基于文獻計量分析的近30年國內外鹽堿地研究進展

杜學軍 胡樹文

摘要 [目的]為全面了解鹽堿地領域研究發展現狀和未來研究趨勢。[方法]利用Web of Science的核心合集數據庫文獻檢索功能，結合HiteSpace和VOSviewer等文獻可視化分析軟件，系統總結并分析了鹽堿地領域研究的發文量、關鍵詞、國家、機構、作者等。[結果]鹽堿地領域研究正處于快速發展階段，總發文量呈二次函數形式增長;發文量最多的國家是中國，發文量最多的研究機構是中國科學院，發文量最多的作者是中國科學院新疆生態與地理研究所李彥，發文量最多的期刊為《Agricultural Water Management》。中國和美國、澳大利亞等國有密切合作關系，中國科學院與發文量較多的幾個研究機構均有密切關系。鹽堿地領域研究主要集中在植物對鹽脅迫響應、農田水肥管理、土壤改良、土壤微生物等方面。未來研究熱點可能集中在農業水資源可持續利用和土壤微生物多樣性2方面。[結論] 該研究有助于研究者了解鹽堿地領域研究現狀及未來研究熱點。

關鍵詞 鹽堿地;Web of Science;文獻計量學;研究趨勢

中圖分類號 S-058;S 156? 文獻標識碼 A

文章編號 0517-6611（2021）18-0236-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.18.057

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Research Progress of Saline-alkali Land at Home and Abroad over the Past 30 Years Based on Bibliometric Analysis

DU Xue-jun，HU Shu-wen （College of Resources and Environmental Science，China Agricultural University，Beijing 100193）

Abstract [Objective] To fully understand and analyze the present situation and future research trend of saline-alkali land research.[Method] We made use of the literature retrieval function of Web of Science core collection database，combined with HiteSpace and VOSviewer and other literature visualization analysis software，systematically summarizes and analyzes the number of papers，keywords，countries，institutions，authors and so on.[Result]The research in the field of saline-alkali land was in the stage of rapid development，and the total number of articles published was increasing in the form of quadratic function;the country with the largest number of articles was China，the research institution with the largest volume of publication was the Chinese Academy of Sciences，the author with the largest volume of publication is Li Yan of Xinjiang Institute of Ecology and Geography of the Chinese Academy of Sciences，and the journal with the largest volume of publication was Agricultural Water Management.China had close cooperative relations with the United States，Australia and other countries，the Chinese Academy of Sciences had a close relationship with several research institutions with a large number of papersthe research in the field of saline-alkali land was mainly focused on the response of plants to salt stress，farmland water and fertilizer management，soil improvement，soil microorganisms and so on.The future research hotspots might focus on sustainable utilization of agricultural water resources and soil microbial diversity.[Conclusion]This research is helpful for researchers to understand the current research situation and future research hotspots in the field of saline-alkali land.

Key words Saline-alkali land;Web of Science;Bliometrics;Research trend

基金項目 國家重點研發計劃（2016YFC0501205，2016YFC0501208，2017YFD0200706）。

作者簡介 杜學軍（1992—），男，河北石家莊人， 博士研究生，研究方向：鹽堿地改良。*通信作者，教授，博士，從事土壤修復研究。

收稿日期 2021-01-06;修回日期 2021-01-26

鹽漬化土壤在世界范圍內分布廣泛，特別是在干旱和半干旱地區，世界糧農組織（FAO）2005年統計全球約有9.55億hm2鹽堿地[1]。隨著全球經濟的快速發展，人類對土地資源的不合理開發利用導致土壤結構和生態環境變差，加速了土壤鹽漬化過程[2]。因此，鹽堿地領域相關研究及其合理開發利用對保護全球耕地資源和恢復生態環境具有很重要的現實意義。中國是受土壤鹽漬化影響最嚴重的地區之一，總面積達3600萬hm2，占全國可利用土地總面積的4.88%，而且還在以每年1%的速度增長[3]。鹽堿地類型可分為4種，分別為東北松嫩平原鹽堿地（土壤鹽分以Na 2CO 3和NaHCO 3為主）[4]、東部濱海鹽堿地（土壤鹽分以NaCl和MgCl 2為主）[5]、黃淮海平原（河流兩岸）的混合型鹽堿土（土壤鹽分以Na+、CO 3、Cl-、SO 42-為主）[6]、半荒漠境內陸鹽堿土（土壤鹽分主要以Na 2SO 4為主）[7]，分布在中國黑龍江、吉林、內蒙古、新疆、河北、山東等地區。國內外許多學者已經從不同角度、尺度、地區進行了詳細研究和綜述[8-10]，但主要針對鹽堿地領域的具體內容進行研究，未能全面反映鹽堿地

領域的發展歷程和未來研究趨勢。鑒于此，筆者利用計量學方法，借助HiteSpace和VOSviewer等文獻可視化分析軟件，系統總結歸納了1990—2019年近30年來國內外鹽堿地領域相關研究文獻，分析其發展歷程及規律，提出未來研究趨勢和熱點，以期為鹽堿地領域研究提供借鑒。

1 數據來源和研究方法

該研究使用的數據源來自美國湯森路透公司的Web of Science的核心合集數據庫，是國家權威的綜合性核心期刊引文索引數據庫，對于了解某一研究方向的進展具有很高的權威性和科學性。因此，該研究于2020年8月22日以"sodic* soil*" or "alkali* soil*" or "salin* soil*" or "sodic* land" or "alkali* land" or "salin* land*" or "salt* soil" or "salt* land" or "soil salin*"為檢索式進行檢索，檢索時間段為1990年1月1日—2019年12月31日，以文獻類型Article和Review進行精煉，逐篇進行篩，選剔除不相關文獻，最終檢索出鹽堿地相關研究文獻11 015篇。

該研究借助Excel和HistCite軟件對文章年發表量、累積發表量和期刊發表量進行統計分析，利用VOSviewer軟件對關鍵詞共現（出現頻次100次以上）、重要國家合作關系（發表文章50篇以上）、重要機構合作關系（發表文章50篇以上）、重要作者合作關系（發表文章10篇以上）等進行分析。其中，各網絡知識圖譜中節點大小代表出現頻次或發表文章數量，連線粗細代表2個節點間關系緊密程度。

2 結果與分析

2.1 近30年文章年發表量和累積發表量

根據文獻計量學理論，某一研究領域發表文獻數量按時間進行統計，能夠分析出該領域研究熱點和發展趨勢[11]。圖1為利用HistCite軟件對1990—2019年期間鹽堿地領域文章發表情況年度統計。從圖1可以看出，從1990年開始，年發表量和累積發表量都在逐年增加，呈二次函數形式增長，R2分別為0.99和0.98。這表明鹽堿地領域研究越來越受到學者們的關注，成為當前的研究熱點之一，并且根據目前文章發表量趨勢，在未來一段時間內，鹽堿地領域研究仍是學者們關注的熱點。

2.2 近30年詞頻100次以上關鍵詞分析

關鍵詞是文章的核心，能夠反映整篇文獻的研究內容，該研究利用VOSviewer軟件對3 764個文獻關鍵詞進行聚類分析（詞頻≥100），獲得關鍵詞共現網絡圖（圖2）。從圖2可以看出，近30年鹽堿地領域主要集中在植物抗鹽脅迫、農田水肥管理、土壤改良、土壤微生物等方面。詞頻100以上關鍵詞只有石膏（gypsum）和生物炭（biochar），表明2種修復材料是鹽堿地改良常用材料。鹽堿土鹽分以鈉鹽為主，隨含鹽量和交換性鈉離子百分率的增加土壤團聚體的穩定性顯著降低，黏粒的分散性顯著增加[12]。利用石膏類物質（主要成分CaSO 4）改良鹽堿地的發展歷史由來已久，早在19世紀后期，Hilgad就開始用石膏改良鹽堿地[13]。前人對石膏的改良機理也進行了大量研究[14-15]。但由于天然石膏的開采成本較高，常用脫硫石膏、磷石膏等代替。脫硫石膏是燃煤煙氣脫硫過程中產生的副產物。為達到煙氣排放標準，幾乎所有燃煤廠都必須去除煙氣中SO 2，因此我國脫硫石膏產量在逐年上升。Wang等[16-18]利用脫硫石膏在西北和東北等地區進行了大面積應用，結果表明脫硫石膏改良鹽堿地是一項很有前途的技術，值得在世界范圍內推廣應用。石膏類物質改良機理如下：①Ca2+與土壤膠體附著的Na+發生置換作用，降低交換性Na+含量，從而降低土壤堿化度;②CaSO 4會與土壤中的CO 32-和HCO 3-發生反應，生成CaCO 3和Ca（HCO 3） 2，從而降低土壤pH;③Ca2+對土壤團粒結構形成具有積極作用，可以與土壤腐殖酸結合從而改善土壤結構，促進土壤團聚體的形成，增加土壤透水透氣性能，促進土壤脫鹽速度;④石膏類物質（CaSO 4）除了對土壤產生積極影響外，還可以作為一種鈣肥和硫肥對作物產生影響，為作物供硫素和鈣素營養，提高作物產量[19]，而磷石膏還可以作為一種磷肥，為土壤提供磷素[20]。生物炭是近年來興起的土壤改良材料，從關鍵詞共現網絡圖可以看出，生物炭與有機質和磷素共現頻次較高，說明生物炭主要通過提高土壤養分含量改良鹽堿地，這與安顯金等[21]研究結果一致。

2.3 國家發文量及合作關系分析

圖3為發表50篇文章以上國家之間關系網絡圖，其中圓圈大小代表文章發表數量，連線粗細代表國家之間聯系緊密程度。世界三大鹽堿地分別為中國東北松嫩平原地區、美國加利福尼亞州地區和澳大利亞維多利亞州地區[22]，而通過文獻計量發現發文量排名前3的國家分別是中國（2 807）、美國（1 705）、澳大利亞（1 153）。發文量最大的中國與美國、澳大利亞、德國、日本、巴基斯坦等國家在鹽堿地領域研究方面有密切的合作關系。

2.4 研究機構和作者發文量及合作關系分析 發文量前5的研究機構分別為中國科學院（892）、澳大利亞阿德萊德大學（210）、中國科學院大學（204）、中國農業大學（201）、澳大利亞西澳大學（193）。發文量最高的中國科學院與國內的中國科學院大學、中國農業大學、中國農業科學院、云南大學、北京師范大學、山東農業大學等機構都有密切合作關系，與國外的阿德萊德大學、西澳大學等也有密切合作關系。中國科學院是中國科研水平最高、科研工作者最多的研究機構，為中國乃至世界鹽堿地領域研究做了重大貢獻。而發文量最高的作者為中國科學院新疆生態與地理研究所李彥（72），主要研究內容是干旱區植物水分響應與適應;中山大學李文均（62）主要研究內容為土壤微生物;江蘇農業科學院邵宏波（50）主要研究內容為鹽堿土改良與植物生理學;澳大利亞阿德萊德大學Petra Marschner（47）研究內容主要為鹽堿土微生物與有機碳動態研究;印度鹽分研究所Sharma DK（47）主要研究內容為植物抗鹽脅迫研究。從圖5可以看出，邵宏波與Petra Marschner合作較為緊密，李文均與李欣、李麗、徐立華、王會等多位國內作者有密切合作，張旭東、王清、賴遠明、張靜等相互之間合作較為密切，于君寶、萬書勤、王志春、康躍虎相互之間合作關系較為密切。

2.5 文章發表主要期刊分析

表1為鹽堿地研究領域相關論文發表重要期刊，通過對期刊進行統計分析有助于讀者選擇性閱讀文獻，減少查找工作量，也可引導作者選擇性投稿。《Agricultural Water Management》發表文章和總被引次數最多，它主要關注農業水管理方向研究，說明目前鹽堿地更多傾向于水資源研究。總被引次數前3期刊分別為《Agricultural Water Management》《Plant and Soil》和《Geoderma》，表明這些期刊為鹽堿地領域研究頂級期刊，發表的文獻質量高，具有很高的參考價值。

3 結論

（1）從鹽堿地研究相關發文量和趨勢來看，該領域研究正處在快速發展階段，尤其中國發文量最高。中國鹽堿地領域研究發文量最多的機構是中國科學院，且中國科學院新疆生態與地理研究所李彥發文量最多，期刊《Agricultural Water Management》發表文章和總被引次數最多。

（2）中國與美國、澳大利亞、德國、日本、巴基斯坦等國家在鹽堿地領域研究方面有密切的合作關系，中國科學院與阿德萊德大學、中國科學院大學、中國農業大學、西澳大學等機構均有密切合作關系，對中國乃至世界鹽堿地研究做出巨大貢獻。

（3）鹽堿地領域研究主要集中在植物對鹽脅迫響應、農田水肥管理、土壤改良、土壤微生物等熱點問題，而未來研究熱點可能會集中在農業水資源可持續利用和土壤微生物多樣性兩大方面。

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