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中国土壤重金属污染修复研究与发展趋势
——基于CiteSpace软件计量分析中国知网数据库文献

2023-04-22阙云飞

湖北畜牧兽医 2023年4期
关键词:发文图谱可视化

杨 艳,阙云飞

(贵州省检测技术研究应用中心,贵阳 550014)

矿产资源开发以及粗放的生产方式导致土壤重金属污染[1]。农作物生长过程中对重金属的吸收和富集作用,不仅降低农产品品质,带来经济损失,而且通过食物链传递到人,影响生命健康[2-4]。多数农户对耕地重金属污染的关注度和认知不足[5],土壤重金属污染研究已成为热点。研究人员在重金属污染来源及分布[6]、生态风险评价[7]、快速检测及修复[8]等领域都取得了较多成果并得以应用。利用文献计量分析方法对数据库中相关领域研究论文进行检索,能够直接梳理出该研究领域的热点和发展趋势并且直观地展示出来[9-11]。本研究通过检索中国知网(CNKI)数据库中国土壤重金属污染修复领域的论文,利用CiteSpace 6.1.R6 可视化软件加以分析和直观展示,旨在了解中国在该领域的研究热点、年发文量、核心作者及研究机构,以期为中国土壤重金属污染修复领域的发展及热点前沿研究提供参考。

1 数据来源与处理

1.1 数据来源

以中国知网(CNKI)数据库(www.cnki.net)中学术期刊为研究样本进行高级检索,检索主题为土壤AND 重金属污染AND 修复(中英文扩展),文献发表时间为2012—2022 年,来源类别为SCI、EI、北大核心、CSSCI、CSCD,检索条件为精确,共检索出土壤重金属污染修复相关文献1 772 篇(数据下载日期为2023 年01 月05 日),并导出以Refworks 格式储存。

1.2 数据处理与分析

利用CiteSpace 6.1.R6 可视化软件对导出的文献进行去重后得到1 727 篇相关文献。在CiteSpace 6.1.R6 软件可视化页面,Time Slicing 设置为2012—2022 年,Years Per Slice 为1 年,Node Types 设置为Author、Institution、Key word,分别得到时间线图谱、聚类知识图谱以及突现图谱。数据处理及作图采用Excel软件。

2 结果与分析

2.1 年发文量分析

由图1 可知,2012—2022 年,中国土壤重金属污染修复研究论文年发文量整体呈缓慢上升的趋势,2017—2022 年,年发文量均高于150 篇,且2019 年和2021 年年发文量在200 篇以上,2020 年及2022 年虽有波动,但还是能直观地看出该领域逐渐得到重视,且2018—2022 年年发文量居高不下。这说明了2018—2022 年中国生态保护战略实施,加大了该领域科学研究的投入力度,最终也带来了较好的成果产出。

图1 研究论文年发文量

2.2 核心作者分析

研究作者共现图谱见图2,作者总人数N=496、作者之间的联系(连线数)E=724、Density为0.005 9。根据普莱斯定律核心作者发文公式N=0.749(Nmax)1/2计算(Nmax为最高产作者发文量),发文数N篇以上为核心作者[12]。本研究论文数据检索中Nmax=19,经计算N≈7,即发文数7 篇以上为该研究领域的核心作者,共21 位,占总数的4.23%,且核心作者共发文212 篇,占总数的12.28%,表明该研究领域尚未形成核心作者群。其中,发文量前三位的分别是农业农村部环境保护科研监测所的徐应明(19 篇)、中国科学院南京土壤研究所的周静(17 篇)和农业农村部环境保护科研监测所的孙约兵(16 篇)。由于原分析图谱中作者共现关系较分散,因此,此处仅表示出7 个共现关系,表明仅部分研究人员有合作交流,且位于中心位置,而该研究领域内还未形成更大、更多的合作研究关系。

图2 研究作者共现图谱

2.3 核心研究机构分析

由表1 可知,2012—2022 年总发文量中,该领域核心机构发文量前20 名共发文301 篇,占总发文量的17.43%。其中,12 所研究机构为国内高等院校,表明高校是中国土壤重金属污染修复研究的核心。同时,前20 名核心机构的地域分布涉及中国北部、南部、西北地区等,体现出该研究领域广泛的地域性,也反映出中国受重金属污染较严重。

表1 发文量前20 名的核心机构

2.4 基金项目统计分析

由表2 可知,在基金项目排名前20 名中国家层面的基金项目资助较多,仅国家自然科学基金资助论文就多达644 篇,占总发文量的37.29%,表明中国土壤重金属污染修复领域的研究在国家层面获得的支持力度较大。中央到地方及各部委也有较大的资助力度,在基金项目排名前20 名中各地方资金项目资助,湖南省论文发表量最多,为64 篇,此外,还有浙江省、广东省、河南省、江苏省、福建省及安徽省,也表明各地方项目资助对土壤重金属污染修复的重视。

表2 排名前20 名的基金项目

2.5 研究方向分析

通过CiteSpace 6.1.R6 可视化软件关键词热点聚类图导出中心性关键词和高频关键词,并统计排名前20 名的高频关键词。由表3 可知,前20 名高频关键词出现频次均大于20 次,包含重金属、土壤、植物修复、土壤修复、修复、镉污染、土壤污染、生物炭等,表明中国土壤重金属污染修复领域中的重点和热点研究方向。

表3 排名前20 名的高频关键词

2.6 关键词可视化分析

通过对关键词突现图谱进行分析发现,中国土壤重金属污染修复领域涉及了生物学、环境科学、化学、作物学等学科,表明该研究领域多学科融合研究现象较普遍,对研究人员知识储备面要求更高。通过分析2012—2022 年研究的排名前15 名突现关键词(图3),说明该研究领域不仅涉及基础研究,还涉及应用研究,主要涉及重金属污染修复和环境风险评价方向。由图4 可知,植物修复、重金属、土壤修复、镉污染、土壤等是该研究领域中众多关键词的共有连接点,也表明了现在的研究热点和未来的发展方向。

图3 2012—2022 年研究的排名前15 名关键词突现图谱

图4 排名前15 名的关键词时间线图谱

利用CiteSpace 6.1.R6 可视化软件中“LLR 算法”分析得到关键词聚类知识图谱。由图5 可知,该领域共有11 个聚类,分别为植物修复、重金属、土壤修复、镉污染、土壤、农田土壤、海泡石、修复、生物修复、小白菜和土壤改良,直观地反映了中国土壤重金属污染修复领域的研究内容分布情况,并可将其归纳为耕地土壤重金属污染、生物修复技术及土壤改良技术3 个研究领域。

图5 关键词聚类知识图谱

3 小结

本研究通过CNKI 数据库导出2012—2022 年中国土壤重金属污染修复领域的相关研究论文,利用CiteSpace 6.1.R6 软件进行可视化数据分析。结果表明,该领域的相关研究在国家层面获得的支持力度较大,并以高等院校为主要研究机构,但在国内还尚未形成核心作者群;耕地土壤重金属污染、生物修复技术及土壤改良技术3 个研究方向是该领域的研究热点及发展趋势。

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