基于文獻計量的叢枝菌根真菌提高植物耐鹽性研究

樊麗，張辰，魏杰，鄭莎，謝岷*

基于文獻計量的叢枝菌根真菌提高植物耐鹽性研究

樊麗1，張辰1，魏杰1，鄭莎2，謝岷1*

（1.內蒙古農業大學，呼和浩特 010019；2.內蒙古自治區瓜果蔬菜協會，呼和浩特 010010）

【目的】探究叢枝菌根真菌（AMF）提高植物耐鹽性研究領域的熱點與趨勢，為AMF提高植物耐鹽性研究領域提供數據參考。【方法】分析了Web of Science數據庫核心合集（WOS）和中國知網數據庫（CNKI）收錄的2021年之前（包括2021年）的關于AMF提高植物耐鹽性研究的相關文獻，結合數據庫的分析檢索結果對總發文數量、發文數Top10國家、發文數Top10機構、主要刊載出版物和發文數量較大的作者、高被引頻次進行了分析。【結果】在WOS核心合集中共檢索到94個國家共1 372家機構發表的關于AMF提高植物耐鹽性文獻共計1 348篇，在CNKI中共檢索到相關文獻331篇，國內外發文數量均呈上升趨勢。其中，中國發文數量最多；研究機構主要以高等院校和科研院所為主；WOS中載文數量最多的出版物是《Mycorrhiza》，CNKI中相關載文數量最多的期刊是《西北植物學報》；中國學者在該領域的現有研究方向以植物科學為主。【結論】AMF提高植物耐鹽性研究仍然是當今的研究熱點，我國科研人員在該領域的貢獻較大。同時根據近年研究發文趨勢，未來在分子生物學和菌根信號傳導等層面的研究也會逐步深入。

叢枝菌根真菌；耐鹽性；WOS；CNKI；文獻計量學

0 引 言

【研究意義】鹽堿土約占全球陸地總面積的25%，是一種廣泛存在的土壤類型。目前，世界范圍內20%的農業用地鹽漬化程度日益加重，預計到2050年將增加1倍[1]。其中，中國的鹽堿土地總面積已達到9 913.33萬hm2，僅次于澳大利亞和俄羅斯[2]。因此，鹽堿地的再利用意義重大。鹽堿土改良的方法有化學法、工程法和生物法。利用生物途徑提高植物在鹽堿地上的生產力具有成本低、易操作的優勢，成為鹽堿土改良的新方向。【研究進展】叢枝菌根真菌（Arbuscular mycorrhizal fungi，AMF）是世界上一種廣泛存在于陸生環境和水生環境中的微生物，可與90%以上的植物建立共生關系，形成叢枝菌根[3-7]。菌根共生體憑借其獨特的互惠互利生存機制，在生態系統中扮演著重要角色，成為改良鹽堿土的有效方法。植物在高鹽環境中遭受生理脅迫，主要表現為滲透脅迫、離子毒害、營養虧缺以及氧化脅迫等一系列問題[8]。研究表明，接種AMF可以提高植物的耐鹽能力[9]。當植物受鹽脅迫時，AMF可以改善其生長環境，調節植物對水分和養分的吸收狀況，提高植物生長量。因此，AMF對維系生態系統結構和功能的穩定性具有優勢，在提高植物耐鹽性能中也起著重要的作用[10-13]。【切入點】文獻計量學是用數學和統計學的方法定量分析一切知識載體的交叉科學，是情報學和文獻學的重要學科分支，廣泛地應用于多種學科領域研究的態勢分析[14]。此類研究方法是采用數學和統計學的方法，以文獻體系為研究對象，研究文獻的分布結構、數量關系及變化規律，進而分析、評價和預測科學技術的發展特征和規律，從而快速、準確地了解各科學領域的研究進展[15-18]。【擬解決的關鍵問題】本文基于Web of Science數據庫核心合集（WOS）和中國知網數據庫（CNKI）研究了AMF提高植物耐鹽性方向學術產出的文獻數量、發文國家、收錄期刊、高產出作者和高被引頻次等信息，通過量化分析和可視化輸出，為AMF提高植物耐鹽性研究提供理論依據。

1 數據來源及檢索方法

1.1 數據來源

本文數據主要來源于WOS數據庫和CNKI數據庫。WOS用于檢索外文文獻，是世界范圍內權威的科學文獻檢索工具。CNKI用于檢索中文文獻，是集各類文獻資源為一體的權威中文文獻數據庫，2個數據庫的數據來源覆蓋面廣，可以滿足檢索需要。

1.2 檢索方法

在WOS數據庫中，采用高級檢索，檢索方式選用主題，檢索詞使用mycorrhiza*和salt or salinity，檢索年限為2021年及之前的所有年份；在CNKI數據庫中，使用高級檢索，檢索方式為主題，檢索詞為菌根和鹽脅迫，檢索時間同上。

采用Excel軟件對數據進行整理分析，并根據相關性篩選原則進行統計，同時對檢索得到的重復標題進行刪除，結合檢索結果重點對2個數據庫中發文數量排名前10位的作者、機構、出版物和國家等的發文數量及其他相關指標進行數據分析；同時采用VOSviewer可視化分析軟件進行關鍵詞的圖譜分析。

2 結果與分析

2.1 各數據庫年發文數量分析

關于AMF提高植物耐鹽性研究領域的文獻發表數量，經過篩選去重等處理得出，截至2022年4月在WOS核心合集中共檢索到文獻1 348篇，在CNKI中共檢索到文獻331篇，各數據庫的年發文數量如圖1所示。WOS和CNKI數據庫中的相關文獻發表數量總體呈逐年上升的趨勢。在WOS數據庫中，在未設置年限的條件下搜索，發現關于此類研究的文章最早可追溯到1985年，發文數量為2篇，第一篇論文是發表在《Plant and Soil》上的“Distribution of VA mycorrhiza in halophytes on inland salt playas”；之后，發文數量變化不大，直到2000年發文數量超過10篇并呈逐年上升趨勢，截至2021年發文數量達到156篇，占總發文數量的11.57%。在CNKI數據庫中，同樣在未設置年限的條件下搜索，收錄的相關文獻最早可追溯到1998年，發文數量為2篇。直至2007年，發文數量超過10篇并呈穩步上升趨勢，2018年是AMF提高植物耐鹽性研究發文數量最多的1年，當年發文數量為35篇，占總發文數量的10.57%。

2.2 WOS總發文數量排名前10的國家

基于WOS數據庫，共檢索到94個國家發表過關于AMF提高植物耐鹽性的論文共1 348篇，相關信息如圖2所示。排名前10位的國家總發文數量為1 211篇，占總發文數量的89.84%；其中，中國在相關領域發表的論文數量最多，為296篇，占總發文數量的21.96%，位居第一；印度發文數量為169篇，占總發文數量的12.54%，位居第二；西班牙發文數量為167篇，占總發文數量的12.39%，位居第三；其余國家發文數量在60～120篇之間，占總發文數量的4.45%～8.90%。

2.3 各數據庫的研究機構發文數量分析

圖3為WOS數據庫排名前10的機構，在WOS數據庫中共檢索到有1 372家機構參與了AMF提高植物耐鹽性方面的研究。排名前10位的機構總發文數量為467篇，占總發文數量的34.64%；排名前10的機構中，來自西班牙、中國和埃及的分別有3、3、2家，來自沙特阿拉伯和印度的機構均為1家。發文數量最多的機構是Consejo Superior de Investigaciones Científicas（西班牙科學調查高級委員會），發文數量為82篇，占總發文數量的6.08%；其次是Egyptian Knowledge Bank（埃及知識庫），發文數量為78篇，占總發文數量的5.79%；位列第三位的是King Saud University（沙特國王大學），發文數量為54篇，占總發文數量的4.01%；其余機構的發文數量為28～52篇，占總發文數量的2.08%～3.86%。其中，包含我國的機構有3家，分別是Chinese Academy of Sciences（中國科學院）、Northwest A&F University China（西北農林科技大學）、Yangtze University（長江大學），發文數量分別是54、37、29篇，占總發文數量4.01%、2.75%、2.15%。

圖4為CNKI排名前10的發文機構。排名前10位的機構總發文數量為164篇，占總數量的49.55%；發文數量最多的機構為西北農林科技大學，發文數量為42篇，占總發文數量的12.69%；其次是東北林業大學，發文數量為22篇，占總發文數量的6.65%；青島農業大學和南京農業大學位居第三、第四位，發文數量分別為18篇和15篇，分別占總發文數量的5.44%和4.53%；其余機構發文數量為9～13篇，占總發文數量的2.72%～3.93%。

圖2 WOS排名前10的國家發文數量

圖3 WOS排名前10的機構發文數量

2.4 各數據庫來源出版物發文數量分析

各數據庫AMF提高植物耐鹽性方面的出版物發文數量見圖5和圖6。圖5為WOS數據庫排名前10的出版物，在WOS中共檢索到414個出版物發表過關于AMF提高植物耐鹽性方面的文章。排名前10的出版物發文總量為310篇，占總發文數量的23.00%；發文數量最多的出版物為美國的Mycorrhiza，發文數量為68篇，占總發文數量的5.05%；其次是荷蘭的Plant and Soil，發文數量為40篇，占發文總量的2.97%；位列第三位的是瑞士的Frontiers in Plant Science，發文數量為33篇，占發文總量的2.45%；其余出版物發文數量均在18篇以上，占發文總量的1.34%～2.23%；這10個出版物主要來自荷蘭、美國和瑞士等國家。

圖5 WOS排名前10的出版物發文數量

圖6為CNKI排名前10的出版物，經檢索CNKI數據庫發現各出版社的發文數量為169篇，占發文總量的51.06%。排名前10位的出版物發文數量為44篇，占各出版社發文總量的26.04%；發文數量最多的是《西北植物學報》，發文數量為10篇，占總發文數量的18.52%；排在第二位的是《生態學報》，發文數量為7篇；其余排名前10的出版物出版量均在2篇以上，占發文總量的3.70%～12.96%。

圖6 CNKI排名前10的出版物發文數量

2.5 各數據庫作者發文數量分析

各數據庫作者發文數量及作者所屬機構如表1所示。根據普賴斯提出的統計方法[19]，在WOS數據庫中共檢索到4 251位作者發表過與AMF提高植物耐鹽性方面的論文。由表1可知，發文數量最多的作者是Wu Q S，共27篇，占總發文數量的2.00%；根據普賴斯方法計算得出=3.9，因此，論文篇數高于4篇的作者均為AMF提高植物耐鹽性研究領域的核心作者。在該領域共有221位核心作者，其中WOS中排名前10位作者的總發文數量為223篇，占總發文數量的16.54%；這10位作者分別來自6個機構，其中有3位作者來自中國，分別是吳強盛、唐明、鄒英寧，發文數量共69篇，占排名前10位作者的總發文數量的30.94%。在CNKI數據庫中，排名前10位作者的總發文數量為79篇，占總發文數量的23.87%；發文數量最多的作者是賀超興，共12篇，占發文總量的3.63%；根據普賴斯方法計算得出=2.6，所以論文篇數高于3篇的作者為國內AMF提高植物耐鹽性研究領域的核心作者，經檢索發現有40位作者均為該領域的核心作者。

表1 各數據庫排名前十位作者發文數量及所屬機構

2.6 各數據庫被引頻次排名前10的數據分析

各數據庫被引頻次排名前10的論文如表2和表3所示。WOS數據庫中（表2）中的前10篇論文單篇總被引頻次均高于365，其中被引頻次最高的是Zahran H H等在1999年發表的題目為Rhizobium-legume symbiosis and nitrogen fixation under severe conditions and in an arid climate的論文，被引頻次高達888，研究方向是微生物學；排名第二的是Waller F等在2005年發表的題目為The endophytic fungus Piriformospora indica reprograms barley to salt-stress tolerance, disease resistance, and higher yield的論文，被引頻次為708，研究方向是科學與技術；排名第三的是Evelin H等在2009年發表的題目為Arbuscular mycorrhizal fungi in alleviation of salt stress: A review的論文，被引頻次為522，研究方向是植物科學。

表2 WOS被引頻次排名前10的文獻

注 版面限制僅列出前5名。

CNKI數據庫中（表3）檢索到的前10篇論文單篇被引頻次均高于90，其中被引頻次最高的是林先貴等在2001年發表的題目為叢枝菌根（AM）與植物的抗逆性的論文，被引頻次高達168；排名第二的是趙麗莉等在2005年發表的題目為NaCl脅迫下AM真菌對棉花生長和葉片保護酶系統的影響的論文，被引頻次為142；排名第三的是馮固等在1999年發表的題目為鹽脅迫對VA菌根形成及接種VAM真菌對植物耐鹽性的效應的論文，被引頻次為139。

表3 CNKI被引頻次排名前10的論文

注 版面限制僅列出5個。

2.7 各數據庫文獻研究方向分析

各數據庫中AMF提高植物耐鹽性的文獻研究方向相關信息如圖7和圖8所示。圖7為WOS數據庫中文獻主要的研究方向，國際研究方向主要為Plant Science（植物學）、Agriculture（農業）和Environmental Sciences Ecology（生態環境科學），論文發表數量分別為557、414、272篇。圖8為CNKI數據庫中文獻的研究方向，國內的研究方向主要為農作物、園藝和生物學，論文發表數量均在80篇以上。由于多學科交叉技術的發展，同一篇論文可能同時被劃分到不同的學科，在統計時存在重復計算，因此總論文數量的占比>100%。

圖7 WOS文獻主要的研究方向

圖8 CNKI文獻主要的研究方向

2.8 關鍵詞分析

各數據庫中AMF提高植物耐鹽性的關鍵詞相關信息如圖9和圖10所示。圖9為WOS數據庫中關鍵詞的可視化分析，圖10為CNKI數據庫中關鍵詞的可視化分析。圖中各節點文字表示出現頻次的高低；節點越大出現的頻次越高。國內外研究當中，出現頻次較高的關鍵詞為“鹽脅迫”、“叢枝菌根真菌”、“耐鹽性”，也有部分關于激素和相關酶量變化的研究。研究熱點相對集中。

圖9 WOS關鍵詞共現分析

圖10 CNKI關鍵詞共現分析

3 討 論

通過對AMF提高植物耐鹽性的相關文獻統計，發現國內外對這類研究的發文數量均呈逐年上升的態勢；全球近70個國家進行了提高植物耐鹽性的研究，主要體現在植物生理指標的檢測。通過了解國內外文獻研究方向可知，叢枝菌根提高植物耐鹽性的應用范圍主要在植物學、農業及生態環境科學等方面，主要以生理指標為主，但也有少部分在生物化學與分子生物學等方面進行研究，表明研究人員對于叢枝菌根的研究不再局限于植物生理指標的研究，在生物化學與分子生物學等分子層面的研究也在逐步拓展。中國的研究方向還集中在農作物和園藝作物方面，在生態學上的應用較少。未來在AMF與植物根系互作、AMF提高植物耐鹽性信號轉導途徑等方面的研究將有所提升。研究叢枝菌根也不只是在提高某一植物的抗性上進行，在整體效益上也有所考量，最終在區域性研究方面取得成果[20]。

巴基斯坦[21]、沙特阿拉伯[22]和中國[23]存在類似的土地問題，土壤沙化、鹽堿土問題嚴重，為克服這類問題，科研人員從基本問題出發，研究提高植物耐鹽性的方法。AMF是其中一類廣受關注的方法，了解菌根真菌與植物體的共生關系，對比原植物與接種菌根真菌植物的差異性，從而確定AMF對提高植物耐鹽性的作用。

總體來看，由于中國是鹽堿地大國，在鹽堿地面積排前10位的國家中位居第三[23]，運用AMF改善土壤結構、提高植物耐鹽性的研究工作尤為重要。叢枝菌根作為陸地生態系統的重要組成部分，占據和調控多種生態環境，并發揮多種生態作用。在鹽堿地修復中能有效改善鹽堿地，主要表現在改善蓄水性和透水性、土壤團粒結構、透氣性，進而增加植物根部周圍土壤的有機質量，改善作物的水分和養分代謝[24]，提高鹽堿土的利用率。面對全球生態持續惡化，可用耕地逐年減少等挑戰，探究AMF對植物耐鹽性的影響，尋找更經濟便捷的鹽堿地修復方法將是今后科學家值得關注的研究方向。

科學文獻的數量和質量是對科學技術水平的一種量度。從文獻計量角度來探討科學、預測學和科技管理工作等方面的課題是一種有效的途徑和方法。大量文章的發表使得更多科學家發現和利用叢枝菌根[25-27]。因此，掌握AMF對提高植物耐鹽性的研究進展和未來發展方向具有重要意義。

4 結 論

1）從計量學角度分析AMF提高植物耐鹽性的研究動態，發現AMF提高植物耐鹽性研究仍為當今的研究熱點。

2）在與AMF有關的植物耐鹽性研究中，我國科研人員在該領域的貢獻較大。

3）根據近年的發文趨勢，未來在分子生物學和菌根信號轉導等層面的研究將會逐步深入。

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Bibliometric-based Analysis of Studies of Using Arbuscular Mycorrhizal Fungi to Improve Plant Tolerance to Salinity

FAN Li1, ZHANG Chen1, WEI Jie1, ZHENG Sha2, XIE Min1*

(1. Inner Mongolia Agricultural University, Hohhot 010019, China;2. Inner Mongolia Fruit and Vegetable Association, Hohhot 010010, China)

【Objective】Arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) is not only beneficial to plant acquisition of soil nutrients but can also improve plant tolerance to various biotic and abiotic stresses. This study aims to provide reference data for researchers interested in use of AMF to enhance plant tolerance to salinity.【Method】The literatures used in the analysis were collected from the Web of Science Database (WOS) and China Knowledge Network Database (CNKI), published in and before 2021. We analyzed the total publications, as well as the top 10 countries, top 10 institutions, top 10 journals and the top 10 researchers, which contributed most to the publications. We also analyzed the most highly cited articles.【Result】A total of 1 348 publications related to AMF improvement of plant salt tolerance were retrieved from 1 372 institutions in 94 countries from WOS, and 331 publications were retrieved from CNKI. The number of articles published nationally in China and internationally showed an increasing trend, with Chinese researchers publishing the most. The institutions focusing on using AMF to improve plant salt tolerance were mainly universities and research institutes, with Mycorrhiza contributing most to WOS journals, and Acta Botanica Boreali-occidentalia Sinica topping the list in CNKI journals. Current research focus of Chinese researchers is mainly on plant science.【Conclusion】The study of using AMF to improve plant salt tolerance is a hot spot, to which Chinese researchers have made significant contributions. Analysis of the published papers indicates that current research in this area is in molecular biology and mycorrhizal signal transduction. This paper serves as a reference for researchers who are interested in this area.

arbuscular mycorrhizal fungi; salt tolerance; WOS; CNKI; bibliometrics

樊麗, 張辰, 魏杰, 等. 基于文獻計量的叢枝菌根真菌提高植物耐鹽性研究[J]. 灌溉排水學報, 2023, 42(3): 7-13.

FAN Li, ZHANG Chen, WEI Jie, et al. Bibliometric-based Analysis of Studies of Using Arbuscular Mycorrhizal Fungi to Improve Plant Tolerance to Salinity[J]. Journal of Irrigation and Drainage, 2023, 42(3): 7-13.

2022-06-16

中央引導地方科技發展資金項目（2021ZY0021）；內蒙古自然科學基金項目（2021MS03013）

樊麗（1982-），女。副教授，主要從事植物生理生態研究。E-mail: fanli@imau.edu.cn

謝岷（1981-），男。副教授，主要從事農業信息化研究。E-mail: xiemin@imau.edu.cn

1672 - 3317（2023）03 - 0007 - 07

S343.4

A

10.13522/j.cnki.ggps.2022329

責任編輯：韓 洋