陳 翔，蔡洪梅，于 敏，吳 宇，張 妍，許 輝，李金才,2*

（1.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院/農(nóng)業(yè)部華東地區(qū)作物栽培科學(xué)觀測站，安徽合肥230036；2.江蘇省現(xiàn)代作物生產(chǎn)協(xié)同創(chuàng)新中心，江蘇南京210095）

小麥（Triticumaestivum L.）是世界第一大糧食作物，年產(chǎn)量約7.5×104萬t，能為人類提供約20%的蛋白質(zhì)和熱量，全球約60%的人口以小麥為主食[1-2]。預(yù)計到2050 年，全球糧食產(chǎn)量需增加60%～110%才能滿足日益增長的人口數(shù)量對口糧的需求[3-4]，但以氣候變暖為主要特征的全球氣候變化增加了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不穩(wěn)定性。Xu 等研究表明，1900—2017 年全球陸地平均氣溫升高趨勢為1℃/100 年[5-6]，而全球平均氣溫每升高1℃將導(dǎo)致小麥減產(chǎn)6%[7]。同時，全球氣候變暖還導(dǎo)致極端低溫事件出現(xiàn)的頻率、強度和持續(xù)時間不斷增加[8-9]。據(jù)報道，過去幾十年間低溫災(zāi)害對我國、美國、澳大利亞和歐洲等國家的小麥生產(chǎn)的穩(wěn)產(chǎn)、豐產(chǎn)產(chǎn)生了嚴重影響，對全球糧食安全造成了極大的威脅[10-13]。因此，低溫逆境已成為限制小麥穩(wěn)產(chǎn)豐產(chǎn)與優(yōu)質(zhì)的主要農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害之一，嚴重影響小麥的產(chǎn)量和品質(zhì)。

作為一種定量統(tǒng)計分析文獻的方法，文獻計量學(xué)[14]以文獻體系和文獻計量特征為研究對象，可客觀定量地反映學(xué)科研究的宏觀發(fā)展動態(tài)與優(yōu)勢、研究熱點、優(yōu)勢團隊等，已廣泛應(yīng)用于作物學(xué)研究的諸多領(lǐng)域[15-18]。例如：Garrido-Cardenas 等基于文獻計量學(xué)分析了分子標(biāo)記在植物研究中應(yīng)用的趨勢[16]；Giraldo 等基于文獻計量學(xué)分析了全球小麥的研究態(tài)勢[17]；Cecchini 等基于Scopus 數(shù)據(jù)庫分析了硬粒小麥面粉品質(zhì)的研究動態(tài)[18]；何子偉等基于Web ofScience分析了小麥數(shù)量性狀基因座（quantitative trait loci，QTL）定位研究的態(tài)勢[19]；王娟等基于文獻計量學(xué)分析了小麥重金屬污染農(nóng)田修復(fù)領(lǐng)域的研究動態(tài)和修復(fù)治理技術(shù)效果[20]?？梢姡谖墨I計量學(xué)分析小麥的研究報道較多，但尚未見有關(guān)小麥低溫逆境方面的計量文獻報道。

本研究利用目前國內(nèi)最大型的學(xué)術(shù)期刊數(shù)據(jù)庫《中國學(xué)術(shù)期刊全文數(shù)據(jù)庫》（中國知網(wǎng)CNKI）收集1979—2020 年發(fā)表的小麥低溫逆境文獻，采用文獻計量學(xué)方法和信息可視化分析軟件CiteSpace，從發(fā)文數(shù)量、研究機構(gòu)、發(fā)文作者、文獻來源、被引次數(shù)、研究熱點及資助基金等方面分析我國小麥低溫逆境領(lǐng)域研究的現(xiàn)狀和發(fā)展特點，明確未來研究方向，旨在為相關(guān)科研工作者提供新的研究視角，同時為我國小麥生產(chǎn)的防災(zāi)減災(zāi)與提質(zhì)減損增效提供科學(xué)參考。

1 數(shù)據(jù)來源與研究方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

本研究對國內(nèi)小麥低溫逆境研究的相關(guān)文獻進行分析。以CNKI 作為數(shù)據(jù)來源，采用高級檢索模式，以主題或者篇名或者關(guān)鍵詞“小麥”并含“低溫”進行檢索，時間跨度為“1979 年1 月1 日至2020 年12 月31 日”，數(shù)據(jù)庫來源類別為“學(xué)術(shù)期刊”跨庫檢索，數(shù)據(jù)采集日期為2021 年1 月28 日。共檢索到相關(guān)論文1 292 篇，經(jīng)過人工題錄識別，逐條篩選并剔除重復(fù)或不相關(guān)的，選取與主題密切相關(guān)的525篇文獻進行分析，每篇文獻包含題目、作者、機構(gòu)、關(guān)鍵詞、發(fā)表年份、發(fā)表期刊等。

1.2 研究方法

利用Excel 2016 軟件對檢索出的文獻進行整理統(tǒng)計，利用信息可視化分析軟件CiteSpace 制作圖片。

2 結(jié)果與分析

2.1 年發(fā)文數(shù)量

發(fā)文數(shù)量反映了科學(xué)研究活動在某一時間段內(nèi)的絕對產(chǎn)出量，能較好地衡量科學(xué)研究的活躍程度[21]。因此，為更好地了解我國小麥低溫逆境領(lǐng)域研究內(nèi)容的特征和演變趨勢，首先對從CNKI 數(shù)據(jù)庫篩選的525 篇有效文獻進行年發(fā)文數(shù)量變化及其占發(fā)文總量比例分析，結(jié)果如圖1 所示。由圖1 可見，自1979年以來，發(fā)文數(shù)量存在較大的波動，但整體表現(xiàn)為明顯的上升趨勢。分析可知，年發(fā)文數(shù)量及其占發(fā)文總量的比例變動情況大致可分為3 個階段：1）1979—2003 年該領(lǐng)域文獻發(fā)表量比較平穩(wěn)，年均發(fā)文量在5 篇/年。2）2004—2016 年該領(lǐng)域研究迅速升溫，年發(fā)文數(shù)量呈現(xiàn)較大幅度的增加，年均發(fā)文量在24 篇/年，2013 年達到最高的41篇。3）2017—2020 年該領(lǐng)域發(fā)文量略有下降，但年均發(fā)文量還維持在20 篇/年，這可能是因為國內(nèi)小麥低溫逆境研究成果從高量向高質(zhì)轉(zhuǎn)變，并逐漸與國際接軌，得到國際認可，導(dǎo)致國內(nèi)發(fā)文數(shù)量略有下降。

圖1 1979—2020 年我國小麥低溫逆境領(lǐng)域年發(fā)文數(shù)量及其占發(fā)文總量比例

2.2 小麥低溫逆境領(lǐng)域研究機構(gòu)

通過對研究機構(gòu)論文發(fā)表數(shù)量和被引頻次的定量分析來評估研究機構(gòu)的學(xué)術(shù)水平，可反映該機構(gòu)在某研究領(lǐng)域的影響力[22]。按照性質(zhì)將研究機構(gòu)分為高等院校、科研院所和其他機構(gòu)3 類。從CNKI篩選的525 篇有效文獻共涉及253 個研究機構(gòu)，其中發(fā)表1 篇的研究機構(gòu)有195 家，發(fā)表2 篇的有30家，發(fā)表3～6 篇的有18 家，發(fā)表7 篇以上的有10家。高等院校和科研院所參與的發(fā)文量分別占44.57%和46.67%，其他機構(gòu)包括企業(yè)和無機構(gòu)信息的文獻共占8.76%。

發(fā)文量前10 的機構(gòu)如表1 所示。這10 所研究機構(gòu)發(fā)文量共計159 篇，約占發(fā)文總量的30.29%。東北農(nóng)業(yè)大學(xué)是發(fā)文量最高的機構(gòu)，發(fā)文34 篇，占發(fā)文總量的6.48%，該機構(gòu)持續(xù)研究了高寒地區(qū)冬小麥的抗寒育種、抗寒機理以及外源化調(diào)劑對冬小麥抗寒能力的調(diào)控機制，同時，培育出的東農(nóng)冬麥1號是首例能在黑龍江高寒地區(qū)安全越冬的小麥品種，可耐受-30 ℃以下的低溫，返青率大于85%[23-26]。其次是西北農(nóng)林科技大學(xué)（24 篇）、中國科學(xué)院（23篇）、安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)（15 篇）、河南科技學(xué)院（15 篇）、河南農(nóng)業(yè)大學(xué)（13 篇）等，這些活躍的發(fā)文機構(gòu)大多為我國農(nóng)業(yè)大省的農(nóng)業(yè)院校。從總被引次數(shù)和篇均被引次數(shù)來看，前10 機構(gòu)發(fā)文的總被引次數(shù)和篇均被引次數(shù)與發(fā)文量基本表現(xiàn)一致，說明東北農(nóng)業(yè)大學(xué)、西北農(nóng)林科技大學(xué)等機構(gòu)在小麥低溫逆境研究領(lǐng)域具有較強的科研實力和影響力。同時，前10機構(gòu)的所在地基本都在國內(nèi)小麥主產(chǎn)區(qū)河南、河北、山東、安徽、陜西等地區(qū)，說明該領(lǐng)域的研究多是依托在田間試驗基礎(chǔ)上，小麥的大面積種植對相關(guān)研究有良好的促進作用。

表1 1979—2020 年小麥低溫逆境領(lǐng)域發(fā)文量前10 的研究機構(gòu)

利用CiteSpace 繪制該領(lǐng)域研究機構(gòu)分布圖譜（圖2），由圖2 可知，目前國內(nèi)小麥低溫逆境領(lǐng)域的研究機構(gòu)合作關(guān)系并不密切，范圍也不夠廣泛，多數(shù)合作發(fā)生于各農(nóng)業(yè)大省區(qū)域內(nèi)的研究機構(gòu)之間。例如，東北農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院和齊齊哈爾大學(xué)生命科學(xué)與農(nóng)林學(xué)院、河南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院和國家小麥工程技術(shù)研究中心、揚州大學(xué)江蘇省作物遺傳生理重點實驗室和江蘇省宜興市農(nóng)林局農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心之間的合作等。由并不密集的合作關(guān)系網(wǎng)絡(luò)圖可以看出，國內(nèi)小麥低溫逆境領(lǐng)域的研究機構(gòu)相互之間的交流與合作應(yīng)進一步加強，推進協(xié)同創(chuàng)新。

2.3 小麥低溫逆境研究領(lǐng)域發(fā)文作者

通過對作者的發(fā)文數(shù)量進行定量分析可發(fā)現(xiàn)該領(lǐng)域的高產(chǎn)作者，再結(jié)合文章被引次數(shù)能快速定位核心作者。基于CNKI 檢索到的525 篇有效文獻共涉及第一作者449 位，1979—2020 年間小麥低溫逆境領(lǐng)域發(fā)文量≥2 篇的作者有51 位，發(fā)文量3 篇以上的作者如表2 所示。來自揚州大學(xué)的李春燕發(fā)文量、總被引次數(shù)和篇均被引次數(shù)分別為5 篇、254次和50.8 次，均居于首位。位居第2、第3 的是來自中國科學(xué)院植物研究所的簡令成和東北農(nóng)業(yè)大學(xué)的于晶，其中簡令成于1980 年在實驗生物學(xué)報發(fā)表了《冬小麥（Triticum aestivum L.）分蘗節(jié)細胞內(nèi)三磷酸腺苷酶活性的細胞化學(xué)研究》，是國內(nèi)小麥低溫逆境領(lǐng)域公開報道中最早研究低溫脅迫對小麥細胞生物學(xué)特性影響的作者[27]。

從國內(nèi)小麥低溫逆境領(lǐng)域發(fā)文作者分布圖譜（圖3）可知，研究者一般在自己所在機構(gòu)或研究團隊內(nèi)部建立了穩(wěn)定的合作關(guān)系，例如：中國科學(xué)院植物研究所的簡令成、孫龍華團隊，揚州大學(xué)的李春燕、朱新開及郭文善團隊，東北農(nóng)業(yè)大學(xué)的于晶、蒼晶、李卓夫團隊，等。

2.4 小麥低溫逆境研究領(lǐng)域論文刊發(fā)期刊

對發(fā)文期刊來源進行統(tǒng)計分析，可為研究人員快速查找小麥低溫逆境領(lǐng)域的研究文獻以及論文撰寫和投稿期刊的選擇提供依據(jù)[28]。從CNKI 數(shù)據(jù)庫篩選的525 篇有效文獻的來源期刊共174 種，篩選出1979—2020 年小麥低溫逆境領(lǐng)域發(fā)文量前10的期刊（表3）。前10 種期刊的發(fā)文量為189 篇，占發(fā)文總量的36%，平均復(fù)合影響因子為0.919。發(fā)文量排名第1 和第2 的期刊是《麥類作物學(xué)報》和《安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)》，發(fā)文量分別為65 和25 篇，分別占發(fā)文總量的12.38%和4.76%，兩者相差較大?！蹲魑飳W(xué)報》和《麥類作物學(xué)報》2 刊的總被引次數(shù)、篇均被引次數(shù)及復(fù)合影響因子均高于其他期刊，處于領(lǐng)先地位，表明這2 種期刊所刊載的文獻具有較高的影響力和研究水平，要把握我國小麥低溫逆境領(lǐng)域的研究發(fā)展方向可對這2 種期刊多加關(guān)注。

圖2 我國小麥低溫逆境領(lǐng)域研究機構(gòu)分布的知識圖譜

表2 1979—2020 年小麥低溫逆境領(lǐng)域發(fā)文量3 篇以上的作者

圖3 我國小麥低溫逆境領(lǐng)域發(fā)文作者分布的知識圖譜

表3 1979—2020 年小麥低溫逆境領(lǐng)域發(fā)文量前10 的期刊

2.5 小麥低溫逆境研究論文被引次數(shù)

在文獻計量學(xué)中，論文的被引次數(shù)在一定程度上反映著文獻的質(zhì)量以及在該領(lǐng)域被交流和被應(yīng)用的程度，因此論文的被引次數(shù)越高，在該領(lǐng)域的影響力就越大[29]。基于CNKI 檢索到的525 篇有效文獻的總被引次數(shù)為6 782 次，篇均被引次數(shù)為12.92 次。1979—2020 年我國小麥低溫逆境研究領(lǐng)域被引次數(shù)前10 的高被引文獻如表4 所示，包括研究論文9 篇、綜述1 篇，10 篇文獻的篇均被引次數(shù)為139.70 次。單篇被引次數(shù)最高達192 次，是來自山東農(nóng)業(yè)大學(xué)的王樹剛等于2011 年發(fā)表在《生態(tài)學(xué)報》的文章，報道了利用主成分分析、聚類分析等數(shù)學(xué)統(tǒng)計方法對15 個冬小麥品種在低溫脅迫條件下的生理指標(biāo)進行綜合評價，能較好地鑒別小麥

品種的抗凍性[30]。被引次數(shù)排名第2 位的是南京農(nóng)業(yè)大學(xué)的朱根海等于1984 年在《南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報》發(fā)表的《小麥抗凍性的季節(jié)變化以及溫度對脫鍛煉的效應(yīng)》，報道了冬季短期氣溫回暖引起脫鍛煉是造成小麥凍害的主要威脅[31]。東北師范大學(xué)由繼紅團隊于2002 年在《作物學(xué)報》發(fā)表了《鈣對低溫脅迫下小麥幼苗光合作用及相關(guān)生理指標(biāo)的影響》[32]，文章已經(jīng)被引159 次，排名第3。該團隊從葉片光合速率、葉綠素含量以及1,5- 二磷酸核酮糖羧化酶活性等方面研究了低溫脅迫對小麥光合作用的影響。其余7 篇文獻研究內(nèi)容主要涉及低溫脅迫對小麥光合作用[33]、膜脂過氧化物、抗氧化保護酶及滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的影響[34-36]和外源化調(diào)劑對小麥抗低溫能力的影響[24,37]等方面。此外，被引次數(shù)前10 的論文發(fā)表期刊的影響因子平均值為1.932，均是中文核心期刊，從這一角度也表明前10 論文具有較高的學(xué)術(shù)影響力和學(xué)術(shù)價值。

表4 1979—2020 年小麥低溫逆境領(lǐng)域被引次數(shù)前10 的論文

2.6 小麥低溫逆境研究熱點

作為反映論文主題或思想的關(guān)鍵性詞語，關(guān)鍵詞的共現(xiàn)反映著某一研究領(lǐng)域的熱度和趨勢，通過對高頻關(guān)鍵詞的共現(xiàn)分析可進一步明確該領(lǐng)域的研究熱點[38]?；贑NKI 檢索到的525 篇有效文獻提取高頻關(guān)鍵詞作為分析樣本，利用CiteSpace 繪制關(guān)鍵詞共現(xiàn)知識圖譜（圖4），中心度較高的關(guān)鍵詞有小麥、冬小麥、低溫脅迫、低溫、抗寒性、凍害等。由圖4 可見，以高頻關(guān)鍵詞為節(jié)點，向四周發(fā)散的連線呈現(xiàn)出復(fù)雜的交叉輻射狀，表明國內(nèi)小麥低溫逆境領(lǐng)域研究方向和熱點較多，且多個研究方向與熱點之間存在交叉關(guān)系，具有多學(xué)科的交叉屬性。

對高頻關(guān)鍵詞進行聚類分析得到3 個研究熱點：1）耐低溫小麥新品種的培育，包括小麥品種、半冬性品種與春性品種等；2）低溫逆境對小麥生長發(fā)育、產(chǎn)量及質(zhì)量的影響，包括小麥分蘗節(jié)、葉片與葉綠素含量、抗氧化酶、小穗數(shù)、結(jié)實率等；3）小麥低溫逆境的分子生物學(xué)研究，包括細胞化學(xué)、抗寒基因的表達分析等。

圖4 我國小麥低溫逆境領(lǐng)域關(guān)鍵詞共現(xiàn)的知識圖譜

2.7 小麥低溫逆境研究論文資助基金

文獻資助的基金項目反映著政府管理者對某一研究領(lǐng)域的導(dǎo)向及重視程度[39]?；贑NKI 檢索到的525 篇有效文獻中涉及基金項目支撐的論文有277 篇，占1979—2020 年發(fā)文總數(shù)的52.76%。論文資助項目主要有國家自然科學(xué)基金、國家重點研發(fā)計劃及科技支撐計劃等、省部級基金、其他基金4類，資助論文數(shù)量分別56、111、91 和19 篇（圖5），其中國家級基金資助的論文占基金資助論文總數(shù)的60.29%，表明國家級基金是小麥低溫逆境領(lǐng)域研究的主要資助來源。同時，相關(guān)數(shù)據(jù)也反映著低溫逆境是我國小麥生產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)豐產(chǎn)與優(yōu)質(zhì)的主要限制因素，受到政府的重視，從而給予較多的資金資助。

圖5 我國小麥低溫逆境領(lǐng)域論文基金資助來源

3 討論與結(jié)論

本文利用文獻計量可視化軟件CiteSpace，以CNKI 數(shù)據(jù)庫檢索的1979—2020 年525 篇文獻為研究樣本，對我國小麥低溫逆境領(lǐng)域文獻的發(fā)文數(shù)量、研究機構(gòu)、發(fā)文作者、文獻來源、被引次數(shù)、研究熱點及資助基金等方面做了較全面的文獻計量學(xué)分析，得出以下主要結(jié)論。

1）自1979 年以來，我國小麥低溫逆境領(lǐng)域的相關(guān)研究文獻數(shù)量雖存在較大的波動，但整體表現(xiàn)為明顯的上升趨勢，相關(guān)研究水平也在不斷提高，2010—2020 年間的發(fā)文總量達到309 篇，數(shù)量過半。高等農(nóng)業(yè)院校和科研院所是小麥低溫逆境領(lǐng)域研究的主力軍，發(fā)文量較多的研究機構(gòu)有東北農(nóng)業(yè)大學(xué)、西北農(nóng)林科技大學(xué)等，且機構(gòu)的所在地基本都在國內(nèi)小麥主產(chǎn)區(qū)，表明在全球氣候變暖導(dǎo)致極端低溫氣候事件頻發(fā)的大背景下[9]，低溫逆境已成為限制小麥穩(wěn)產(chǎn)豐產(chǎn)與優(yōu)質(zhì)的重要因素，越來越受到重視。該領(lǐng)域的高產(chǎn)作者主要有李春燕、簡令成、于晶等，且在自己所在機構(gòu)或研究團隊內(nèi)部建立了穩(wěn)定的合作關(guān)系，呈現(xiàn)小模塊的合作群體。但研究機構(gòu)與作者間的交流與合作較為局限，領(lǐng)域內(nèi)的研究力量較為零散，相互之間的交流與合作有待加強，應(yīng)推進協(xié)同創(chuàng)新。

2）從文獻的期刊分布來看，我國小麥低溫逆境領(lǐng)域的高影響力論文主要發(fā)表在《生態(tài)學(xué)報》《作物學(xué)報》《麥類作物學(xué)報》《中國農(nóng)業(yè)科學(xué)》等優(yōu)質(zhì)期刊。其中，《作物學(xué)報》的篇均被引次數(shù)居于首位，前10 高被引論文中的2 篇就來自此期刊；《麥類作物學(xué)報》的發(fā)文量和總被引次數(shù)居于首位，前10 高被引論文中的3 篇就來自此期刊。前10 高被引論文往往都具有創(chuàng)新性和借鑒意義，值得關(guān)注。小麥低溫逆境領(lǐng)域的科研工作者為推廣研究成果進而更好地服務(wù)我國小麥生產(chǎn)，在論文投稿時應(yīng)關(guān)注該領(lǐng)域的優(yōu)質(zhì)期刊。

3）從研究熱點來看，目前我國小麥低溫逆境領(lǐng)域的研究主要集中在耐低溫小麥新品種的培育，低溫脅迫對小麥生長發(fā)育、產(chǎn)量及質(zhì)量的影響，小麥低溫逆境的分子生物學(xué)研究等方面，但研究內(nèi)容與成果還有待進一步豐富與系統(tǒng)化。目前，關(guān)于通過農(nóng)藝措施提高小麥抗低溫能力進而減災(zāi)保產(chǎn)的研究較少。氣候變暖會導(dǎo)致光、溫、水等多種生態(tài)因子時空分布格局的改變，在實際生產(chǎn)中播期、密度和水肥運籌等農(nóng)藝措施的應(yīng)用也要隨氣候資源供給的變化而改變。因此，將來還應(yīng)加強小麥低溫逆境栽培防控技術(shù)的研究，從而實現(xiàn)小麥生產(chǎn)的抗逆保產(chǎn)與提質(zhì)減損。

4）從資助基金來看，我國小麥低溫逆境領(lǐng)域論文整體受資助情況良好。52.76%的論文獲得資金資助，其中國家級基金資助占60.29%，是小麥低溫逆境研究領(lǐng)域的主要資助來源，且2010—2020 年間有基金資助的論文數(shù)量是1979—2009 年的2.74倍，表明我國政府越來越來越重視全球氣候變化導(dǎo)致小麥生產(chǎn)的不穩(wěn)定性問題，從而投入較多的資金加強我國小麥生產(chǎn)應(yīng)對全球氣候變化的能力。

本研究所使用的數(shù)據(jù)來自CNKI 數(shù)據(jù)庫，重點考慮了我國范圍內(nèi)小麥低溫逆境領(lǐng)域的基本研究情況，缺少針對來自Web of Science、Scopus 等數(shù)據(jù)庫中我國作者發(fā)表在外文期刊的論文。在后期研究中，將進一步結(jié)合Web of Science、Scopus 等數(shù)據(jù)庫，采用CiteSpace 軟件全面分析我國小麥低溫逆境領(lǐng)域的研究趨勢和發(fā)展特點。