摘要" 為了解土壤生態(tài)領域的研究熱點與趨勢，檢索中國知網(wǎng)（CNKI）和Web of Science核心合集數(shù)據(jù)庫1993年1月1日—2023年11月10日收錄的土壤生態(tài)學相關文獻，分別納入1 978和2 499篇文獻，運用CiteSpace 6.2.R4軟件對該主題的作者、機構和關鍵詞等進行可視化分析。結(jié)果表明，（1）CNKI數(shù)據(jù)庫2019年以前發(fā)文量總體呈上升趨勢，2020—2022年發(fā)文量呈下降趨勢，各作者團隊、研究機構之間合作關系不密切；研究熱點集中于土壤、土壤生態(tài)、生態(tài)環(huán)境和土壤養(yǎng)分等領域；研究趨勢主要集中在土壤化學性質(zhì)、土壤保護修復和農(nóng)作物經(jīng)濟效能等方面。（2）Web of Science數(shù)據(jù)庫發(fā)文量總體呈上升趨勢，各作者團隊、研究機構之間合作關系密切；研究熱點主要集中于diversity（多樣性）、ecology（生態(tài)學）、community（生物群落）和biodiversity（生物多樣性）等領域。為開展土壤生態(tài)學研究提供參考。

關鍵詞" 土壤生態(tài)；可視化分析；CiteSpace軟件；生態(tài)學

中圖分類號" S151.9 """文獻標識碼" A """文章編號" 1007-7731（2024）24-0085-08

DOI號" 10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2024.24.019

Visualization analysis of soil ecology research hotspots and trends based on CiteSpace

HOU Ruiqi1，2 CHEN Yixuan1，2 AHE Asha1，2 LIU Jingting1，2 XIAO Ximeng1，2 YANG Yaojun1，2

（1Bamboo Diseases and insect Prevention and Control and Resource Development in Sichuan Provincial Key Laboratory of Leshan Normal University， Leshan 614000， China;

2College of Life Sciences， Leshan Normal University， Leshan 614000， China）

Abstract" To understand the research hotspots and trends in the field of soil ecology， a search was conducted on the China National Knowledge Infrastructure （CNKI） and Web of Science core collection databases from January 1， 1993 to November 10， 2023， and included 1 978 and 2 499 articles， respectively. CiteSpace 6.2.R4 software was used to visualize the authors， institutions， and keywords of this topic. The results indicated that， （1） before 2019， the overall number of publications in CNKI showed an upward trend， while from 2020 to 2022， the number of publications showed a downward trend. The collaboration between author teams and research institutions was not closely related; research hotspots focused on fields such as soil， soil ecology， ecological environment， and soil nutrients; the research trend mainly focused on soil chemical properties， soil protection and restoration， and the economic benefits brought by crops. （2） The overall number of Web of Science publications was on the rise， and there was close cooperation between author teams and research institutions; the research hotspots mainly focused on diversity， ecology， community， and biodiversity. Provides a reference for conducting soil ecology research.

Keywords" soil ecology; visualization analysis; CiteSpace software; ecology

農(nóng)業(yè)是基礎產(chǎn)業(yè)之一，土壤生態(tài)是農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要基礎。土壤是生物圈、巖石圈、水圈和大氣圈的核心部分和交匯區(qū)，是地球關鍵帶的核心組成部分[1]。土壤生態(tài)環(huán)境是支撐農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要保障之一，對于維持農(nóng)業(yè)土壤良好生態(tài)環(huán)境具有重要價值與意義[2]。在過程驅(qū)動及影響機制方面，土壤生態(tài)系統(tǒng)是不同作用尺度的成土因素共同作用的結(jié)果[3]。隨著土壤壓力逐漸增加，土壤的自然資本呈下降趨勢[4]。袁露[5]對2017—2022年中國土壤耕整行業(yè)市場發(fā)展現(xiàn)狀及投資前景預測進行研究，結(jié)果表明，農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境可能面臨一定挑戰(zhàn)，一定程度上影響了農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。因此，研究土壤生態(tài)的發(fā)展現(xiàn)狀，分析土壤生態(tài)的研究熱點，對未來土壤生態(tài)建設工作的開展具有一定意義。徐琪[6]對土壤生態(tài)系統(tǒng)的特點進行研究，認為土壤生態(tài)系統(tǒng)本身具有復雜性，與其他生態(tài)系統(tǒng)比較，其研究有待進一步深入，以利于發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，促進土壤科學的發(fā)展。關于土壤生態(tài)的研究，主要集中在農(nóng)業(yè)與生態(tài)保護方面，而有關土壤生態(tài)研究熱點和發(fā)展趨勢的研究有待進一步深入。張友中[2]研究認為，為提高土壤領域的科研水平，進行土壤生態(tài)系統(tǒng)的研究十分重要。

本研究以中國知網(wǎng)（CNKI）和Web of Science核心合集數(shù)據(jù)庫為數(shù)據(jù)來源，使用可視化分析軟件CiteSpace 6.2.R4，對土壤生態(tài)學研究熱點與趨勢進行分析，主要研究土壤生態(tài)學發(fā)文量和變化趨勢，分析研究熱點的集中方向，并分析CNKI在土壤生態(tài)學方面的研究現(xiàn)狀。

1 材料與方法

1.1 數(shù)據(jù)檢索

選自CNKI數(shù)據(jù)庫和Web of Science核心合集數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，檢索時間范圍為1993年1月1日—2023年11月10日。其中，CNKI檢索主題為土壤生態(tài)，共檢索2 279篇文獻。Web of Science使用英文高級檢索，檢索主題為Soil ecology；論文類別選擇Review和Article，采用自由詞與主題詞相結(jié)合的檢索方式，最終檢索到2 500篇文獻。排除無關文獻后，納入文獻4 477篇，其中CNKI文獻1 978篇，Web of Science文獻2 499篇。

1.2 研究方法

采用文獻可視化分析軟件CiteSpace 6.2.R4，從發(fā)文量、發(fā)文機構和關鍵詞等方面對檢索到的有關數(shù)據(jù)進行分析，以推斷該領域的研究熱點及趨勢。軟件基本設置：時間跨度設置為1993年1月1日—2023年11月10日，文獻的切割跨度均選擇8年，其他閾值均為系統(tǒng)默認[7]。設置項目：時間范圍（Time slicing）、主題詞來源（Term source）、節(jié)點類型（Node types）、主題詞閾值（Selection criteria）和網(wǎng)絡裁剪（Pruning），其余保持默認（Default）。圖譜解讀主要包括節(jié)點（Node）、連線（Link）、顏色（Color）、標注（Label）和網(wǎng)絡（Network）等，計量指標有頻次（Frequency）、中介中心性（Betweenness Centrality）和突發(fā)度（Strength）等[8]。參數(shù)設置和所涉及的指標解讀如表1所示。

1.3 研究內(nèi)容

1.3.1 年度發(fā)文趨勢 采用可視化分析軟件CiteSpace 6.2.R4，分析土壤生態(tài)學文獻發(fā)文量，并導入Excel軟件，形成年度發(fā)文趨勢。由于在CNKI中選取的1998年以前的文獻數(shù)量較少，同時為使兩個數(shù)據(jù)庫的發(fā)文趨勢具有更明顯的對比效果，僅分析了變化趨勢較明顯的1998—2023年，其他年份的重要數(shù)據(jù)單獨進行具體分析。

1.3.2 研究機構分布 采用CiteSpace 6.2.R4對土壤生態(tài)相關研究的地區(qū)進行共現(xiàn)分析，共得到125個節(jié)點、1 097條連線。其中，節(jié)點和字體的大小代表發(fā)文量的多少，連線代表地區(qū)間有無合作，線的粗細代表研究機構合作的緊密程度。

1.3.3 土壤生態(tài)研究的知識圖譜 （1）作者網(wǎng)絡圖譜特征。共現(xiàn)分析可以展現(xiàn)某個領域或?qū)W科的核心作者集群，以及作者之間的合作關系[9]。由于本文引入文獻數(shù)量較大，CiteSpace 6.2.R4軟件無法對1年時間切片進行分析，因此將不同地區(qū)間作者合作網(wǎng)絡分析的時間切片分別設置為5年和8年，k值為25。（2）關鍵詞共現(xiàn)。關鍵詞能反映文獻的研究主題及研究領域的知識基礎，關鍵詞共現(xiàn)圖譜可提示該領域的研究熱點。本文主要研究土壤生態(tài)特性。（3）研究熱點。聚類分析能夠揭示關鍵詞間的關聯(lián)和時間線視圖，反映其間的主要研究內(nèi)容，一定程度上揭示研究領域各知識的形成和發(fā)展[10]。本文通過聚類分析研究兩個數(shù)據(jù)庫的研究熱點。（4）關鍵詞聚類時間線及突現(xiàn)詞。將聚類后的關鍵詞繪制成時間線譜，每個聚類對應的橫線長度表示該聚類的時間跨度。

1.3.4 發(fā)文量階段特性 結(jié)合年度發(fā)文趨勢、關鍵詞時間線和突現(xiàn)詞分析結(jié)果，對不同地區(qū)土壤生態(tài)研究的階段特性進行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 年度發(fā)文趨勢

土壤生態(tài)研究年度發(fā)文趨勢如圖1所示。圖1A及數(shù)據(jù)分析結(jié)果顯示，CNKI相關學者于1978年開始發(fā)表土壤生態(tài)學的相關文章，主要闡述土壤生態(tài)系統(tǒng)研究的必要性與意義，并以當時的視角展望研究方向，即土壤生態(tài)研究需結(jié)合宏觀與微觀視角，并實現(xiàn)綜合分析與單項研究的結(jié)合；1998年發(fā)表文章22篇，2003年發(fā)表40篇，2006年發(fā)表76篇，8年間的發(fā)文量總體呈上升趨勢；2006—2019年發(fā)文量總體呈上升趨勢；2019—2023年發(fā)文量呈下降趨勢；2019年發(fā)表129篇，為近20年發(fā)表文獻最多的一年，但之后的3年文獻發(fā)表數(shù)量下降幅度明顯，原因可能是現(xiàn)實因素導致土壤生態(tài)研究進展受到影響。由圖1B以及數(shù)據(jù)分析結(jié)果可知，Web of Science的作者于1964年開始發(fā)表土壤生態(tài)學的相關文章，從土壤生態(tài)學中的土壤生物出發(fā)，借助土壤生物的某些特性來判斷土壤的性質(zhì)；1998年發(fā)表33篇，2022年發(fā)表215篇，24年間發(fā)文量呈6.5倍增長，說明Web of Science數(shù)據(jù)庫中對土壤生態(tài)領域的研究較多。

2.2 研究機構分布

CNKI數(shù)據(jù)庫中機構合作圖譜（圖2A）生成了238個節(jié)點、135條連線，網(wǎng)絡密度0.004 8，機構之間連線較少，偏向單一合作。Web of Science數(shù)據(jù)庫中機構合作圖譜（圖2B）生成了268個節(jié)點、1 168條連線，網(wǎng)絡密度0.032 6，機構之間連線較多，說明其相互之間的合作較為緊密。CNKI數(shù)據(jù)庫中發(fā)文量較多的機構是中國科學院，173篇，研究方向主要為農(nóng)業(yè)基礎科學、農(nóng)藝學以及環(huán)境科學與資源利用。Web of Science數(shù)據(jù)庫中發(fā)文量較多的機構是加利福尼亞大學系統(tǒng)（University of California System），117篇，研究方向主要為農(nóng)業(yè)基礎科學、農(nóng)業(yè)以及生物學；美國農(nóng)業(yè)部（United States Department of Agriculture），84篇，研究方向主要為環(huán)境科學生態(tài)學、農(nóng)業(yè)以及植物科學；機構之間合作密切程度較好。CNKI和Web of Science數(shù)據(jù)庫土壤生態(tài)研究發(fā)文量居前5位的研究機構如表2所示。

2.3 土壤生態(tài)研究的知識圖譜

2.3.1 作者網(wǎng)絡圖譜特征 由圖3A可知，CNKI作者圖譜有274個節(jié)點、249條連線，網(wǎng)絡密度0.006 7，主要研究作者是胡鋒、劉滿強、楊殿林和陳小云等。胡鋒、劉滿強的合作量均為20，可見其研究范圍較廣泛。由圖3B可知，Web of Science作者圖譜有260個節(jié)點、362條連線，網(wǎng)絡密度0.010 8，主要研究作者為Rillig Matthias C、Fierer Noah和Zhou Jizhong等。Rillig Matthias C的合作量為19，可見該作者的研究范圍較廣。在以上研究文獻中，被引用下載較高的關鍵詞為土壤生態(tài)、diversity（多樣性）、dynamics（動力學）和soil（土壤）等。兩個數(shù)據(jù)庫的作者之間均呈小區(qū)域式合作，各作者之間的學術交流活動有待進一步增加。

2.3.2 關鍵詞共現(xiàn) 由圖4A可知，CNKI所收錄文獻中，土壤、土壤生態(tài)、土壤養(yǎng)分、蚯蚓、土壤動物和生態(tài)環(huán)境等關鍵詞占主要部分，可見CNKI數(shù)據(jù)庫中對土壤生態(tài)性質(zhì)研究的關注度高于土壤的經(jīng)濟價值。由圖4B可知，Web of Science所收錄文獻中，diversity（多樣性）和ecology（生態(tài)學）這兩個關鍵詞占主要部分。

土壤生態(tài)研究熱點如表3所示，從被引頻次來看，CNKI所收錄文獻主要研究土壤、土壤生態(tài)、生態(tài)環(huán)境、土壤養(yǎng)分、土壤污染和土壤動物等；Web of Science所收錄文獻主要研究diversity（多樣性）、ecology（生態(tài)學）、community（生物群落）、biodiversity（生物多樣性）、microbial ecology（微生物生態(tài)學）和soil（土壤）等。兩個數(shù)據(jù)庫近30年的研究熱點均偏重對土壤生態(tài)環(huán)境與土壤生物的研究。

2.3.3 研究熱點 由圖5A可知，CNKI所收錄文獻在關鍵詞共現(xiàn)圖譜的基礎上共形成9個聚類，分別是#0生態(tài)化學計量學、#1土壤污染、#2土壤動物、#3多樣性、#4土壤生態(tài)、#5生態(tài)環(huán)境、#6生態(tài)系統(tǒng)、#7連作障礙和#8土壤肥力。由圖5B可知，Web of Science所收錄文獻在關鍵詞共現(xiàn)圖譜的基礎上共形成8個聚類，分別是#0 microbial ecology（微生物生態(tài)學）、#1 functional traits（功能性狀）、#2 soil moisture（土壤水分）、#3 soil ecology（土壤生態(tài)學）、#4 soil properties（土壤特性）、#5 community（生物群落）、#6 heavy metals（重金屬）和#7 soil organic carbon（土壤有機碳）。通過關鍵詞聚類分析可知，生態(tài)管理對土壤生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展起著至關重要的作用，微生物數(shù)量可有效反映土壤質(zhì)量變化情況[11]。生態(tài)恢復是研究較多的聚類，即研究生態(tài)恢復的動態(tài)變化，以較好地反映土壤質(zhì)量指標測定結(jié)果；土壤生態(tài)、生態(tài)環(huán)境等其他聚類均可明顯反映出研究土壤生態(tài)的重要性。土壤生態(tài)研究領域關鍵詞聚類頻次如表4所示。

2.3.4 關鍵詞聚類時間線及突現(xiàn)詞 CNKI關鍵詞聚類時間線如圖6A所示。在生態(tài)化學、土壤污染以及土壤動物橫線上可見許多密集的方形節(jié)點，在2007—2013年有一段相對密集的研究，原因可能是受當時自然條件的影響和土壤對農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生的影響[12]。部分地區(qū)的水土流失形勢需引起更深層次的重視，也因此引起了農(nóng)業(yè)科研人員的重視。之后橫線上的節(jié)點也一直存在，可見該領域一直屬于研究熱點。2019—2022年的節(jié)點較少且較為稀疏。由圖6B可知，Web of Science關鍵詞聚類時間線microbial ecology（微生物生態(tài)學）橫線上有許多密集的方形節(jié)點，可見微生物研究受到重視。

突現(xiàn)詞是指從大量主題詞中探測出來頻次變化率較高的詞，本研究提取土壤生態(tài)研究領域前25位突現(xiàn)詞。由突現(xiàn)詞分析結(jié)果（圖7A）可知，CNKI收錄文獻中，土壤生態(tài)以及土壤退化是一個研究時間相對較長的主題，研究土壤退化能夠更好地了解土壤的生態(tài)平衡狀況。Web of Science前17個關鍵詞的研究時間相對較長，且時間集中在2020—2016年。CNKI收錄文獻中近5年新興的研究關鍵詞為荒漠草原和生態(tài)保護等，共10個，說明CNKI近年來重視對土壤生態(tài)的治理，對土壤生態(tài)的研究熱點朝土壤生態(tài)保護和修復的方向改變。由圖7B可知，Web of Science收錄文獻中近5年新興的研究領域為soil microbiology（土壤微生物學）、soil health（土壤健康）和fungal community（真菌群落），表明Web of Science近5年更多地關注對土壤真菌等土壤微生物及土壤健康的研究。

2.4 發(fā)文量階段特性

2.4.1 CNKI （1）1993—2003年，發(fā)文量穩(wěn)定且增長較緩慢，高頻關鍵詞為土壤肥力、評價和生態(tài)效應等，研究熱點集中于土壤肥力、土壤動物領域；（2）2004—2013年，發(fā)文量整體呈增長趨勢，折線存在不穩(wěn)定波動，高頻關鍵詞為土壤污染、蚯蚓和降解等，研究熱點集中于土壤生態(tài)、連作障礙和多樣性領域；（3）2014—2023年，發(fā)文量波動較大，總體呈下降趨勢，高頻關鍵詞突現(xiàn)數(shù)量較多，如葉片、土壤養(yǎng)分、修復技術、荒漠草原、生態(tài)保護、土壤健康和微塑料等，研究熱點集中于生態(tài)化學、生態(tài)環(huán)境領域。

2.4.2 Web" of" Science （1）1998—2013年，發(fā)文量總體呈穩(wěn)定上升趨勢，高頻關鍵詞為populations（人口）、16S Ribosomalrna（16S核糖體RNA）、DNA、soil（土壤）、microbial ecology（微生物生態(tài)學），研究熱點集中于microbial ecology（微生物生態(tài)學）、soil ecology（土壤生態(tài)學）和community（生物群落）領域。（2）2014—2023年，發(fā)文量呈上升趨勢但存在波動，高頻關鍵詞為soil microbes（土壤微生物）、adaptation（適應）、soil microbial ecology（土壤微生物生態(tài)學）、soil health（土壤健康），研究熱點集中于functional traits（功能性狀）、soil properties（土壤特性）和heavy metals（重金屬）領域[13]。

3 結(jié)論與討論

本文分析結(jié)果表明，近40年來（1993—2023年），兩個數(shù)據(jù)庫在土壤生態(tài)方面的研究主要集中在土壤微生物、生物多樣性、生態(tài)系統(tǒng)和生態(tài)修復4個方向，成果較多的分別是中國科學院和University of California System（加州大學系統(tǒng)），其中CNKI較早開展土壤生態(tài)研究的機構是中國科學院南京土壤研究所。發(fā)文量趨勢方面，近40年來，2019年以前，土壤生態(tài)相關研究的發(fā)文量總體呈上升趨勢，CNKI對土壤生態(tài)研究的穩(wěn)定程度較低，且2019—2022年CNKI相關研究文獻數(shù)量下降，可能與對土壤生態(tài)的研究大幅減少有關。土壤生態(tài)研究熱點的變化方面，1998—2013年，CNKI對土壤生態(tài)的研究以土壤功能的探索和實用性為主；2013—2023年主要的研究熱點方向是土壤生態(tài)修復、土壤生態(tài)系統(tǒng)服務和土壤管理措施等。1998—2023年，CNKI對土壤生態(tài)研究的方向逐漸由土壤使用功能和經(jīng)濟價值向土壤的管理和可持續(xù)利用轉(zhuǎn)變。研究熱點的轉(zhuǎn)變體現(xiàn)了人們生活水平的提高，越來越多的人關注土地使用決策對環(huán)境、社會和文化的影響，并需要通過更廣泛的土地資源信息來支持對收益、影響和權衡的評估土地使用決策。這一時期的研究主題和范式更加豐富，呈現(xiàn)出從概念界定、研究范式的討論走向微觀具體的趨勢。

綜上，本文以CNKI數(shù)據(jù)庫和Web of Science核心合集數(shù)據(jù)庫為數(shù)據(jù)來源，使用可視化分析軟件CiteSpace 6.2.R4，系統(tǒng)分析了近40年來（1993—2023年）關于土壤生態(tài)的研究熱點、變化趨勢，以及研究成果的分布地區(qū)、機構和主要貢獻人員，為土壤、土壤生態(tài)的研究提供參考。需要注意的是，本研究于CNKI和Web of Science核心合集數(shù)據(jù)庫中收錄4 477篇土壤生態(tài)研究領域的相關文獻，基于CiteSpace軟件對文獻進行可視化分析，由于收錄的文獻有限，可能存在檢索結(jié)果與實際錄入的篇數(shù)出現(xiàn)偏差的情況。

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（責任編輯：楊歡）