科学院和新疆农业大学。

(8)棕色区域聚类中共有2个研究机构项，中国科学院和中国科学院大学。

统计分析机构在园艺学领域SCI总篇数、被引频次和总链接强度，能够对在该领域处于优势地位的研究机构进行充分表达，结果见表2～4。从表2～4可以看出，2011—2021年我国园艺研究领域中国农业科学院、南京农业大学、中国科学院3所机构在该研究领域发文量和总被引频次处于领先地位，说明其有较强的科研实力；从总链接强度和关系来看，中国农业科学院、华南农业大学、南京农业大学、华中农业大学等对外机构合作较为广泛，中国科学院与中国科学院大学合作较为紧密，但与其他机构的合作强度不高。此外，在与我国高校联系比较紧密的前10名高校中还出现了1所国外机构,即美国农业部农业研究局，说明该机构在园艺学领域与我国高校学者有较多合作。

2.6 文献关键词共现分析文献关键词是对文献中心内容有实质意义的词汇，用作标引论文内容特征的词语，便于信息系统汇集和供读者检索，关键词的逻辑组合能够表征论文主题内容，精准的概括论文中的核心内容。将获取的2011—2021年我国园艺研究领域8 391条文献数据导入VOSviewer软件，选择“Co-occurrence”分析“All keywords”所有关键词项目，“Minimum number of occurrences of a keyword”关键词出现频次设置为5，得到检索结果2 957，“Number of keywords to be selected”阈值设置为1 000，得到2011—2021年我国园艺学领域文献关键词共现知识图谱，见图2。圆形面积表示关键词出现的频率，面积越大该关键词出现的频次越高；圆形之间的连线表示两者间的关联性，相同圆形颜色的聚类表示文献关键词有一定相关性[4]。

表2 2011—2021年我国园艺学SCI文献论文篇数前10研究机构Table 2 The top ten articles of horticultural SCI literature in research institutions in China from 2011 to 2021

表3 2011—2021年我国园艺学SCI总被引频次前10研究机构Table 3 The top ten SCI cited frequency of research institutions in horticulture in China from 2011 to 2021

表4 2011—2021年我国园艺学SCI总链接强度前十研究机构Table 4 The top ten SCI total link strength of research institutions in horticulture in China from 2011 to 2021

由图3可知，共形成了4个大的关键词聚类，红色聚类中关键词权重最大的是“识别鉴定”，绿色聚类中关键词权重最大的是“品质”，蓝色聚类中关键词权重最大的是“表达方式”，黄色聚类中关键词权重最大的是“发育”，各个聚类的主要前30关键词经合并见表5[5]。

图3 2011—2021年我国园艺学领域文献关键词共现知识图谱Fig.3 Knowledge map of literature keyword co-occurrence in horticulture field in China from 2011 to 2021

表5 2011—2021年我国研究机构园艺学SCI文献前30高频关键词

通过汇总数据分析，近10年来我国园艺学研究领域SCI文献研究热点主要聚焦在品种鉴别和基因类研究、品质提升、育种类方向、环境应激和病虫害防治等方向。

3 结论与建议

利用Web of Science数据库检索2011—2021年我国园艺学领域的SCI文献为研究数据源，采用传统统计学方法和VOSviewer软件对近10年来我国园艺学领域的8 391篇SCI文献进行了深入的分析，发现我国园艺学领域文献数量保持增长趋势，反映新形势下我国高等院校和科研工作者高度重视园艺学的科技研究，近10年的文献年均增长率14.06%，2011—2018年呈现递进增长态势，2019年以后有较大增幅的原因是国家层面对园艺发展新要求的宣传导向，说明我国政府越来越重视园艺学对丰富人类营养和美化、改善人类生存环境的重要意义[6-10]。发文投递《SCIENTIA HORTICULTURAE》期刊占比较高，国家自然科学基金是我国学者近10年园艺学领域SCI论文主要资助基金，对外合作机构以美国机构为主，中国农业科学院、南京农业大学、中国科学院3所机构在该研究领域发文量和总被引频次处于领先地位，说明其有较强的科研实力，国内其他研究机构间的合作关系也较为密切，呈现以地域为特征的机构抱团、地方农业类研究所与高校携手发展的特点。根据关键词聚类分析显示，我国园艺学领域的研究热点主要聚焦在品种鉴别和基因类研究、品质提升、育种类方向、环境应激和病虫害防治等方向[11-15]。

我国园艺学领域研究呈现出积极向上的发展态势，文献具有一定的创新性和重要性并紧随研究热点，国际合作机构对象有一定局限性，与美国研究机构合作较多，与其他世界主要发达国家，特别是与园艺学领域研究实力最强的世界一流高校之间的合作还不够紧密，在这些方面还有非常大的提升空间[16]。建议积极参加对外学术交流，进一步拓展国际合作对象，着力研究适合我国国情的“构建生态文明建设，走绿色发展道路”的关键倡议，推动园艺学生态文明建设的新起点和新思路研究，进一步加强国内园艺学研究领域国内高校、研究所和企业类合作，打破地域壁垒，加强园艺学领域的学科交叉研究，不但要依据园艺学领域进行更深层次、更普遍的学科交叉研究，还需要紧随园艺学领域的前端科研热点，持续追踪重要、难点关键问题，结合数字孪生、VR等新技术运用于园艺研究领域，持续打造新的研究热点[17-20]。