關(guān)鍵詞:外來入侵植物;紫莖澤蘭;防除;文獻(xiàn)計(jì)量學(xué);VOSviewer中圖分類號:S451 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1008-0457(2025)03-0024-10國際DOI編碼:10.15958/j.cnki.sdnyswxb.2025.03.004
喀斯特地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)平衡對于維護(hù)當(dāng)?shù)厣锒鄻有?、保障水資源安全以及促進(jìn)地質(zhì)環(huán)境的穩(wěn)定具有至關(guān)重要的作用[1]。然而,近年來劇烈的外來植物入侵打破了喀斯特生境的生態(tài)平衡,嚴(yán)重威脅著當(dāng)?shù)氐奈锓N多樣性及自然生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性[2-3]。紫莖澤蘭(Ageratina adenophora或 EupatoriumadenophorumSpreng.)又名解放草、黑草、飛機(jī)草、敗馬草、爛蹄草,是一種多年生的菊科植物,原產(chǎn)于墨西哥和哥斯達(dá)黎加,廣泛分布于印度、巴基斯坦、中國、尼泊爾、新加坡、泰國、馬來西亞和菲律賓等東南亞國家以及新西蘭、澳大利亞東部、北美和南非[4],現(xiàn)已成為我國外來入侵物種危害最為嚴(yán)重的植物之一。紫莖澤蘭于20世紀(jì)40年代從緬甸和越南傳入中國云南南部邊境地區(qū),隨后以每年60km 的平均速度向北內(nèi)陸和東部沿海地區(qū)擴(kuò)散,目前已經(jīng)蔓延到長江以南各個省份和地區(qū)[5]。在我國,重災(zāi)區(qū)分布于云南省、四川?。ㄌ貏e是涼山彝族自治州攀枝花市、雅安市、樂山市、宜賓市)、重慶市和貴州省[6(特別是安順市、畢節(jié)市、黔西南州)等廣大西南地區(qū)。據(jù)估算,目前紫莖澤蘭在中國的入侵面積已經(jīng)超過 3×107hm2[7] ?;谀P皖A(yù)測顯示,紫莖澤蘭的潛在適生區(qū)面積達(dá) 139.42× 104km2 ,占國土總面積的 14.52% ,其中云南、貴州、四川、廣西、西藏等省份分布最為集中,占全國高度適生區(qū)總面積的 。紫莖澤蘭人侵破壞了原有的自然生態(tài)系統(tǒng)平衡,嚴(yán)重威脅農(nóng)林牧業(yè)生產(chǎn)和生物多樣性安全,主要表現(xiàn)在土壤肥力下降、生態(tài)平衡受損、物種多樣性受到影響以及動物中毒等方面。據(jù)統(tǒng)計(jì),紫莖澤蘭每年給畜牧業(yè)和草地生態(tài)系統(tǒng)造成的經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)36.2億元
本研究旨在高效獲取紫莖澤蘭的研究熱點(diǎn)及其未來發(fā)展趨勢,對1997年1月至2024年4月發(fā)表在WebofScience核心合集數(shù)據(jù)庫的與紫莖澤蘭相關(guān)英文文獻(xiàn),使用VOSviewer軟件對WebofScience核心合集數(shù)據(jù)庫的與紫莖澤蘭相關(guān)英文文獻(xiàn)進(jìn)行可視化分析,旨在高效獲取紫莖澤蘭的研究熱點(diǎn)及其未來發(fā)展趨勢,希望能夠?yàn)楹笃谘芯糠较蛱峁┮欢▍⒖肌?/p>
1 研究方法
1.1 文獻(xiàn)檢索及篩選
在WebofScience核心合集數(shù)據(jù)庫中,以“Ageratina adenophora”或“Eupatoriumadenophorum”為主題進(jìn)行檢索,文獻(xiàn)檢索時間跨越自1997年1月1日至2024年4月16日,檢索索引為SCI-Expanded,共得到534篇研究性論文和綜述。通過審查文獻(xiàn)的標(biāo)題、摘要、關(guān)鍵詞和研究方向,排除了18篇與紫莖澤蘭研究無關(guān)的文獻(xiàn),最終篩選出516篇與紫莖澤蘭相關(guān)文獻(xiàn)用于文獻(xiàn)計(jì)量分析。這些文獻(xiàn)以純文本格式下載,包括作者、標(biāo)題、國家、研究機(jī)構(gòu)、期刊名、發(fā)表年份、關(guān)鍵詞和摘要等信息。
1.2 分析方法
VOSviewer1.6.18軟件提供了多種可視化圖譜,包括網(wǎng)絡(luò)視圖(NetworkVisualization)、密度視圖(DensityVisualization)和疊加視圖(OverlayVisualization)[10]。在聚類圖譜中,圓圈大小反映了關(guān)鍵詞或文獻(xiàn)的被引次數(shù),節(jié)點(diǎn)顏色表示它們所屬的聚類。疊加視圖中,較淺的圓圈顏色對應(yīng)較近的發(fā)表年份,而在密度視圖中,圓圈的大小代表頻次的高低。
2 結(jié)果與分析
2.1文獻(xiàn)發(fā)表趨勢分析
通過研究某一領(lǐng)域不同時間段的發(fā)文量可以比較直觀地反映這一領(lǐng)域研究熱度的變化。由圖1可知,1997年,有關(guān)紫莖澤蘭英文文章發(fā)文量只有4篇,表明該領(lǐng)域的研究剛剛開始起步。從
1997年到2005年,紫莖澤蘭年發(fā)文量均較少,都未超過10篇。在2006年出現(xiàn)緩慢增加,通過查詢文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn),主要集中在中國和其他地區(qū)的紫莖澤蘭入侵和控制方法的研究,同時研究者也開始關(guān)注紫莖澤蘭的活性化學(xué)成分如四萜類化合物、杜松萜[1-12]。2021年,紫莖澤蘭相關(guān)的文章突破 50 篇,2023年達(dá)到了55篇。
2.2 研究國家及其合作網(wǎng)絡(luò)
通過對紫莖澤蘭文獻(xiàn)發(fā)表國家的研究可以了解國際上對于該主題的重視程度,在一定程度上也可以促進(jìn)全球區(qū)域合作?;赪ebofScience核心數(shù)據(jù)庫檢索結(jié)果來看,共有49個國家的研究者對紫莖澤蘭進(jìn)行了研究,公開發(fā)表的516篇中論文中,中國的科研人員發(fā)表了377篇,占總量的 73.06% 。由國家合作網(wǎng)絡(luò)圖(圖2)可以看出,紫莖澤蘭已經(jīng)逐漸開始受到全球關(guān)注,逐漸形成以中國為主導(dǎo),其他國家共同參與的研究格局。
2.3 機(jī)構(gòu)和作者合作網(wǎng)絡(luò)
研究機(jī)構(gòu)代表了在某一領(lǐng)域的研究力量分布,研究紫莖澤蘭機(jī)構(gòu)發(fā)文情況、合作關(guān)系有助于指引未來合作方向。運(yùn)用VOSviewer軟件繪制出紫莖澤蘭相關(guān)研究的機(jī)構(gòu)合作網(wǎng)絡(luò),得到機(jī)構(gòu)之間合作網(wǎng)絡(luò)圖譜,其中圓圈越大代表機(jī)構(gòu)發(fā)文量越多。由圖3可知,紫莖澤蘭核心合集有效文獻(xiàn)共涉及515所研究機(jī)構(gòu),主要以科研院校為主。發(fā)文量前5的機(jī)構(gòu)為中國科學(xué)院、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院、四川農(nóng)業(yè)大學(xué)、云南大學(xué)、南京農(nóng)業(yè)大學(xué)。
從作者網(wǎng)絡(luò)密度視圖(圖4)中也可看出,核心作者間形成了以HuYanchun、WanFanghao、FengYulong、ZhangHanbo等為代表的研究團(tuán)隊(duì)。其中以HuYanchun為代表的研究團(tuán)隊(duì)研究內(nèi)容主要涉及紫莖澤蘭動物毒性機(jī)制[13-14]、生物活性物質(zhì)挖掘[15]及紫莖澤蘭源功能內(nèi)生菌的篩選研究[16];Fu等[17]為代表的團(tuán)隊(duì)涉及開展紫莖澤蘭的入侵機(jī)制與防控新技術(shù)的研發(fā);Li等[8為代表的研究團(tuán)隊(duì)研究內(nèi)容主要涉外來植物入侵性和生境可人侵性等的生理生態(tài)學(xué)機(jī)制;Li等[]為代表的研究團(tuán)隊(duì)研究內(nèi)容主要涉外來人侵植物紫莖澤蘭的入侵機(jī)理研究,主要從與紫莖澤蘭關(guān)系密切的微生物入手,包括其根際土壤微生物、葉內(nèi)生微生物為研究對象,探明這些微生物的物種組成和遺傳多樣性及它們與紫莖澤蘭的相互作用關(guān)系,包括對紫莖澤蘭的生長競爭效應(yīng)、抗病抗蟲機(jī)理等。為防除紫莖澤蘭和其他外來種的風(fēng)險管理提供理論指導(dǎo)。
2.4 文獻(xiàn)被引分析
文獻(xiàn)的被引次數(shù)是衡量其學(xué)術(shù)價值的重要參數(shù),也是科研成果得到同行認(rèn)同的反映。從被引頻次來看,516篇文獻(xiàn)共被引頻次為9358次,篇均被引為18.1次,被引頻次最高的是Rai 等[20]2020 年在《Ecological Indicators》發(fā)表的《InvasiveAlienPlantSpecies:Their Impact on Environment,EcosystemServicesandHumanHealth》,被引頻次高達(dá)202次。該研究論述了外來人侵植物對環(huán)境、社會生態(tài)和人類健康的風(fēng)險,以及它們與棲息地破壞、氣候和土地利用變化相互作用的影響,還強(qiáng)調(diào)了整合跨學(xué)科研究的必要性,以可持續(xù)管理入侵外來植物種。他們還提出了使用遙感和地理信息系統(tǒng)來監(jiān)測植物入侵的傳播,并擴(kuò)展了植物入侵管理的視野,包括生態(tài)指標(biāo)、生物安全和風(fēng)險評估。其次被引頻次較高的是 Manandhar 等[21]2019 年在《Journal ofTropicalMedicine》發(fā)表的《InVitroAntimicrobialActivity of Some Medicinal Plants against HumanPathogenicBacteria》,被引頻次高達(dá)174次,該研究論述了紫莖澤蘭甲醇提取物對金黃色葡萄球菌和真菌(Rhizopusspp.)均有一定的抑制作用。
2.5紫莖澤蘭研究知識熱點(diǎn)分析
在紫莖澤蘭研究關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)圖中(圖5),較大的節(jié)點(diǎn)關(guān)鍵詞有Ageratinaadenophora(紫莖澤蘭)growth(生長)、diversity(多樣性)、asteraceae(菊科)essentialoil(精油)allelopathy(化感作用)和hepatotoxicity(肝毒性)等。這些節(jié)點(diǎn)之間連接最緊密,表明目前在紫莖澤蘭研究中,紫莖澤蘭生長、化感作用及肝毒性研究是熱點(diǎn)。如圖5聚類結(jié)果所示,紫莖澤蘭研究關(guān)鍵詞可分為5個聚類??偨Y(jié)歸納紫莖澤蘭主要有以下5個熱點(diǎn)主題:
聚類1:紫莖澤蘭對生物多樣性的影響。從圖5可知,聚類1中研究熱點(diǎn)關(guān)鍵詞為“diversity(多樣性)dynamics(動力學(xué))、invasiveplant(人侵植物)、communities(群落)、asteraceae(菊科)、climatechange(氣候變化)、evolution(進(jìn)化)”。如外來入侵植物已成為全球生物多樣性、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)和人類福祉的主要威脅。人們有意或無意引人的外來入侵植物物種促進(jìn)了它們自身的建立和傳播,從而改變了森林結(jié)構(gòu)、植被組成和物種多樣性。在喜馬拉雅中部地區(qū),Kumar等2進(jìn)行了一項(xiàng)關(guān)于外來入侵植物的認(rèn)知和認(rèn)識問卷調(diào)查。調(diào)查發(fā)現(xiàn)該地區(qū)缺乏對外來人侵植物的認(rèn)識意識和相關(guān)培訓(xùn)計(jì)劃。因此,他們提出加強(qiáng)相關(guān)培訓(xùn)可以幫助人們提高對外來入侵植物的認(rèn)識,從而有助于管理和控制外來入侵植物的入侵。Sun 等[23]的研究指出,在中國的次生森林生態(tài)系統(tǒng)中,紫莖澤蘭的入侵導(dǎo)致了叢枝菌根(AM)真菌的變化,從而影響了當(dāng)?shù)氐闹参锶郝浜屯寥佬再|(zhì)。Zhang等[24]對中國四川攀枝花和西昌地區(qū)的云南松林中紫莖澤蘭人侵對森林群落的影響進(jìn)行了調(diào)查分析。研究結(jié)果顯示,紫莖澤蘭的入侵與森林群落類型和物種分布之間存在顯著相關(guān)性,隨著紫莖澤蘭人侵程度的增加,群落的物種多樣性指數(shù)呈下降趨勢。Zhu等25也證實(shí),紫莖澤蘭葉片水浸出液可以顯著影響土壤細(xì)菌豐富度和多樣性,降低了森林和荒地土壤的細(xì)菌豐富度和多樣性,但增加了路邊土壤的細(xì)菌豐富度和多樣性。有學(xué)者研究表明紫莖澤蘭的入侵可以導(dǎo)致特定芽孢桿菌類群在根際土壤中積累,從而增加紫莖澤蘭對原生、伴生植物的競爭優(yōu)勢[26]。Li等[27]的研究也表明,紫莖澤蘭的入侵導(dǎo)致根際生境對鞘氨醇單胞菌屬(Sphingomonas)和類固醇桿菌屬(Steroidobacter)有選擇性積累,而對蓋勒氏菌屬(Gaiella)和Gp6的豐度有降低作用。因此,紫莖澤蘭入侵選擇了土壤中特定的細(xì)菌群落和可能介導(dǎo)土壤營養(yǎng)循環(huán)的特定微生物。但Sun等28研究結(jié)果表明紫莖澤蘭的人侵會促進(jìn)根際有益菌蠟樣芽孢桿菌的增加,而蠟樣芽孢桿菌的增加又會對紫莖澤蘭產(chǎn)生正反饋效應(yīng),且蠟樣芽孢桿菌不同程度地促進(jìn)了紫莖澤蘭根際2種化感物質(zhì)的降解。
聚類2:紫莖澤蘭的化感作用及化感物質(zhì)。由圖5可知,聚類2中研究熱點(diǎn)關(guān)鍵詞為allelopathy(化感作用)allelochemicals(化感化合物)germination(發(fā)芽)、mechanism(機(jī)制)、inhibition(抑制)。Zhang等[29]研究表明,紫莖澤蘭的根、莖和葉的水浸出液均對扇蕨的孢子萌發(fā)和配子體發(fā)育具有抑制作用,其主要原因是紫莖澤蘭含有化感物質(zhì)。Zhu等[3]通過代謝組學(xué)方法揭示了紫莖澤蘭的化感作用機(jī)制,證實(shí)其對擬南芥(Arabidopsisthaliana)的抑制作用,主要表現(xiàn)為對檸檬酸循環(huán)、氨基酸代謝關(guān)鍵代謝通路的干擾和磷吸收抑制。在紫莖澤蘭中已報(bào)道具有化感作用的物質(zhì)有 Ξ(Λ+Λ) -(5S,6R,9R,10S)-5,6-dihydroxycadinan-3-ene-2,7-dione[31]、(dis2-ethylhexyl)phthalate、dibutyl phthalate、amorpha-4,7(11)-dien-8-one、6-hydroxy-5-isopropyl-3,8-dimethyl-4a,5,6,7,8,8a-hexahydraphthalen-2(1H)-one[32]、4,7-dimethyl-1-(propan-2-ylidene)-1,4,4a,8a-tetrahydro-naphthalene-2,6(1H,7H)-dione[33]。Jiao 等[34]也有研究報(bào)道通過原位好氧堆肥的紫莖澤蘭使其化感物質(zhì)減少 95% 以上,可將紫莖澤蘭轉(zhuǎn)化為一種對植物和土壤都友好的有機(jī)肥
聚類3:紫莖澤蘭的生長特性和防除對策。由圖5可以看出聚類3中研究熱點(diǎn)關(guān)鍵詞為growth(生長)photosynthesis(光合作用)、resistance(抵抗力)、biomassallocation(生物量分配)、nitrogenallocation(氮分配)、invasiveness(侵襲力)、biologicalcontrol(生物防治)、responses(對策)。如紫莖澤蘭具有高光合能利用效率,可能是入侵的一個關(guān)鍵特征,這有助于以犧牲細(xì)胞壁為代價增加核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶(Rubisco)的氨(N)分配,從而獲得更高的光合能量增益, CO2 富集和N沉降可能會加劇紫莖澤蘭的入侵。因此,調(diào)控環(huán)境資源(如 N有效性)可能是防控紫莖澤蘭入侵影響的可行工具[35]。Khatri等[36]在印度庫瑪昂喜馬拉雅山脈的海拔梯度上對紫莖澤蘭的形態(tài)和功能特征變化進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)由于紫莖澤蘭植物特征具有較高的可塑性,可以利用可用的入侵時機(jī)。植物形態(tài)特征和功能特征以及種子產(chǎn)量沿海拔梯度的變化解釋了紫莖澤蘭在不同生境中入侵成功的原因,特別是在種群脆弱的溪流、荒地、墻壁和路邊有利于進(jìn)一步生長和傳播。Zhang 等[37]利用中國西南干旱河谷地區(qū)的觀測資料和陸地衛(wèi)星奧利(LandsatOLI)影像,研究了氣候、人類活動和環(huán)境因素對紫莖澤蘭入侵的影響及其機(jī)制。研究表明,環(huán)境因子對紫莖澤蘭的人侵豐度影響顯著(相對重要性為87.2% ),而人類活動和氣候因子對其影響較?。ㄏ鄬χ匾苑謩e為 2% 和 10.8% ),生物競爭是影響該植物在干旱河谷地區(qū)入侵的最主要因素。因此,可以通過增加冠層和灌叢蓋度、增加物種多樣性等措施來優(yōu)化群落結(jié)構(gòu),有效地控制和緩解西南地區(qū)紫莖澤蘭的入侵。Shen等[38]研究表明,番薯(Ipomoeabatatas(L)Lam)在形態(tài)和生理上具有一定的優(yōu)勢,因此在競爭條件下,紫莖澤蘭的生長受到了明顯的抑制,通過降低紫莖澤蘭的抗氧化酶一超氧化物歧化酶、過氧化物酶和催化酶活性,番薯有望成為控制紫莖澤蘭的候選植物。菊芋(Helianthustuberosus)也可作為替代控制紫莖澤蘭的候選植物[39]。結(jié)節(jié)誘導(dǎo)者被廣泛用作生物防治劑,以抑制人侵雜草的營養(yǎng)和繁殖生長。Poudel等[40]在尼泊爾中部沿海拔梯度( 240~2960m 研究了紫莖澤蘭植株上生物防治物種澤蘭實(shí)蠅(ProcecidocharesutilisStone)的寄性情況,研究發(fā)現(xiàn),在中海拔地區(qū)( (1940~2000m) ),澤蘭實(shí)蠅的寄生數(shù)量和結(jié)節(jié)大小達(dá)到峰值。
乖尖4:素空洋三的動物每性、化字成分及其他生物活性研究。由圖5可知,聚類4中研究熱點(diǎn)關(guān)鍵詞為essential oil(精油)、leaves(葉)、antioxidant(抗氧化)、hepatotoxicity(肝毒性)等。如Kaushal等[41]研究表明紫莖澤蘭甲醇提取物可致小鼠肝臟出現(xiàn)膽管擴(kuò)張?jiān)錾澳懝苤車渭?xì)胞壞死的病理學(xué)變化。Sun 等[42]研究表明紫莖澤蘭可誘導(dǎo)小鼠肝臟發(fā)生氧化應(yīng)激,產(chǎn)生大量活性氧(ROS),進(jìn)而促進(jìn)炎性因子升高,引起線粒體結(jié)構(gòu)和功能的紊亂,從而激活細(xì)胞焦亡信號通路,最終造成肝臟炎性損傷,還證實(shí)了紫莖澤蘭可通過氧化應(yīng)激損傷和焦亡損害小鼠脾功能[43]。紫莖澤蘭可以通過改變纖維細(xì)胞網(wǎng)狀細(xì)胞(FRC)網(wǎng)絡(luò)以及引起Th1/Th2細(xì)胞比例失衡來影響大鼠脾免疫功能[44]。Huang等[14]通過網(wǎng)絡(luò)毒理學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)和代謝組學(xué)探究紫莖澤蘭的肝毒性,研究發(fā)現(xiàn)2-deoxo-2-(acetyloxy)-9-oxoageraphorone-10Hbeta-9-oxo-agerophorone、10Halpha-9-oxo-agerophorone、nerolidol、9-oxo-10、11-dehydro-agerophorone是主要的毒性物質(zhì),通過激活EGFR表達(dá)和Ras/Raf/MEK/ERK信號通路誘導(dǎo)肝臟炎癥損傷,影響營養(yǎng)物質(zhì)代謝和神經(jīng)元傳導(dǎo)。紫莖澤蘭還可以通過誘導(dǎo)炎性因子的表達(dá)而損害山羊瘤胃上皮[45]、激活MLCK/ROCK信號通路導(dǎo)致山羊腸道完整性損傷[46]。Kundu等[47]研究表明紫莖澤蘭揮發(fā)油富含杜松烯倍半萜化合物(r-cadinene、germacrene-D和r-elemene)具有潛在的抗氧化活性。Aggarwal等[48]利用天然深共溶溶劑(NADES)輔助水蒸氣蒸餾法從紫莖澤蘭花中提取分離出一種新的含環(huán)氧基的倍半萜分子(5,11-epoxycadin-3,4-en-8one),具有抗乙酰膽堿酯酶活性。含紫莖澤蘭精油乳劑的明膠水凝膠能抑制金黃色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、蠟樣芽孢桿菌和大腸桿菌的生長,抗菌活性隨乳狀液初始量的增加而增強(qiáng),表明紫莖澤蘭精油水凝膠具有可作為傷口敷料抗菌的潛力[49]。Mayanglambam等[50]研究發(fā)現(xiàn)紫莖澤蘭精油對小菜蛾蟲具有拒食活性和殺蟲活性,其中主要成分為gamma-Muurolene( 16.88% )、o-cymene(11. 17% )bornyl acetate( 8.62% )和alpha-bisabolol(7.12%) )。紫莖澤蘭還具有殺螨活性、抗病毒、抗真菌等活性[51]。
聚類5:紫莖澤蘭的吸附作用。由圖5可以看出,聚類5中研究熱點(diǎn)關(guān)鍵詞為adsorption(吸附)、carbon(碳)、biochar(生物炭)、biomass(生物質(zhì)能燃料)、removal(清除)、heavymetals(重金屬)等。如Zheng等[52]以紫莖澤蘭為原料,采用微波輔助蒸汽活化法制備活性炭,對工藝參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化,確定了活化時間為 45min ,活化溫度為 950°C ,蒸汽流量為 0.7mL/min ,得到的碘數(shù)和產(chǎn)率分別為1010mg/g 和 20.13% ;優(yōu)化后的工藝條件下,表征多孔炭質(zhì)量的關(guān)鍵參數(shù)(BET比表面積、總孔容和平均孔徑)分別為 1142m2/g,0.84mL/g 和 3.3nm 。
Chen等[53]首次報(bào)道了一種新型低成本吸附劑—碳化紫莖澤蘭對 Cu(II)-Cr(VI) 二元混合物的吸附作用,并對其機(jī)制進(jìn)行研究,表明吸附過程以物理吸附為主。紫莖澤蘭還可以制備出高效脫硫活性炭,其脫硫率可達(dá) 98.56%[54] 。Liu等[55]對紫莖澤蘭進(jìn)行 HNO3 修飾再進(jìn)行水熱碳化處理的吸附劑表現(xiàn)出優(yōu)異的 Pb2+ 吸附性能。
2.6紫莖澤蘭研究前沿分析
學(xué)科領(lǐng)域新興研究趨勢與關(guān)鍵詞演變相關(guān)。為分析紫莖澤蘭研究主題演變趨勢,運(yùn)用VOSviewer分別繪制紫莖澤蘭研究關(guān)鍵詞時間演變圖(圖6),分析紫莖澤蘭研究主題演變特征。出現(xiàn)時間較晚的關(guān)鍵詞有biochar(生物炭)、heavymetals(重金屬)climatechange(氣候變化)invasivealienplants(外來人侵植物)、naturalproducts(天然產(chǎn)物)等。從關(guān)鍵詞時間演變圖來看,最新的研究有以下三個主題。
紫莖澤蘭對重金屬污染地區(qū)修復(fù)及生物炭的應(yīng)用潛力。Yang等[5通過盆栽試驗(yàn),研究了不同濃度鉛脅迫對紫莖澤蘭生長特性、葉綠素含量和毒性積累的影響,結(jié)果表明鉛主要通過根穩(wěn)定富集,并表現(xiàn)出耐鉛性。紫莖澤蘭可作為重金屬鉛污染地區(qū)潛在的修復(fù)植物。將外來入侵植物轉(zhuǎn)化為功能材料為綜合控制和利用外來入侵植物提供了一種新的策略。Bian等[57研究發(fā)現(xiàn)通過殼聚糖聯(lián)合煙酰胺改性紫莖澤蘭生物炭對吸附 Sb3+ 具有較高的最大吸附容量,優(yōu)于原始生物炭,表現(xiàn)出良好的抗干擾能力和吸附性能,可有效凈化水環(huán)境中的Sb3+ 污染。Han等[58]以紫莖澤蘭為原料,通過水熱炭化法制備了焦碳,并將其應(yīng)用于Cd(II)的脫除,最大吸附量為 24.53mg/g 。
紫莖澤蘭入侵對生態(tài)系統(tǒng)及生計(jì)的影響和應(yīng)對策略。Fang等[59]通過對氣候變化、微生物內(nèi)生菌和本地植物特性與入侵植物相互作用進(jìn)行研究,表明原生植物特性對入侵植物的內(nèi)生菌富集和寄主生長具有重要影響,而這一過程受十旱和溫度的調(diào)控。在我國西南地區(qū)由于喀斯特地區(qū)物種的多樣性、特殊性和生態(tài)系統(tǒng)的脆弱性,大量調(diào)查研究證實(shí),在人類活動加劇和氣候變化的影響下,西南喀斯特地區(qū)正遭受生物入侵。因此,在中國西南喀斯特地區(qū)開展外來入侵物種的普查,重點(diǎn)關(guān)注入侵物種的適宜區(qū)域進(jìn)行早期預(yù)警,建立中國西南巖溶地區(qū)外來人侵物種數(shù)據(jù)庫,加強(qiáng)對外來物種的監(jiān)測,并評估重點(diǎn)地區(qū)入侵物種對喀斯特地區(qū)生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)的影響,以維護(hù)喀斯特地區(qū)生物多樣性和脆弱生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性[60]
挖掘紫莖澤蘭天然產(chǎn)物的生物活性及其內(nèi)生菌資源的篩選及利用。 Gu 等[]從紫莖澤蘭地上部分中分離出十種倍半萜化合物,并鑒定得到兩種新的化合物3,9-dihyroeupatoridA和(5S,6S,7R,9R,10S)-7-hydroxyageraphorone,新化合物具有抗腫瘤和抗炎作用。Tian等[62]研究發(fā)現(xiàn)紫莖澤蘭提取物對東方果蠅(Bactroceradorsalis)具有顯著的殺蟲活性和產(chǎn)卵抑制作用。在土壤中添加紫莖澤蘭根莖有可能作為一種生物熏蒸劑用于黃瓜土壤根結(jié)線蟲的防控[63]。紫莖澤蘭含有豐富的內(nèi)生菌資源,可作為抗菌藥物進(jìn)行藥理研究。Wen等4從紫莖澤蘭中分離到212株內(nèi)生真菌,并篩選出具有抗耐甲氧西林金黃色葡萄球菌的菌株。Ren 等[65]從紫莖澤蘭中分離到一株貝萊斯芽孢桿菌(BacillusvelezensisEa73)具有廣譜抗菌活性,其發(fā)酵產(chǎn)物對金黃色葡萄球菌的抑制作用最大,主要代謝產(chǎn)物Cyclo(L-Pro-L-Val)和Cyclo(L-Leu-L-Pro)可進(jìn)一步開發(fā)作為人畜抗生素的替代品。Okyere等[從紫莖澤蘭中分離得到兩株內(nèi)生細(xì)菌BacillustoyonensisSAU-19和SAU-20,可以防止高脂肪飼料喂養(yǎng)小鼠的體重增加,改善抗氧化狀態(tài),減輕腸道完整性損傷,減少大腸桿菌、沙門氏菌、金黃色葡萄球菌等腸道細(xì)菌的數(shù)量,增加乳桿菌等腸道有益菌的數(shù)量,可作為人和動物的潛在益生菌。
3 討論與結(jié)論
本研究基于文獻(xiàn)計(jì)量的方法,采用VOSviewr軟件對國內(nèi)外紫莖澤蘭研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢進(jìn)行了梳理,得出以下結(jié)論:(1)1997年至2024年在紫莖澤蘭研究領(lǐng)域發(fā)表文章數(shù)量呈增加趨勢,以植物科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、生態(tài)學(xué)科的發(fā)文量最多;(2)我國在紫莖澤蘭研究領(lǐng)域的發(fā)文量占 73.06% ,發(fā)文數(shù)量位居世界第一,表明我國在紫莖澤蘭研究領(lǐng)域處于世界先進(jìn)水平,但在高被引論文、高影響力論文、熱點(diǎn)論文等方面與美國相比仍有一定差距,說明我國研究人員在影響力和論文水平方面仍有待進(jìn)一步提高;(3)近年來,紫莖澤蘭的研究主要集中在紫莖澤蘭對生物多樣性的影響、紫莖澤蘭的化感作用及化感物質(zhì)、紫莖澤蘭的生長特性及防除對策、紫莖澤蘭的動物毒性、化學(xué)成分及其他生物活性研究和紫莖澤蘭的吸附作用這6個方面。
未來關(guān)于紫莖澤蘭研究方向有以下幾點(diǎn)思考:(1)在全球氣候變化背景下,加強(qiáng)對紫莖澤蘭適宜區(qū)域的預(yù)測,有利于對入侵和潛在擴(kuò)散區(qū)域進(jìn)行長期監(jiān)測和風(fēng)險評估,并制定實(shí)施防控政策;(2)研究紫莖澤蘭在不同環(huán)境條件下的適應(yīng)性和抗逆性,可以為改良其他作物品種提供啟示。進(jìn)一步加強(qiáng)利用其對干旱、鹽堿等逆境的耐受性機(jī)制,有助于應(yīng)對氣候變化和土地退化等挑戰(zhàn);(3)進(jìn)一步研究紫莖澤蘭對當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)的影響以及如何有效防止或管理其入侵,對于保護(hù)當(dāng)?shù)厣锒鄻有院蜕鷳B(tài)平衡至關(guān)重要;(4)進(jìn)一步了解紫莖澤蘭的化學(xué)成分和藥理作用,有助于開發(fā)新的藥物或藥物候選物;(5)進(jìn)一步挖掘紫莖澤蘭源生物質(zhì)資源,如紫莖澤蘭源功能性從根菌、內(nèi)生細(xì)菌和內(nèi)生真菌等。
(責(zé)任編輯:段麗麗)
參考文獻(xiàn)
[1] 王佳斌,彭建,張日玄,等.喀斯特生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究進(jìn)展與展望[J].貴州師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2024,42(5): 77-84,105.
[2] 夏婷婷.AM真菌和磷添加對不同競爭方式的紫莖澤蘭和林澤蘭生長及土壤的影響[D].貴陽:貴州大學(xué),2022.
[3] 王世雄,張廣奇,何躍軍.外來植物入侵對喀斯特鄉(xiāng)土物種多樣性影響研究進(jìn)展[J].山地農(nóng)業(yè)生物學(xué)報(bào),2023,42 (1) :40-45.
[4] Chanu KD,SharmaN,Kshetrimayum V,etal.Ageratina adenophora(Spreng.)Kingamp;H.Rob.Standardized leaf extract as anantidiabeticagentfor type2diabetes:aninvitroand invivoevaluation[J].FrontPharmacol,2O23,14:1178904.
[5] 劉憲斌,楊楠茜,李濤,等.紫莖澤蘭在云南亞熱帶常綠闊葉林中的人侵格局和生境分析[J].中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué) 報(bào),2024,44(1):128-139.
[6] 席靜,殷根深,李紹香,等.貴州省外來入侵植物區(qū)系分析[J].山地農(nóng)業(yè)生物學(xué)報(bào),2024,43(3):85-92.
[7] 孫偉.紫莖澤蘭致小鼠肝臟氧化應(yīng)激、線粒體損傷及細(xì)胞焦亡的研究[D].雅安:四川農(nóng)業(yè)大學(xué),2022.
[8] 楊洪,易文,瞿佳利,等.基于 Maxent 模型探討河流對紫莖澤蘭入侵的影響[J].雜草學(xué)報(bào),2022,40(1):8-19.
[9] WeberE,Sun SG,LiB.Invasive alienplants in China:diversityandecological insights[J].Biological Invasions,008,10 (8) :1411-1429.
[10]杜雨優(yōu),于慧霞,莫昊霖,等.基于Web of Science 數(shù)據(jù)庫的黑素皮質(zhì)素受體研究現(xiàn)狀與趨勢的可視化分析[J].家畜 生態(tài)學(xué)報(bào),2022,43(9):72-79.
[11]Wang MZ,ZhangYY,LiSL,etal.Cadinene derivatives from Eupatoriumadenophorum[J].Helvetica Chimica Acta,2006, 89(12) :3104-3108.
[12]HeL,YangJ,CaoAC,etal.AnewSequiterpenoid fromEupatoriumadenophorum Spreng[J].ChineseJouralof Chemistry, 2006,24(10):1375-1377.
[13]Cui YJ,Okyere SK,GaoP,etal.Ageratinaadenohora disruptstheintestinal structure andimmunebarrerintegrityinrats [J].Toxins,2021,13(9):651.
[14]HuangRYOkyereSK,ShaoCY,etal.HepatotoxicityefectsofAgeratinadenophora,sindicatedbynetwork toicology combined with metabolomicsand transcriptomics[J].Ecotoxicologyand Environmental Safety,2O23,267:15664.
[15]XuRG,WengJH,HuLW,etal.Anti-NDVactivityof9-oxol0,11-dehydroageraphoroneextracted from Eupatorium adenophorum Spreng in vitro[J]. Natural Product Research,2018,32(18) :2244-2247.
[16]FuJ,HuLW,ShiZ,etal.TwometabolitesisolatedfromendopyticfungusConiochaetasp.F-8inAgeratinadenophora exhibitantioxidative activity and cytotoxicity[J].Natural Product Research,2O21,35(17):2840-2848.
[17]Xian X Q,ZhaoHX,Wang R,et al.Predictingthe potential geographical distributionof Ageratina adenophora in China using equilibrium occurrence data and ensemble model[J].Frontiers in Ecology and Evolution,2O22,10:973371.
[18]LiWT,ZhengYL,WangRF,etal.Shiftsinchemicalandmicrobiological propertiesbelowgroundof invader Ageratina adenophora along analtitudinal gradient[J]. Journal ofPlant Ecology,2O22,15(3):561-570.
[19] LiYX,Dong XF,YangAL,etal.DiversityandpathogenicityofAltermariaspeciesassociated withtheinvasiveplant Ageratina adenophora and local plants[J]. PeerJ,2022,10:e13012.
[20] Rai PK,Singh JS.Invasive alien plant species:their impact on environment,ecosystem services and human health[J]. Ecological Indicators,2020,111:106020.
[21]ManandharS,LuitelS,DahalRK.Invitroantimicrobialactivityfsomemedicinalplantsagainsthumanpathogenicbacteria [J].Journal of Tropical Medicine,2019,2019(4):1-5. and livelihood;a tale of central himalayas[J].Environmental Management,2024,75(1) :33-45.
[23]Sun X,Gao C,GuoL D.Changes inarbuscular mycorhizal funguscommunityalong an exotic plant Eupatorium adenophorum invasion in a chinese secondary forest[J].Journal of Microbiology,2013,51(3):295-300.
[24]Zang M,PengPHShiSL,etal.TheenviomentalinterpretationofPinusunnanensisomunitydiferentiatiofterth invasion of Ageratina adenophora in Panxi region,China[J]. Community Ecology,2024,25(1) :45-64.
[25]ZhuXZ,LiYP,F(xiàn)engYL,etal.Responseof soilbacterialcommunities tosecondarycompounds releasedfrom Eupatorium adenophorum[J].Biological Invasions,2017,19(5) :1471-1481.
[26] DuE W,Chen YP,LiYH,etal.Rhizospheric Bacilus facilitatedeffectsonthegrowthandcompetitiveabilityof the invasive plant Ageratina adenophora[J].Frontiers in Plant Science,2022,13:882255.
[27]Li Q,WanF,Zhao M.Distinct soil microbialcommunitiesunderAgeratinaadenophora invasions[J].Plant Biology,2,24 (3) :430-439.
[28]Sun YY,ZhangQX,ZhaoYP,etal.Beneficialrhzobacteriumprovides posiveplant-soilfeedback efects toAgeratina adenophora[J]. Journal of Integrative Agriculture,2021,20(5) :1327-1335.
[29]Zhang K M,LiuJH,Cheng X,etal.Efectsof Ageratina adenophoraonspore germinationand gametophytedevelopmntof Neocheiropteris palmatopedata[J].American Fern Journal,2012,102(3) :208-215.
[30] Zhu X Z,YiYM,Huang L,etal.Metabolomicsreveals thealelopathicpotential of the invasive plant Eupatorium adenophorum[J]. Plants-Basel,2021,10(7) :1473.
[31]ZhaoX,Zheng GW,Niu XM,et al.Terpenesfrom Eupatorium adenophorumandtheir alelopathicefectsonArabidopsis seeds germination[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry,2OO9,57(2) :478-482.
[32] Zhu X Z,GuoJ,ShaoH,etal.Effctsof alelochemicals fromAgeratinaadenophora (Spreng.)onitsownautotoxicity[J]. Allelopathy Journal,2014,34(2) :253-264.
[33]JiaoYJ,LiY,YuanL,etal.Alelopathyofuncompostedandcompostedinvasiveaster(Ageratinaadenophora)orass [J]. Journal of Hazardous Materials,2021,402:1-8.
[34]JiaoYJ,JiaRL,SunYY,etal.InsituaerobiccompostingeliminatesthetoxicityofAgeratinaadenophoratomaizeand converts it intoa plant-and soil-friendlyorganic fertilizer[J].Journal of Hazardous Materials,2O21,410:1-13.
[35]Lei Y B,Wang W B,F(xiàn)eng Y L,et al.Synergistic interactions of CO2 enrichment and nitrogen deposition promote growth and ecophysiologicaladvantagesof invadingEupatoriumadenophorumin Southwest China[J].Planta,201,236(4):205-1213.
[36]KhatriK,giBBargaliKetal.henotypicrationiorpolodssociatedfunctioaltraitsinAgeratinadeoor along an altitudinal gradient in Kumaun Himalaya,India[J]. Biologia,2O23,78(5) :1333-1347.
[37]Zhang X,WangG,PengP,etal.Influencesofenvironment,humanactivityandclimateontheinvasionofAgeratina adenophora(Spreng.)in southwest China[J].PeerJ,2023,9(11):e14902.
[38]Shen SC,XuiGF,LiDY,etal.Ipomoeabatatas (swetpotato),apromisingreplacementcontrolcropfortheivasivealien plant Ageratina adenophora(Asteraceae) in China[J].Management of Biological Invasions,2O19,10(3):559-572.
[39] Shen S C,Xu GF,Li D Y,et al.Potential use of Helianthus tuberosus to supress the invasive alien plant Ageratina adenophora under diferent shade levels[J].Bmc Ecology and Evolution,2021,21(1):85.
[40]PoudelAS,ShresthaBB,JhaPK,etal.StemgalingofAgeratinaadenophora(Asterales:Asteraceae)byabiocontrolagent Procecidocharesutilis(Diptera:Tephritidae)is elevationdependentincentralNepal[J].BiocontrolScienceandTechology, 2020,30(7) :611-627.
[41]KaushalV,DawraRK,SharmaOP,etal.Hepatotoxicityinratinducedbypartialpurified toxins from Eupatorium adenophorum (Ageratina adenophora)[J]. Toxicon,2001,39(5) :615-619.
[42]SunW,ZengCR,YueDetal.Involvementof mitochondrialdysfunctioninhepatotoxicityinducedbyAgeratinaadenophora in mice[J].Journal of Zhejiang University-Science B,2019,20(8):693-698.
[43]Sun W,Zeng CR,Yue D,etal.Ageratina adenophora causes spleen toxicity by inducing oxidative stress and pyroptosis in mice[J]. Royal Society Open Science,2019,6(7) :1-11.
[44]Ren Z H,GaoP,Okyere S K,et al.Ageratina adenophora inhibits spleenimmune functioninrats viathe lossof the FRC network and Th1-Th2 cell ratio elevation[J].Toxins,2O21,13(5) :309.
[45]Wang XX,WangJC,OkyereSK,etal.Ageratinaadenophoradamages therumen epithelium via inducing theexpressionof inflammatory factors in goats[J」. Journal of Animal Science,2O24,102:1-10.
[46]WangJC,WangS,Okyere SK,etal.Ageratinaadenophoracausesintestinalintegritydamageingoatsviatheactivationof the MLCK/ROCK signaling pathway[J]. Toxicon,2024,240:1-12.
[47]KunduA,SahaS,Walia S,etal.Antioxidantpotentialof esentialoilandcadinenesesquiterpenesofEupatorium adenophorum[J].Toxicological and Environmental Chemistry,2013,95(1) :127-137.
[48]Aggarwal G,Singh PP,Gupta M K,etal.NADES-based essntial oil extractionand isolationof newepoxysesquiterpeefrom Ageratina adenophora flowers[J]. Journal of Molecular Structure,2023,1292:136077.
[49]ChuysinuanP,ChimnoiN,Reuk-NgamN,etal.Developmentofgelatin hydrogelpadsincorporatedwithEupatorium adenophorum essential oil as antibacterial wound dressing[J].Polymer Bulletin,2019,76(2):701-724.
[50]Mayanglambam S,RaghavendraA,Rajashekar Y.Useof Ageratina adenophora (Spreng.)essentialoil asinsecticidaland antifeedantagentsagainst diamondback moth,Plutellaxylostell(L.)[J].JournalofPlantDiseasesandProtection,02, 129(2) :439-448.
[51]Sun W,Liu S S,Zhao C C.Biological properties of active compounds from Ageratina adenophora[J].Sage Open Medicine, 2023,11 :1-6.
[52]Zeng ZQ,Xia HY,Srinivasakannan C,etal.Preparationof Eupatorium adenophorum based porous carbon with microwave heating using response surface Methodology[J].High Temperature Materials and Processs,2014,33(5):427-437.
[53]Chen JF,Song D G,Yang P.Study on adsorption of Cu(II) -Cr(VI)binary system by carbonized Eupatorium adenophorum [J].Separation Science and Technology,2016,51(5):749-758.
[54]WangF,Tang XD,LiuYN,etal.Preparationofactivated carbon from Eupatoriumadenophorum forapplication inthe desulfurization of model gasoline[J].Petroleum Science and Technology,2018,36(20):1703-1709.
[55]Liu D D,Tang Y B,Li JM,et al.Eupatorium adenophorum derived adsorbent by hydrothermal-asisted HNO 3 modification and application to Pb2+ adsorption[J]. Journal of Environmental Chemical Engineering,2021,9(5):105972.
[56]Yang X,Wang HF,Quan H,et al.Tolerance and remediation of lead polltion insoil by Eupatorium adenophorum[J]. Environmental Engineering and Management Journal,2023,22(6) :999-1007.
[57]BianPY,GaoB,ZhuJH,etal.Adsorptionof chitosancombinedwithnicotinamide-modifiedEupatorumadenophorum biochar to Sb3+ :application of DFT calculation[J]. International Journal of Biological Macromolecules,2O23,240:124273.
[58] Han X,Wang ZR,LuN,etal.Comprehensivestudyonthe hdrocharforadsorptionofCd(I):preparation,characterization, and mechanisms[J]. Environmental Science and Polution Research,2023,30(23):64221-64232.
[59] Fang K,Yang AL,Li Y X,et al.Native plants change the endophyte assembly and growth of an invasive plant inresponse to climatic factors[J].Applied and Environmental Microbiology,2023,89(10):1-18.
[60]LiYH,SongTJ,LaiYJ,etal.Status,mechanism,suitabledistributionareasand protectioncountermeasureof invasive species in the karst areas of Southwest China[J].Frontiers in Environmental Science,2O22,10:957216.
[61]Gu WJ,LuoJH,Yang YX,et al.Identificationof diverse Sesquiterpenoidsfrom Eupatorium adenophorumJ].Recordsof Natural Products,2024,18(2) :237-244.
[62]TianH,ZhaoR,ZhouW,etal.BioactivityandsublethalefectsofAgeratinadenophora(Asteraceae)onBactroceradosalis (Diptera:Tephritidae)[J]. Journal of Entomological Science,2024,59(1) :12-26.
[63]ParsiarefS,CaAC,LiY,etal.NmaticidalandtoxicityefectsofEupatorumdenopormsprenaginsttherot-ot nematode Meloidogyne incognita in Soil Producing Cucumber[J].Agriculture-Basel,2023,13(6):1109.
[64]WenJ,kyereSK,WangJC,etal.EndophyticfungisolatedfromAgeratinaadenophoraexhibitspotentialantiicrobial activity against multidrug-resistant Staphylococcus aureus[J].Plants-Basel,2023,12(3) :650.
[65]RenZ,XieLOkyereSK,etal.AntibacterialactivityoftwometabolitesisolatedfromendophyticbacteriaBacilusvelezesis Ea73 in Ageratina adenophora[J].Frontiers in Microbiology,2022,13(5)):1-14.
[66]Okyere SK,WenJ,CuiYJ,etal.Bacilus toyonensisSAU-19andSAU-20isolatedfromAgeratinaadenophoraalevitesth intestinal structure andintegritydamage associated withgutdysbiosis inmicefedhigh fatdiet[J].Frontiers in Microbiology, 2022,13(2) :1-18.