我國園藝學領域文獻計量與VOSviewer可視化分析

王 弋，唐 山，畢 杰

(河北農(nóng)業(yè)大學圖書館，河北保定 071000)

園藝學是一門以研究園藝作物生長規(guī)律、基因遺傳與繁育、栽種、害蟲防治、采后處理工藝、儲藏與生產(chǎn)等領域的基本原理和應用技術學科。1929年，金陵大學園藝科目教務長李超然等在南京金陵大學創(chuàng)立了“中國園藝學會籌備聯(lián)委會”，園藝學科由此不斷傳承發(fā)展。在2019年中國北京世界園藝博覽會開幕典禮上習主席發(fā)布了《共謀綠色生活，共建美麗家園》的辦會主旨講話，向全世界發(fā)出共同建設美麗地球家園、共同構建人類命運共同體的倡議，并給出了“中國方案”，向世界傳遞了中國走綠色發(fā)展道路的堅定信念和自信心，明確提出了應當追求“人與自然和諧、綠色發(fā)展繁榮、熱愛自然情懷、科學治理精神、攜手合作應對”5個主張，發(fā)出了“同筑生態(tài)文明之基，同走綠色發(fā)展之路”的重要倡議，進一步對園藝學科研工作者指出了生態(tài)文明建設的新規(guī)定和新起點。園藝學研究不僅局限于農(nóng)學基礎理論和研究園藝作物成長發(fā)育、遺傳規(guī)律、病蟲害防治、處理工藝、儲藏與生產(chǎn)等應用技術，還應該著重研究對豐富人類營養(yǎng)和改進人們生活生產(chǎn)方式具有切實影響的新方向，國內(nèi)專家學者也一直在不斷追蹤全球園藝學行業(yè)的研究成果和理論前沿領域，并對新動向進行剖析研判。于奇等[1]對我國10所高校園藝學學科文獻進行了計量分析，對比了發(fā)展的優(yōu)勢和不足，為提高學科的國際競爭力提供參考。孫會軍[2]使用CiteSpace分析了我國園藝學2003—2012年的研究力量、主題詞和發(fā)展趨勢并進行了可視化分析。劉彬等[3]通過WOS和CiteSpace對2005—2014 年間以60余種常見園藝植物為題目的SCI文獻進行了統(tǒng)計分析。這些研究對我國園藝學研究起到了積極的推動作用。鑒于此，筆者通過Web of Science數(shù)據(jù)庫獲取數(shù)據(jù)源，研究我國學者在園藝學領域2011—2021年發(fā)表的SCI文獻，使用VOSviewer分析工具的共詞聚類分析方法，繪制知識圖譜，實現(xiàn)文獻知識單元的關系構建和可視化分析，以期為我國園藝學發(fā)展現(xiàn)狀提供理論依據(jù)。

1 數(shù)據(jù)來源與研究方法

1.1 數(shù)據(jù)來源使用Web of Science數(shù)據(jù)庫，選擇Web of Science核心合集，檢索欄選擇檢索“Web of Science類別”為“Horticulture”，選擇檢索時間2011-01-01至2021-12-31點擊檢索，得到結果后在左側(cè)精煉檢索結果欄目選擇文獻類型“論文、綜述論文”，國家/地區(qū)選擇“PEOPLES R CHINA”分別點擊精煉，得到8 391條數(shù)據(jù)信息，導出其全紀錄與引用參考信息，得到近10年我國園藝學領域的相關SCI文獻信息，以此作為數(shù)據(jù)源。

1.2 研究方法Web of Science數(shù)據(jù)庫是Clarivate Analytics公司旗下當今權威的科技文獻檢索和分析評估數(shù)據(jù)庫，能夠通過這一數(shù)據(jù)庫進行匯集和分析科研評價,獲取收錄論文摘要及其所引用的參考文獻，通過檢索Web of Science數(shù)據(jù)庫，能夠獲取我國近10年園藝學科研文獻；VOSviewer是荷蘭萊頓大學科技研究中心尼斯·楊·凡·艾克和盧多·瓦特曼于2009年開發(fā)的一款基于JAVA的免費軟件，主要用于圖形化展示數(shù)據(jù)的文獻共被引圖譜關系，利用VOSviewer軟件分析園藝學領域相關發(fā)文情況、合作關系、關鍵詞等數(shù)據(jù)，構建可視化知識圖譜分析，更直觀地發(fā)現(xiàn)其合作網(wǎng)絡和對應關系。

2 統(tǒng)計結果與分析

2.1 發(fā)文量分析分別統(tǒng)計2011—2021年我國園藝學領域的SCI學術文獻發(fā)文量，有助于進一步分析該學科領域發(fā)展態(tài)勢。

由圖1可知，2011—2021年我國園藝學領域?qū)W者SCI文獻發(fā)文量呈現(xiàn)起伏增長發(fā)展態(tài)勢，近10年的年均增長率為14.06%。2011—2021年呈現(xiàn)遞進增長態(tài)勢，2019年以后有較大增幅，這也與我國舉辦世界園藝博覽會且習近平總書記對“同筑生態(tài)文明之基，同走綠色發(fā)展之路”的生態(tài)文明建設作出重要指示密切相關。

圖1 2011—2021年我國園藝學領域SCI文獻發(fā)文量比較Fig.1 Comparison of number of SCI documents in horticulture in China from 2011 to 2021

2.2 投遞期刊分析對8 391條園藝學文獻進行刊源分析，共計投遞42種期刊，根據(jù)2021中國科學院SCI期刊分區(qū)情況，1區(qū)期刊5種投遞占比29.0%,被引占比44%；2區(qū)期刊2種投遞占比22.8%,被引占比44%；3區(qū)期刊7種投遞占比28.5%,被引占比26%；4區(qū)期刊27種投遞占比19.0%,被引占比7.3%。投遞文獻最多的期刊是2區(qū)期刊《SCIENTIA HORTICULTURAE》,篇數(shù)占比22.56%，被引頻次占比22.58%，投遞期刊量前10數(shù)據(jù)詳見表1。

2.3 基金資助情況對2011—2021年園藝學領域的8 391條園藝學文獻中，研究人員地址標注中國的資助基金項目進行匯總：國家自然科學基金占比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%；國家留學基金占比2.43%,被引占比3.46%；中國博士后科學基金占比2.84%,被引占比2.68%；國家重點基礎研究發(fā)展基金計劃占比1.87%,被引占比2.92%。國家自然科學基金是我國學者近10年園藝學領域SCI論文主要資助基金。

2.4 機構分析匯總8 391條園藝學文獻，提取到機構共計1 033個，高等院校與學術體系占比75.31%，研究院所占比16.75%，政府機構占比3.29%，其后為非營利組織、公司等。共計有72個國家或地區(qū)機構與國內(nèi)機構有合作關系，與國內(nèi)作者合作較多的機構國家依次為美國占比25.09%，法國占比4.74%，日本占比4.74%，澳大利亞占比4.56%，英國4.04%。我國學者在近10年園藝學SCI文獻中的對外合作機構以美國機構為主。

表1 2011—2021年我國園藝學SCI文獻投遞量期刊前10數(shù)據(jù)Table 1 Top 10 journal data of SCI literature delivery volume of horticulture in China from 2011 to 2021

2.5 機構共現(xiàn)分析利用VOSviewer軟件將獲取的原始數(shù)據(jù)導入其中，選擇“Co-authorship”分析“Organizations”機構項目，“Minimum number of documents of an organization”最低發(fā)文量參數(shù)設置為10、“Minimum number of citations of an organization”最低引用次數(shù)設置為5，檢索得到數(shù)據(jù)結果249，“Number of authors to be selected”閾值設置為68，得到我國園藝學領域文獻研究機構合作關系的知識圖譜網(wǎng)絡，見圖2。在圖2中，圓形表示研究機構，圓形面積大小表示該機構文獻數(shù)量；圓形之間的連接線代表與其合作的其他機構網(wǎng)絡關系，連線數(shù)量表示合作頻次；每一種顏色代表一個聚類關系集合。

由圖2可知，我國園藝學領域機構共形成8個不同顏色表示的研究機構聚類，各個研究團體之間也有相互穿插聯(lián)系，各個研究機構聚類的主要具體情況如下：

(1)機構最多的是紅色聚類，在這個聚類中共有18個研究機構：安徽省農(nóng)業(yè)科學院、安徽農(nóng)業(yè)大學、中國農(nóng)業(yè)科學院、中國農(nóng)業(yè)大學、河北省農(nóng)林科學院、河北農(nóng)業(yè)大學、黑龍江省農(nóng)業(yè)科學院、河南省農(nóng)業(yè)科學院、河南農(nóng)業(yè)大學、國際玉米和小麥改良中心、吉林省農(nóng)業(yè)科學院、密歇根州立大學、中國農(nóng)業(yè)農(nóng)村部、東北農(nóng)業(yè)大學、青島農(nóng)業(yè)大學、山東省農(nóng)業(yè)科學院、山西省農(nóng)業(yè)科學院、山西農(nóng)業(yè)大學。中國農(nóng)業(yè)科學院在這一聚類中與其他機構合作網(wǎng)絡最為密切，在18個機構中多以我國北方研究機構為主，包含地方農(nóng)業(yè)類高校和地方農(nóng)業(yè)類研究所，有密歇根州立大學和國際玉米和小麥改良中心2個國外研究機構。

圖2 2011—2021年我國園藝學SCI文獻機構合作知識圖譜Fig.2 Cooperative knowledge map of horticultural SCI Literature Institutions in China from 2011 to 2021

(2)綠色聚類共有15個研究機構，分別是加拿大農(nóng)業(yè)及食品部、中國科學院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所、福建省農(nóng)業(yè)科學院、福建農(nóng)林大學、甘肅農(nóng)業(yè)大學、廣東省農(nóng)業(yè)科學院、廣西農(nóng)業(yè)科學院、廣西大學、海南大學、湖南農(nóng)業(yè)大學、中國教育部、西南大學、佛羅里達大學、喬治亞大學、昆士蘭大學。華南農(nóng)業(yè)大學在這一聚類中與其他機構合作網(wǎng)絡較為密切，在16個機構中多以我國南方研究機構為主，且和3所國外大學有合作關系。

(3)深藍色聚類中共有12個研究機構，分別是美國農(nóng)業(yè)科學研究院、康奈爾大學、堪薩斯州立大學、西北農(nóng)林科技大學、山東農(nóng)業(yè)大學、上海農(nóng)業(yè)科學院、上海交通大學、加州大學戴維斯分校、威斯康星大學、美國農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)研究局、華盛頓州立大學、揚州大學。西北農(nóng)林科技大學在這一聚類中與其他機構合作網(wǎng)絡較為密切，在12個機構中有7所國外高校和研究機構，說明這聚類的國內(nèi)研究機構與國外機構有較為密切的學術合作。

(4)黃色聚類中共有8個研究機構項，分別是北京市農(nóng)林科學院、北京林業(yè)大學、中國林業(yè)科學院、江蘇省農(nóng)業(yè)科學院、南京農(nóng)業(yè)大學、南京林業(yè)大學、沈陽農(nóng)業(yè)大學、田納西大學。南京農(nóng)業(yè)大學在這一聚類中與其他機構合作網(wǎng)絡較為密切。

(5)紫色聚類中共有7個研究機構項，分別是華中農(nóng)業(yè)大學、湖北省農(nóng)業(yè)科學院、西澳大利亞大學、長江大學、云南省農(nóng)業(yè)科學院、浙江省農(nóng)業(yè)科學院、浙江大學。華中農(nóng)業(yè)大學在這一聚類中與其他機構合作網(wǎng)絡較為密切。

(6)淺藍色聚類中共有3個研究機構項，分別是農(nóng)業(yè)農(nóng)村部、四川省農(nóng)業(yè)科學院、四川農(nóng)業(yè)大學。

(7)橙色聚類中共有2個研究機構項，分別是新疆農(nóng)業(yè)科學院和新疆農(nóng)業(yè)大學。

(8)棕色區(qū)域聚類中共有2個研究機構項，中國科學院和中國科學院大學。

統(tǒng)計分析機構在園藝學領域SCI總篇數(shù)、被引頻次和總鏈接強度，能夠?qū)υ谠擃I域處于優(yōu)勢地位的研究機構進行充分表達，結果見表2～4。從表2～4可以看出，2011—2021年我國園藝研究領域中國農(nóng)業(yè)科學院、南京農(nóng)業(yè)大學、中國科學院3所機構在該研究領域發(fā)文量和總被引頻次處于領先地位，說明其有較強的科研實力；從總鏈接強度和關系來看，中國農(nóng)業(yè)科學院、華南農(nóng)業(yè)大學、南京農(nóng)業(yè)大學、華中農(nóng)業(yè)大學等對外機構合作較為廣泛，中國科學院與中國科學院大學合作較為緊密，但與其他機構的合作強度不高。此外，在與我國高校聯(lián)系比較緊密的前10名高校中還出現(xiàn)了1所國外機構,即美國農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)研究局，說明該機構在園藝學領域與我國高校學者有較多合作。

2.6 文獻關鍵詞共現(xiàn)分析文獻關鍵詞是對文獻中心內(nèi)容有實質(zhì)意義的詞匯，用作標引論文內(nèi)容特征的詞語，便于信息系統(tǒng)匯集和供讀者檢索，關鍵詞的邏輯組合能夠表征論文主題內(nèi)容，精準的概括論文中的核心內(nèi)容。將獲取的2011—2021年我國園藝研究領域8 391條文獻數(shù)據(jù)導入VOSviewer軟件，選擇“Co-occurrence”分析“All keywords”所有關鍵詞項目，“Minimum number of occurrences of a keyword”關鍵詞出現(xiàn)頻次設置為5，得到檢索結果2 957，“Number of keywords to be selected”閾值設置為1 000，得到2011—2021年我國園藝學領域文獻關鍵詞共現(xiàn)知識圖譜，見圖2。圓形面積表示關鍵詞出現(xiàn)的頻率，面積越大該關鍵詞出現(xiàn)的頻次越高；圓形之間的連線表示兩者間的關聯(lián)性，相同圓形顏色的聚類表示文獻關鍵詞有一定相關性[4]。

表2 2011—2021年我國園藝學SCI文獻論文篇數(shù)前10研究機構Table 2 The top ten articles of horticultural SCI literature in research institutions in China from 2011 to 2021

表3 2011—2021年我國園藝學SCI總被引頻次前10研究機構Table 3 The top ten SCI cited frequency of research institutions in horticulture in China from 2011 to 2021

表4 2011—2021年我國園藝學SCI總鏈接強度前十研究機構Table 4 The top ten SCI total link strength of research institutions in horticulture in China from 2011 to 2021

由圖3可知，共形成了4個大的關鍵詞聚類，紅色聚類中關鍵詞權重最大的是“識別鑒定”，綠色聚類中關鍵詞權重最大的是“品質(zhì)”，藍色聚類中關鍵詞權重最大的是“表達方式”，黃色聚類中關鍵詞權重最大的是“發(fā)育”，各個聚類的主要前30關鍵詞經(jīng)合并見表5[5]。

圖3 2011—2021年我國園藝學領域文獻關鍵詞共現(xiàn)知識圖譜Fig.3 Knowledge map of literature keyword co-occurrence in horticulture field in China from 2011 to 2021

表5 2011—2021年我國研究機構園藝學SCI文獻前30高頻關鍵詞

通過匯總數(shù)據(jù)分析，近10年來我國園藝學研究領域SCI文獻研究熱點主要聚焦在品種鑒別和基因類研究、品質(zhì)提升、育種類方向、環(huán)境應激和病蟲害防治等方向。

3 結論與建議

利用Web of Science數(shù)據(jù)庫檢索2011—2021年我國園藝學領域的SCI文獻為研究數(shù)據(jù)源，采用傳統(tǒng)統(tǒng)計學方法和VOSviewer軟件對近10年來我國園藝學領域的8 391篇SCI文獻進行了深入的分析，發(fā)現(xiàn)我國園藝學領域文獻數(shù)量保持增長趨勢，反映新形勢下我國高等院校和科研工作者高度重視園藝學的科技研究，近10年的文獻年均增長率14.06%，2011—2018年呈現(xiàn)遞進增長態(tài)勢，2019年以后有較大增幅的原因是國家層面對園藝發(fā)展新要求的宣傳導向，說明我國政府越來越重視園藝學對豐富人類營養(yǎng)和美化、改善人類生存環(huán)境的重要意義[6-10]。發(fā)文投遞《SCIENTIA HORTICULTURAE》期刊占比較高，國家自然科學基金是我國學者近10年園藝學領域SCI論文主要資助基金，對外合作機構以美國機構為主，中國農(nóng)業(yè)科學院、南京農(nóng)業(yè)大學、中國科學院3所機構在該研究領域發(fā)文量和總被引頻次處于領先地位，說明其有較強的科研實力，國內(nèi)其他研究機構間的合作關系也較為密切，呈現(xiàn)以地域為特征的機構抱團、地方農(nóng)業(yè)類研究所與高校攜手發(fā)展的特點。根據(jù)關鍵詞聚類分析顯示，我國園藝學領域的研究熱點主要聚焦在品種鑒別和基因類研究、品質(zhì)提升、育種類方向、環(huán)境應激和病蟲害防治等方向[11-15]。

我國園藝學領域研究呈現(xiàn)出積極向上的發(fā)展態(tài)勢，文獻具有一定的創(chuàng)新性和重要性并緊隨研究熱點，國際合作機構對象有一定局限性，與美國研究機構合作較多，與其他世界主要發(fā)達國家，特別是與園藝學領域研究實力最強的世界一流高校之間的合作還不夠緊密，在這些方面還有非常大的提升空間[16]。建議積極參加對外學術交流，進一步拓展國際合作對象，著力研究適合我國國情的“構建生態(tài)文明建設，走綠色發(fā)展道路”的關鍵倡議，推動園藝學生態(tài)文明建設的新起點和新思路研究，進一步加強國內(nèi)園藝學研究領域國內(nèi)高校、研究所和企業(yè)類合作，打破地域壁壘，加強園藝學領域的學科交叉研究，不但要依據(jù)園藝學領域進行更深層次、更普遍的學科交叉研究，還需要緊隨園藝學領域的前端科研熱點，持續(xù)追蹤重要、難點關鍵問題，結合數(shù)字孿生、VR等新技術運用于園藝研究領域，持續(xù)打造新的研究熱點[17-20]。