張媛,張艷杰,朱靜,吳亦紅*

1.河北省科學(xué)院地理科學(xué)研究所，河北省地理信息開(kāi)發(fā)應(yīng)用工程技術(shù)研究中心 2.河北省生態(tài)環(huán)境科學(xué)研究院

人工濕地是由人工設(shè)計(jì)、建造和控制的用于水質(zhì)改善的功能化濕地。作為污水處理領(lǐng)域的重要技術(shù)，人工濕地已被證明是可以有效提升污水處理效率的手段[1-3]。人工濕地由于在改善水質(zhì)的同時(shí)具有良好的生態(tài)效益而受到越來(lái)越多的重視[4]。濕地構(gòu)建(wetland construction)是指與人工濕地設(shè)計(jì)、建設(shè)相關(guān)的部分，是人工濕地從設(shè)計(jì)概念到工程實(shí)體的過(guò)程總和。濕地構(gòu)建是決定濕地最終的結(jié)構(gòu)、功能及效率的關(guān)鍵因素。近年來(lái)，隨著人工濕地受到較大的關(guān)注，濕地構(gòu)建也受到了相關(guān)學(xué)者的關(guān)注[5]。但目前國(guó)內(nèi)缺乏對(duì)國(guó)際濕地構(gòu)建領(lǐng)域的特征和發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行梳理和歸納的相關(guān)研究，對(duì)如何更有針對(duì)性地推進(jìn)我國(guó)濕地構(gòu)建也缺乏足夠認(rèn)識(shí)。

英國(guó)情報(bào)學(xué)家Alan B于1969年提出文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)方法[6]，為研究者分析特定領(lǐng)域的研究進(jìn)展、趨勢(shì)和熱點(diǎn)提供了客觀的、可量化的工具，已被作為一種歸納以往研究、預(yù)測(cè)未來(lái)學(xué)術(shù)熱點(diǎn)的十分有價(jià)值的工具，并且現(xiàn)已逐步應(yīng)用到各個(gè)學(xué)科領(lǐng)域[7-9]。如張頔等[10]利用文獻(xiàn)計(jì)量法對(duì)近15年國(guó)際人工濕地領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了研究；高懋芳等[11]利用文獻(xiàn)計(jì)量法對(duì)國(guó)內(nèi)外30年農(nóng)業(yè)面源污染的發(fā)展態(tài)勢(shì)和熱點(diǎn)研究進(jìn)行了調(diào)查、分析；曹永強(qiáng)等[12]基于文獻(xiàn)計(jì)量法對(duì)國(guó)內(nèi)外生態(tài)修復(fù)領(lǐng)域的研究概況和熱點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行了分析，并明確了該領(lǐng)域研究的探索方向。

近年來(lái)我國(guó)關(guān)于人工濕地方面的研究逐漸增多，但缺乏運(yùn)用文獻(xiàn)計(jì)量法從宏觀層面分析濕地構(gòu)建領(lǐng)域現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)的研究?；诖耍P者利用文獻(xiàn)計(jì)量法對(duì)國(guó)際濕地構(gòu)建領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行分析，以期為我國(guó)濕地構(gòu)建研究提供借鑒，并為未來(lái)該領(lǐng)域的進(jìn)一步研究提供方向。

1 數(shù)據(jù)與方法

為了更好地了解國(guó)際上濕地構(gòu)建領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀與未來(lái)趨勢(shì)，筆者對(duì)濕地構(gòu)建領(lǐng)域的相關(guān)研究文獻(xiàn)進(jìn)行了整理與分析。以Web of Science TM核心合集數(shù)據(jù)庫(kù)作為數(shù)據(jù)源，以“wetland construction”為主題詞進(jìn)行檢索。作為全球最大、覆蓋學(xué)科最多的綜合性學(xué)術(shù)信息資源，Web of Science可以提供標(biāo)準(zhǔn)化和高質(zhì)量的學(xué)術(shù)出版物信息。根據(jù)相關(guān)研究文獻(xiàn)的主要分布年份，以2005年1月1日—2019年12月31日為時(shí)間跨度進(jìn)行篩選，檢索的文獻(xiàn)類型分為論文(article)和綜述(review)，檢索時(shí)間為2020年2月19日?；赪eb of Science TM核心合集數(shù)據(jù)庫(kù)的文獻(xiàn)信息包含了完整的作者及合作者信息、出版信息、研究機(jī)構(gòu)、參考文獻(xiàn)及引用等數(shù)據(jù)。根據(jù)檢索結(jié)果，共下載了1 620篇文獻(xiàn)信息，并導(dǎo)入到HistCite和VOSviewer軟件中。HistCite軟件是一款引文編年可視化程序，可對(duì)某一研究領(lǐng)域眾多學(xué)術(shù)文獻(xiàn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分類，也可用可視化的方式展現(xiàn)文獻(xiàn)之間的關(guān)系，快速展現(xiàn)某一領(lǐng)域的發(fā)展脈絡(luò)，鎖定這一領(lǐng)域的重要文獻(xiàn)、作者和研究機(jī)構(gòu)[13]。VOSviewer軟件是一款構(gòu)造和可視化文獻(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的分析工具，在作者、研究機(jī)構(gòu)、關(guān)鍵詞及發(fā)表刊物等聚類技術(shù)和可視化展示等方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)[14-15]。

基于檢索到的文獻(xiàn)信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和可視化分析。先將檢索到文獻(xiàn)的年發(fā)表數(shù)量、發(fā)文地區(qū)、研究機(jī)構(gòu)、作者、期刊和關(guān)鍵詞等信息進(jìn)行描述性統(tǒng)計(jì)和概括，以得到國(guó)內(nèi)外相關(guān)成果發(fā)表的時(shí)間脈絡(luò)、熱門(mén)期刊、代表科學(xué)家和研究熱點(diǎn)。同時(shí)，借助可視化軟件對(duì)濕地構(gòu)建領(lǐng)域的研究趨勢(shì)和熱點(diǎn)進(jìn)行歸納及分析，以得到該領(lǐng)域作者、研究機(jī)構(gòu)的合作網(wǎng)絡(luò)。其中，運(yùn)用HistCite軟件對(duì)檢索文獻(xiàn)進(jìn)行概括和分類，運(yùn)用VOSviewer軟件生成多種基于文獻(xiàn)計(jì)量關(guān)系的可視化結(jié)果。

2 結(jié)果與討論

2.1 發(fā)文量演變趨勢(shì)

圖1 2005—2019年濕地構(gòu)建領(lǐng)域發(fā)文量變化Fig.1 Number of published papers in the field of wetland construction from 2005 to 2019

2005—2019年濕地構(gòu)建領(lǐng)域發(fā)文量變化如圖1所示。由圖1可知，2005年以來(lái)濕地構(gòu)建領(lǐng)域發(fā)文量在整體上呈不斷增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，尤其是2014—2016年增勢(shì)顯著，但在2008年和2014年曾出現(xiàn)發(fā)文量下降的情況。至2019年，濕地構(gòu)建領(lǐng)域單年發(fā)文量已突破170篇。從文獻(xiàn)來(lái)源國(guó)來(lái)看，2005—2019年濕地構(gòu)建領(lǐng)域主要的發(fā)文貢獻(xiàn)國(guó)為中國(guó)和美國(guó)，且中國(guó)發(fā)文量的增量顯著。2014年濕地構(gòu)建領(lǐng)域整體發(fā)文量降低，主要與該年中國(guó)濕地構(gòu)建領(lǐng)域的發(fā)文量減少有關(guān)。濕地構(gòu)建領(lǐng)域發(fā)文量的持續(xù)增長(zhǎng)說(shuō)明該領(lǐng)域近年來(lái)受到越來(lái)越多的關(guān)注和重視，在未來(lái)仍有較大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

2.2 主要國(guó)家分析

在某一研究領(lǐng)域，國(guó)家的發(fā)文量和被引頻次可以作為該國(guó)在這一領(lǐng)域科研實(shí)力和活躍程度的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[16-17]。2005—2019年濕地構(gòu)建領(lǐng)域發(fā)文量排名前10的國(guó)家如表1所示。由表1可知，中國(guó)發(fā)文量為466篇，占比為28.8%，排名第一；美國(guó)僅次于中國(guó)，發(fā)文量為438篇，占比為27.0%。美國(guó)發(fā)文量雖然低于中國(guó)，但其發(fā)文總被引頻次遠(yuǎn)高于中國(guó)和其他國(guó)家，說(shuō)明其發(fā)表文章的整體質(zhì)量和影響力遠(yuǎn)超中國(guó)。加拿大、英國(guó)、澳大利亞等國(guó)雖發(fā)文量比中國(guó)低，但其單篇平均被引頻次卻比中國(guó)高，說(shuō)明其文章影響力也較高。中國(guó)雖然發(fā)文量排名第一，但仍需在發(fā)文質(zhì)量上有所提升，才能真正提高在該領(lǐng)域的科研實(shí)力和影響力。

表1 2005—2019年濕地構(gòu)建領(lǐng)域發(fā)文量排名前10的國(guó)家

注：標(biāo)簽的不同顏色代表不同聚類， 標(biāo)簽之間線段長(zhǎng)短用來(lái)判斷合作關(guān)系緊密程度。圖2 2005—2019年濕地構(gòu)建領(lǐng)域國(guó)家 間的合作關(guān)系Fig.2 Cooperation between different countries in the field of wetland construction from 2005 to 2019

2.3 重要研究機(jī)構(gòu)分析

對(duì)2005—2019年濕地構(gòu)建領(lǐng)域研究機(jī)構(gòu)進(jìn)行發(fā)文量和被引頻次分析，影響力排名前10的研究機(jī)構(gòu)如表2所示。由表2可知，排名第一的研究機(jī)構(gòu)為中國(guó)科學(xué)院，其發(fā)文量為165篇，總被引頻次為87次，并且其發(fā)文量遠(yuǎn)高于排名第二的美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局(70篇)和排名第三的路易斯安那州立大學(xué)(39篇)。可見(jiàn)中國(guó)科學(xué)院在濕地構(gòu)建領(lǐng)域的研究有著舉足輕重的作用，對(duì)中國(guó)濕地構(gòu)建研究貢獻(xiàn)較大。在排名前10的研究機(jī)構(gòu)中，共有5家中國(guó)研究機(jī)構(gòu)，分別為中國(guó)科學(xué)院、北京師范大學(xué)、南京大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院大學(xué)和北京大學(xué)。雖然中國(guó)科學(xué)院發(fā)文量排名第一，但其平均被引頻次較低(0.53)；相比之下，北京大學(xué)雖然發(fā)文量較低(21篇)，但其平均被引頻次在排名前10的研究機(jī)構(gòu)中最高(1.86)，說(shuō)明該機(jī)構(gòu)在濕地構(gòu)建領(lǐng)域發(fā)表的文章質(zhì)量和影響力較高。

對(duì)2005—2019年國(guó)際濕地構(gòu)建領(lǐng)域研究機(jī)構(gòu)之間的合作關(guān)系進(jìn)行分析，結(jié)果如圖3所示。由圖3可知，中國(guó)科學(xué)院大學(xué)、武漢大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、南京林業(yè)大學(xué)均與中國(guó)科學(xué)院有密切合作，說(shuō)明中國(guó)科學(xué)院在濕地構(gòu)建領(lǐng)域具有重要地位。同時(shí)也可以看出，中國(guó)研究機(jī)構(gòu)大都選擇在國(guó)內(nèi)進(jìn)行合作，與國(guó)際科研機(jī)構(gòu)合作較少。缺乏必要的國(guó)際合作可能會(huì)導(dǎo)致國(guó)內(nèi)研究者無(wú)法及時(shí)跟進(jìn)國(guó)際研究熱點(diǎn)，這可能是中國(guó)研究機(jī)構(gòu)發(fā)文量最高，但影響力卻相對(duì)較低的原因之一。未來(lái)我國(guó)研究機(jī)構(gòu)需要進(jìn)一步加強(qiáng)與國(guó)際濕地構(gòu)建領(lǐng)域科研機(jī)構(gòu)的合作，尤其是要加強(qiáng)與美國(guó)、加拿大、英國(guó)等的合作，打破發(fā)達(dá)國(guó)家在該領(lǐng)域?qū)狳c(diǎn)問(wèn)題研究的壟斷，同時(shí)推動(dòng)國(guó)內(nèi)在濕地構(gòu)建領(lǐng)域的深入研究。

表2 2005—2019年濕地構(gòu)建領(lǐng)域影響力排名前10的研究機(jī)構(gòu)

圖3 2005—2019年濕地構(gòu)建領(lǐng)域研究機(jī)構(gòu)間的合作關(guān)系Fig.3 Cooperation between research institutions in the field of wetland construction from 2005 to 2019

2.4 高產(chǎn)作者分析

對(duì)2005—2019年濕地構(gòu)建領(lǐng)域作者的發(fā)文量、被引頻次、國(guó)家、所在研究機(jī)構(gòu)等情況作了統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果如表3所示。由表3可知，該領(lǐng)域共涉及5 703位作者，發(fā)文量排名前10的主要為中國(guó)和美國(guó)學(xué)者，發(fā)文量排名前3的均為中國(guó)學(xué)者，分別是Zhang Y(12篇，華北理工大學(xué))、Wang Y(9篇，西安建筑科技大學(xué))和Liu Y(9篇，中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué))。按照總被引頻次排序，排名前3的分別為美國(guó)學(xué)者Ahn C、中國(guó)學(xué)者Wang Y和希臘學(xué)者Tsihrintzis V A。分析排名前10作者所在的研究機(jī)構(gòu)可知，中國(guó)科學(xué)院雖然在濕地構(gòu)建領(lǐng)域發(fā)文量排名第一，但是排名前10高產(chǎn)作者中僅有1位(Li M，排位第8)，這可能是中國(guó)科學(xué)院發(fā)表的文章整體上沒(méi)有較高影響力的原因之一。

表3 2005—2019年濕地構(gòu)建領(lǐng)域發(fā)文量排名前10的作者

對(duì)濕地構(gòu)建領(lǐng)域內(nèi)重要學(xué)者間的合作關(guān)系進(jìn)行分析，結(jié)果如圖4所示。由圖4可知，在濕地構(gòu)建領(lǐng)域有3個(gè)主要的研究合作團(tuán)隊(duì)，這些研究團(tuán)隊(duì)內(nèi)部合作緊密并且規(guī)模均較大。其中，學(xué)者Lü D與Wu J和Zhou Q等具有密切的合作關(guān)系，學(xué)者Yang S W與Wang X、Zhao J 和Liu L P等具有密切的合作關(guān)系，學(xué)者Xu W H與Zhang L、An L和Liu J G等具有密切的合作關(guān)系。

圖4 2005—2019年濕地構(gòu)建領(lǐng)域高產(chǎn)學(xué)者之間合作關(guān)系Fig.4 Cooperation between researchers in the field of wetland construction from 2005 to 2019

2.5 熱門(mén)期刊分析

學(xué)術(shù)期刊都有其辦刊宗旨、范圍、側(cè)重點(diǎn)及研究興趣，領(lǐng)域內(nèi)的熱門(mén)期刊不僅代表著這一領(lǐng)域內(nèi)大多數(shù)研究者的認(rèn)可和選擇，也是這一領(lǐng)域內(nèi)熱點(diǎn)研究?jī)?nèi)容的重要獲取途徑。研究人員也可以通過(guò)解讀發(fā)表于熱門(mén)期刊的文章，準(zhǔn)確定位自己的研究成果。對(duì)2005—2019年濕地構(gòu)建領(lǐng)域的發(fā)文期刊進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，綜合發(fā)文量、總被引頻次、平均被引頻次，選取了影響力排名前10的期刊，結(jié)果如表4所示。由表4可知，綜合排名第一的期刊是EcologicalEngineering，發(fā)文量為100篇，總被引頻次為92，平均被引頻次為0.92；綜合排名第二的期刊是WaterScienceandTechnology，發(fā)文總量為26篇，總被引頻次為21，平均被引頻次為0.81。根據(jù)平均被引頻次，排名第一的為Nature子刊——NatureGeoscience，平均被引頻次為10，說(shuō)明其在業(yè)內(nèi)具有較高的影響力。在排名前10的期刊中，影響因子(IF)排名前3的期刊分別為NatureGeoscience(14.48)、ScienceoftheTotalEnvironment(5.59)和EcologicalEngineering(3.41)。

表4 2005—2019年濕地構(gòu)建領(lǐng)域影響力排名前10的期刊

2.6 研究熱點(diǎn)分析

領(lǐng)域內(nèi)研究熱點(diǎn)一般代表著該領(lǐng)域的重點(diǎn)研究問(wèn)題和發(fā)展趨勢(shì)，分析領(lǐng)域內(nèi)研究熱點(diǎn)有利于在整體上把握該學(xué)科的演化脈絡(luò)[21]。關(guān)鍵詞可以高度概括文獻(xiàn)的主題，因此可以通過(guò)分析領(lǐng)域內(nèi)的關(guān)鍵詞準(zhǔn)確抓取研究熱點(diǎn)[22]。對(duì)2005—2019年濕地構(gòu)建領(lǐng)域的關(guān)鍵詞進(jìn)行整理，利用VOSviewer軟件，對(duì)出現(xiàn)頻率為30次以上的關(guān)鍵詞進(jìn)行分析，結(jié)果如圖5所示。由圖5可知，國(guó)際濕地構(gòu)建領(lǐng)域的研究常與restoration(修復(fù))、management(管理)、vegetation(植被)、conservation(保護(hù))等詞聯(lián)系到一起，表示濕地構(gòu)建領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)可能與這些方面有關(guān)[23-26]。從關(guān)鍵詞分類可以看出，國(guó)際濕地構(gòu)建領(lǐng)域文獻(xiàn)的關(guān)鍵詞主要分為3類：第一類關(guān)鍵詞主要圍繞vegetation、biodiversity(生物多樣性)，說(shuō)明濕地植被、濕地生態(tài)為重要的研究熱點(diǎn)[27-28]；第二類關(guān)鍵詞主要圍繞management，說(shuō)明濕地管理為研究熱點(diǎn)；第三類關(guān)鍵詞圍繞wastewater(廢水)、removal(去除)，說(shuō)明污染物去除為另一研究熱點(diǎn)[29-30]。此外，在高頻關(guān)鍵詞中，China(中國(guó))是唯一出現(xiàn)的國(guó)家詞，表明中國(guó)是目前最關(guān)心該領(lǐng)域研究的國(guó)家。

3 結(jié)論

(1)在濕地構(gòu)建領(lǐng)域，中國(guó)的發(fā)文量最高，但發(fā)文總被引頻次相對(duì)較低，且中國(guó)研究機(jī)構(gòu)并未處于國(guó)際科研合作中心地位，說(shuō)明中國(guó)在該領(lǐng)域的研究仍缺乏深度和影響力。

(2)濕地構(gòu)建領(lǐng)域發(fā)文量排名前10的研究機(jī)構(gòu)中，有5所來(lái)自中國(guó)，表明中國(guó)對(duì)濕地構(gòu)建領(lǐng)域作出了重要貢獻(xiàn)，其中中國(guó)科學(xué)院在該領(lǐng)域擔(dān)任領(lǐng)頭羊的角色，北京大學(xué)表現(xiàn)不俗，展現(xiàn)出了較高的國(guó)際影響力。

(3)濕地構(gòu)建領(lǐng)域發(fā)文量最高的學(xué)者為中國(guó)學(xué)者Zhang Y，但發(fā)文總被引頻次最高的為美國(guó)的Ahn C。發(fā)文量較高的期刊主要有EcologicalEngineering和ScienceoftheTotalEnvironment。以濕地生態(tài)和濕地管理等展開(kāi)的濕地問(wèn)題是該領(lǐng)域的重點(diǎn)研究對(duì)象,中國(guó)是目前最關(guān)心該領(lǐng)域研究的國(guó)家。