黃承芳，李 寧**，劉 麗，劉 遠(yuǎn)，張正濤，陳 曦

氣候變化下農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的國(guó)際文獻(xiàn)特征與熱點(diǎn)演變：基于CiteSpace V的文獻(xiàn)計(jì)量分析*

黃承芳1，李 寧1**，劉 麗1，劉 遠(yuǎn)1，張正濤2，陳 曦1

（1. 北京師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)部環(huán)境演變與自然災(zāi)害教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/地表過程與資源生態(tài)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/應(yīng)急管理部-教育部減災(zāi)與應(yīng)急管理研究院，北京 100875；2. 中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所，北京 100101）

基于Web of Science核心數(shù)據(jù)集中1985?2018年發(fā)表的11430篇以“氣候變化”和“農(nóng)業(yè)”為研究主題的文獻(xiàn)，利用CiteSpace V軟件網(wǎng)絡(luò)可視化分析功能，對(duì)氣候變化下農(nóng)業(yè)領(lǐng)域文獻(xiàn)的特征與熱點(diǎn)演變進(jìn)行探究，以期明確該領(lǐng)域研究變化特征與趨勢(shì)，為發(fā)展創(chuàng)新提供參考方向。結(jié)果表明：自1985年以來，農(nóng)業(yè)領(lǐng)域年文獻(xiàn)數(shù)量呈持續(xù)上升趨勢(shì)；以美國(guó)、英國(guó)、中國(guó)、德國(guó)、澳大利亞等國(guó)家為代表的經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展國(guó)家和地區(qū)均注重該領(lǐng)域的研究探討；文獻(xiàn)多發(fā)表于《Climatic Change》、《Science》等優(yōu)質(zhì)期刊；中國(guó)科學(xué)院、瓦赫寧根大學(xué)等國(guó)內(nèi)外眾多知名機(jī)構(gòu)均致力于該領(lǐng)域的研究；“影響”、“適應(yīng)性”、“管理”、“模型”、“食品安全”等是研究的共同熱點(diǎn)詞匯；以2007年為界，研究熱點(diǎn)從評(píng)估氣候變化對(duì)未來農(nóng)作物產(chǎn)量的影響、影響因子等發(fā)展到集中探討氣候變化下農(nóng)業(yè)發(fā)展的適應(yīng)性、氣候智慧型農(nóng)業(yè)以及保護(hù)性農(nóng)業(yè)等問題，以氣候智慧型農(nóng)業(yè)為代表的研究將是未來農(nóng)業(yè)領(lǐng)域創(chuàng)新發(fā)展方向。

氣候變化；農(nóng)業(yè)；CiteSpace V；熱點(diǎn)演變

近年來，以變暖為主要特征的氣候變化及其對(duì)自然和人類經(jīng)濟(jì)社會(huì)的影響已經(jīng)成為國(guó)際社會(huì)、各國(guó)政府和科學(xué)界共同關(guān)注的全球性問題[1]。1990年，政府間氣候變化專門委員會(huì)（Intergovernmental Panel on Climate Change，IPCC）第一次評(píng)估報(bào)告（First Assessment Report，F(xiàn)AR）第二工作組（Working Group Ⅱ，WGII）全面評(píng)估了氣候變化給農(nóng)業(yè)和林業(yè)、自然陸地生態(tài)系統(tǒng)、水文和水資源、人類住區(qū)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)、海洋和沿海地區(qū)以及冰凍圈等多個(gè)方面帶來的影響，其中在農(nóng)業(yè)和林業(yè)章節(jié)，確定其為對(duì)氣候變化最敏感的部門，并總結(jié)了未來氣候變化可能帶來的預(yù)期影響[2]。

農(nóng)業(yè)是關(guān)乎人類自身生存與發(fā)展最大的一個(gè)模塊。氣候變化對(duì)農(nóng)業(yè)的影響已經(jīng)逐步涉及作物生長(zhǎng)[3]與產(chǎn)量變化[4]、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力[5?6]、糧食安全與供應(yīng)[7]、農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)[8]等各個(gè)方面。高附加值農(nóng)產(chǎn)品同樣也受氣候變化的影響。2018年中國(guó)學(xué)者解偉等[9]發(fā)表在《Nature》子刊《Nature Plants》上關(guān)于氣候變化對(duì)大麥產(chǎn)量影響，進(jìn)而影響啤酒供應(yīng)量的研究在國(guó)內(nèi)外引起廣泛關(guān)注，該文章通過全球氣候變化下極端事件造成的大麥減產(chǎn)而影響高附加值農(nóng)產(chǎn)品啤酒的供應(yīng)量問題，從另一個(gè)角度揭示了氣候變化對(duì)農(nóng)業(yè)的嚴(yán)重影響。

隨著IPCC各工作組氣候變化評(píng)估報(bào)告的發(fā)布[[2,10?11]，氣候變化下的農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的研究也隨之趨熱化。面對(duì)氣候變化下農(nóng)業(yè)研究領(lǐng)域的文章日益增多，學(xué)者們基于多種角度對(duì)該領(lǐng)域進(jìn)行了探討分析。然而，不同學(xué)者對(duì)該領(lǐng)域不同方向有不同看法，每篇文章均有研究側(cè)重點(diǎn)，有針對(duì)該研究領(lǐng)域進(jìn)行綜述性探究分析，也有對(duì)于某個(gè)單一研究區(qū)或研究方法的總結(jié)，如王連喜等[12]從寧夏地區(qū)各農(nóng)作物產(chǎn)量、種植結(jié)構(gòu)、氣象災(zāi)害等方面概括分析了氣候變化對(duì)該地區(qū)農(nóng)業(yè)的影響；郭建平等[13]從農(nóng)業(yè)研究方法、氣候資源、作物生長(zhǎng)、產(chǎn)量等方面闡述了氣候變化對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力的影響。近年來，也有相關(guān)學(xué)者根據(jù)大量前人研究成果，從研究方法上創(chuàng)新，進(jìn)一步開展對(duì)氣候變化下農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的綜述性探討，如趙俊芳等[14]根據(jù)中國(guó)學(xué)者研究的階段性成果，從氣候變化對(duì)農(nóng)業(yè)影響的研究方法和對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)、產(chǎn)量、品質(zhì)、分布等方面進(jìn)行總結(jié)分析；周景博等[15]采用Meta回歸分析方法以2017年以前對(duì)中國(guó)在氣候變化背景下小麥產(chǎn)量的預(yù)估研究結(jié)果為基礎(chǔ)，在不確定性、研究方法對(duì)結(jié)果的影響等方面進(jìn)行綜述分析。上述研究綜述縱然全面總結(jié)了氣候變化下農(nóng)業(yè)研究領(lǐng)域的進(jìn)展性問題，但終究缺少針對(duì)氣候變化下農(nóng)業(yè)領(lǐng)域文獻(xiàn)研究特征與熱點(diǎn)演變較為清晰直觀的整體性概述。

基于氣候變化下農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的研究不斷發(fā)展與深入，但尚無針對(duì)該領(lǐng)域研究變化的特征與熱點(diǎn)演變的論述報(bào)道。如何全面而直觀地回答氣候變化下農(nóng)業(yè)領(lǐng)域文獻(xiàn)的整體發(fā)展變化特征以及研究熱點(diǎn)的演變問題，本研究基于文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)的方法，利用信息可視化分析軟件CiteSpace V，以Web of Science（WoS）核心數(shù)據(jù)庫(kù)中1985?2018年氣候變化下農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的11430篇相關(guān)文獻(xiàn)為研究數(shù)據(jù)，對(duì)該領(lǐng)域的文獻(xiàn)特征及熱點(diǎn)演變進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)可視化分析，旨在通過對(duì)氣候變化下農(nóng)業(yè)領(lǐng)域大量已發(fā)表文獻(xiàn)的數(shù)量發(fā)展、地區(qū)分布、熱點(diǎn)期刊、高產(chǎn)機(jī)構(gòu)、高頻關(guān)鍵詞、高被引文獻(xiàn)等的特征分析，實(shí)現(xiàn)文獻(xiàn)基本特征與熱點(diǎn)演變的可視化解析，以期更深入了解氣候變化下農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的文獻(xiàn)發(fā)展特征和研究熱點(diǎn)演變。

1 資料與方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

國(guó)內(nèi)外對(duì)氣候變化的相關(guān)研究成果眾多，研究農(nóng)業(yè)受氣候變化影響的文章數(shù)量也很龐大，本研究數(shù)據(jù)來源為Web of Science核心數(shù)據(jù)庫(kù)。在數(shù)據(jù)的采集上，主題檢索方式為高級(jí)檢索；檢索條件為“TS（主題）=‘a(chǎn)griculture（農(nóng)業(yè)）’And‘climate change（氣候變化）’”；檢索時(shí)間段設(shè)定為“1985?2018”；檢索文獻(xiàn)類型包括Article和Review；數(shù)據(jù)采集時(shí)間為2019年1月12日，最后共獲得有效文獻(xiàn)11430篇，每篇文獻(xiàn)的記錄內(nèi)容包括題目、作者、機(jī)構(gòu)、摘要、關(guān)鍵詞、發(fā)表年份、發(fā)表期刊及參考文獻(xiàn)等。

1.2 研究方法

自文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)誕生以來，基于已發(fā)表文獻(xiàn)進(jìn)行定量研究的分析方式開始出現(xiàn)，并逐步走向成熟。由美國(guó)Drexel大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院陳超美教授研發(fā)的信息可視化軟件Citespace，在基于文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)進(jìn)行學(xué)科領(lǐng)域研究熱點(diǎn)演變的分析中得到廣泛應(yīng)用。該軟件是基于JAVA程序語(yǔ)言編寫的一款著眼于分析科學(xué)研究中蘊(yùn)含的潛在知識(shí)，是在科學(xué)計(jì)量學(xué)、數(shù)據(jù)可視化背景下逐漸發(fā)展起來的引文可視化分析軟件，通過可視化手段呈現(xiàn)科學(xué)知識(shí)的結(jié)構(gòu)、規(guī)律和分布情況，以此得到“科學(xué)知識(shí)圖譜”的可視化圖形[16]。目前，該軟件已經(jīng)廣泛應(yīng)用于國(guó)內(nèi)外各大學(xué)科領(lǐng)域[17]，在中國(guó)，使用該軟件的研究多集中在管理學(xué)[18]、教育學(xué)[19]、社會(huì)學(xué)[20]、經(jīng)濟(jì)學(xué)[21]等領(lǐng)域。近年來，以氣候變化為背景的相關(guān)文獻(xiàn)中也陸續(xù)出現(xiàn)基于該軟件的研究成果。張艷等[22]基于中國(guó)社會(huì)科學(xué)引文索引（CSSCI）文獻(xiàn)庫(kù)，對(duì)中國(guó)災(zāi)害經(jīng)濟(jì)研究現(xiàn)狀特征及發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行文獻(xiàn)計(jì)量研究；李寧等[23]以Web of Science核心數(shù)據(jù)庫(kù)文獻(xiàn)資料為基礎(chǔ)，針對(duì)氣候變化下的經(jīng)濟(jì)影響研究熱點(diǎn)足跡進(jìn)行基于被引文獻(xiàn)和突現(xiàn)詞的可視化分析；劉清泉等[24]同樣以Web of Science核心數(shù)據(jù)庫(kù)中以氣候變化、森林和應(yīng)對(duì)為主題的相關(guān)文獻(xiàn)，對(duì)森林應(yīng)對(duì)氣候變化的研究熱點(diǎn)和前沿進(jìn)行分析。

本研究主要采用CiteSpace V軟件平臺(tái)，運(yùn)用文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)、信息可視化分析與統(tǒng)計(jì)分析方法，對(duì)獲取的文獻(xiàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行定量研究與定性分析相結(jié)合，以實(shí)現(xiàn)對(duì)氣候變化下農(nóng)業(yè)領(lǐng)域研究文獻(xiàn)的特征和熱點(diǎn)演變可視化的目標(biāo)。理論研究方法包括引文分析、共被引分析、聚類分析等，相關(guān)技術(shù)手段包括CiteSpace軟件、Excel數(shù)據(jù)分析等。

引文分析是文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)一個(gè)重要的研究?jī)?nèi)容，文獻(xiàn)被引，是指該文章被其它文章引用參考內(nèi)容、方法等，是其它文章用來對(duì)文章內(nèi)容佐證而進(jìn)行的引用，文獻(xiàn)被引情況在一定程度上可反應(yīng)文獻(xiàn)的影響程度和質(zhì)量的高低。共被引分析是反映兩篇文獻(xiàn)之間關(guān)系的一種文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)方法，兩篇文獻(xiàn)的共被引次數(shù)的高低表示文章間的關(guān)聯(lián)程度，文獻(xiàn)共被引，是指與本文同時(shí)作為參考文獻(xiàn)引用的文獻(xiàn)，與本文共同作為進(jìn)一步研究的基礎(chǔ)，共被引文獻(xiàn)數(shù)量越多，文獻(xiàn)相關(guān)性越大。聚類分析是對(duì)具有多項(xiàng)指標(biāo)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類的一種統(tǒng)計(jì)方法，根據(jù)指標(biāo)間的相似程度進(jìn)行類別劃分，實(shí)現(xiàn)指標(biāo)分類[25]。采用CiteSpace V軟件進(jìn)行基于“references（參考文獻(xiàn)）”的文章共被引分析，通過共被引知識(shí)圖譜的可視化結(jié)果，根據(jù)聚類詞匯及標(biāo)簽數(shù)字大小，一是明確1985年以來氣候變化下農(nóng)業(yè)領(lǐng)域研究熱點(diǎn)的時(shí)間變化足跡，分析階段性轉(zhuǎn)變特征；二是重點(diǎn)分析發(fā)現(xiàn)2007年至今氣候變化農(nóng)業(yè)領(lǐng)域熱點(diǎn)演變，突出未來研究發(fā)展方向。

2 結(jié)果與分析

2.1 文獻(xiàn)分布基本特征分析

2.1.1 年文獻(xiàn)量分布

為了更好地了解氣候變化下農(nóng)業(yè)領(lǐng)域研究?jī)?nèi)容的特征和演變趨勢(shì)，首先對(duì)從Web of Science數(shù)據(jù)庫(kù)中篩選的11430篇文章進(jìn)行年文獻(xiàn)數(shù)量變化的分析，結(jié)果如圖1所示。由圖可見，自1985年以來，文獻(xiàn)數(shù)量整體表現(xiàn)為明顯的上升趨勢(shì)。分析可知，年文獻(xiàn)量及年際間文獻(xiàn)量變動(dòng)情況有3個(gè)明顯的階段性特征：（1）1985?2000年，該階段為氣候變化下農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的初始階段。1990年IPCC發(fā)布了第一次評(píng)估報(bào)告（FAR）[2]，確認(rèn)了有關(guān)氣候變化問題的科學(xué)基礎(chǔ)，在其影響下，1991年文獻(xiàn)數(shù)量較1990年增加三倍多，之后年文獻(xiàn)量整體增加但增幅小，且年際間存在著增減波動(dòng)現(xiàn)象。（2）2001?2006年，該階段為氣候變化農(nóng)業(yè)領(lǐng)域發(fā)展階段。2001年IPCC第三次評(píng)估報(bào)告（TAR）發(fā)布[10]，并指出氣候變化影響、脆弱性以及適應(yīng)性等問題，是側(cè)重政策與科學(xué)技術(shù)結(jié)合的綜合報(bào)告，該報(bào)告對(duì)氣候變化下農(nóng)業(yè)領(lǐng)域研究起到了很好的推動(dòng)作用。在該階段內(nèi)，年文獻(xiàn)數(shù)量不斷增多，年際間波動(dòng)未出現(xiàn)下降情況，且在2005年后年文獻(xiàn)量超過100篇/年。（3）2007?2018年，為氣候變化下農(nóng)業(yè)領(lǐng)域迅速發(fā)展階段。2007年IPCC第四次評(píng)估報(bào)告（AR4）[11]指出氣候變化受人類活動(dòng)的影響大，并對(duì)未來氣候變化帶來區(qū)域性、系統(tǒng)性影響進(jìn)行了說明。在該階段，年文獻(xiàn)量增長(zhǎng)均在50篇/年以上，2015年和2018年文獻(xiàn)量增加均高于250篇/年，2015年文章增加幅度最大，達(dá)到299篇/年，年增長(zhǎng)率為24.8%，是2014年的4倍。

圖1 1985?2018年氣候變化下農(nóng)業(yè)領(lǐng)域年文獻(xiàn)數(shù)量及其年際變化量

2.1.2 作者的地域分布

對(duì)氣候變化下農(nóng)業(yè)領(lǐng)域研究者進(jìn)行地域分布分析，在全球230個(gè)國(guó)家和地區(qū)中，發(fā)表涉及該領(lǐng)域的文獻(xiàn)量在2篇以上的有89個(gè)國(guó)家和地區(qū)，通過整理得到文獻(xiàn)數(shù)量排名前20的國(guó)家（表1）。由表1可知，在氣候變化下農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，美國(guó)發(fā)表文獻(xiàn)量最多，其3667篇的高發(fā)文量以近乎三倍之遙領(lǐng)先位居第二位的英國(guó)。中國(guó)在該領(lǐng)域中以1250篇的發(fā)文量位居第三。另外，發(fā)文量在1000篇以上的還有德國(guó)、澳大利亞。

2.1.3 熱點(diǎn)期刊分析

熱點(diǎn)期刊，即對(duì)于某個(gè)研究領(lǐng)域或研究方向來說最具影響力的期刊。為進(jìn)一步對(duì)氣候變化下農(nóng)業(yè)領(lǐng)域熱點(diǎn)期刊進(jìn)行分析，采用CiteSpace V軟件對(duì)文獻(xiàn)共被引分析，得到3391篇高被引文獻(xiàn)，通過對(duì)每篇文獻(xiàn)的發(fā)表期刊進(jìn)行整理，發(fā)現(xiàn)發(fā)布高頻共被引文獻(xiàn)30篇以上的熱點(diǎn)期刊18個(gè)（圖2）。由圖2可知，氣候變化下農(nóng)業(yè)研究領(lǐng)域受到廣泛關(guān)注，文獻(xiàn)較多發(fā)表在各大優(yōu)質(zhì)期刊上。其中，《PNAS》（Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America，美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊）以156篇的高發(fā)文量位居第一，《Climatic Change》（氣候變化）、《Science》（科學(xué)）、《Global Environment Change》（全球環(huán)境變化）等期刊以100篇以上的高發(fā)文量次之。從期刊構(gòu)成來看，該領(lǐng)域下文章發(fā)表期刊質(zhì)量普遍較高，構(gòu)成較為豐富，根據(jù)科學(xué)網(wǎng)發(fā)布的2018年期刊影響因子來看，上述期刊影響因子均較高，其中最為顯著的是影響因子為41.58的《Nature》和41.1的《Science》。

表1 氣候變化農(nóng)業(yè)領(lǐng)域發(fā)文量最多的20個(gè)國(guó)家

圖2 發(fā)表高頻被引文獻(xiàn)30篇以上的期刊

2.1.4 發(fā)文高產(chǎn)機(jī)構(gòu)分析

為了更直觀地反映國(guó)內(nèi)外在氣候變化下農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的研究中有突出貢獻(xiàn)的機(jī)構(gòu)，采用CitesSpace V軟件進(jìn)行基于“institution（機(jī)構(gòu)）”的發(fā)文高產(chǎn)機(jī)構(gòu)分析，結(jié)果如圖3所示。由圖可知，從機(jī)構(gòu)影響力來看，“Chinese Acad Sci”，即中國(guó)科學(xué)院在全球眾多科研機(jī)構(gòu)居于首位，荷蘭的“Wageningen Univ（瓦赫寧根大學(xué)）”和法國(guó)的“INRA（國(guó)家農(nóng)業(yè)研究院）”次之；從機(jī)構(gòu)合作來看，“Chinese Acad Sci（中國(guó)科學(xué)院）”、“Univ Oxford（牛津大學(xué)）”和“Univ Aberdeen（阿伯丁大學(xué)）”等分別來自中國(guó)和英國(guó)的三所科研機(jī)構(gòu)處于至關(guān)重要的地位；從節(jié)點(diǎn)間連線來看，全球有較大影響力的機(jī)構(gòu)之間合作密切。

表2是從上述306個(gè)高產(chǎn)科研機(jī)構(gòu)中篩選出來發(fā)文數(shù)量在100篇以上的前19個(gè)機(jī)構(gòu)。在氣候變化下農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，世界范圍內(nèi)具有影響力的機(jī)構(gòu)主要集中分布在美國(guó)、中國(guó)、英國(guó)、荷蘭和法國(guó)5個(gè)國(guó)家。其中，中國(guó)科學(xué)院以451篇的高產(chǎn)發(fā)文量遙遙領(lǐng)先，此外，北京師范大學(xué)和中國(guó)科學(xué)院大學(xué)也有著極高的影響力。從高產(chǎn)機(jī)構(gòu)的歸屬國(guó)來看，大多數(shù)高產(chǎn)機(jī)構(gòu)屬于美國(guó)，其以總發(fā)文產(chǎn)量1103篇居于首位，中國(guó)以667篇次之，隨后為英國(guó)344篇、荷蘭201篇和法國(guó)138篇。

2.1.5 高頻關(guān)鍵詞

關(guān)鍵詞是能反應(yīng)文章主題或思想的關(guān)鍵性詞語(yǔ)，它是對(duì)文章主題的高度概括，同時(shí)是貫穿文章的主要線索。通過對(duì)高頻關(guān)鍵詞的分析，可揭示在氣候變化下農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。在CiteSpace V軟件中，采用基于“keywords（關(guān)鍵詞）”的氣候變化下農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的關(guān)鍵詞分析，結(jié)果見圖4。

圖3 氣候變化下農(nóng)業(yè)領(lǐng)域熱點(diǎn)研究機(jī)構(gòu)的知識(shí)圖譜

注：圖中共有節(jié)點(diǎn)數(shù)306個(gè)，節(jié)點(diǎn)連線885條；節(jié)點(diǎn)代表每個(gè)研究機(jī)構(gòu)，點(diǎn)的大小表示機(jī)構(gòu)發(fā)文數(shù)量的多少；節(jié)點(diǎn)間連線表示節(jié)點(diǎn)之間的關(guān)聯(lián)，代表機(jī)構(gòu)之間的合作關(guān)系；紫色文字標(biāo)簽為高產(chǎn)機(jī)構(gòu)的名稱；部分節(jié)點(diǎn)的紫色外圈表示中介中心性，對(duì)該研究領(lǐng)域中起著至關(guān)重要作用的機(jī)構(gòu)進(jìn)行標(biāo)注。

Note：There are 306 nodes and 885 connecting lines. Node represents each research institution, and its size represents the number of articles published in institution; the line represents the cooperative relationship between institutions; the purple label represents highly productive institution; on behalf of the betweenness centrality, the purple outer ring of some nodes mark the vital institutions in the field.

從圖4可以看出，研究文獻(xiàn)中出現(xiàn)頻次最大的關(guān)鍵詞是“climate change（氣候變化）”和“agriculture（農(nóng)業(yè)）”，同時(shí)也是文獻(xiàn)獲取中數(shù)據(jù)來源的基礎(chǔ)條件。除“氣候變化”和“農(nóng)業(yè)”外，“影響”、“適應(yīng)性”、“管理”、“模型”、“土地利用”、“食品安全”、“變化性”、“系統(tǒng)”、“氣候”、“脆弱性”、“溫度”、“降水”等出現(xiàn)頻次也較高。前20的高頻關(guān)鍵詞中（表3），“美國(guó)”和“中國(guó)”位列其中，可見，在氣候變化下農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的研究中美國(guó)和中國(guó)是全球兩個(gè)熱點(diǎn)研究國(guó)家，作為世界兩大經(jīng)濟(jì)體，這兩個(gè)國(guó)家的農(nóng)業(yè)發(fā)展也是受氣候變化影響較大的國(guó)家。

2.2 基于文獻(xiàn)共被引的研究熱點(diǎn)進(jìn)展分析

2.2.1 基于時(shí)間推移的熱點(diǎn)發(fā)展

由圖5可知，氣候變化下農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的研究特征呈現(xiàn)出明顯的時(shí)間階段性變化，即起始發(fā)展階段和最新研究激增階段。

（1）起始發(fā)展階段（1985?2006年）：圓形節(jié)點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)間連線的顏色主要分布在藍(lán)色到綠色之間，圓形節(jié)點(diǎn)普遍較小，且分布較為分散，該階段氣候變化下農(nóng)業(yè)領(lǐng)域研究熱點(diǎn)較為分散且進(jìn)展相對(duì)緩慢。主要研究熱點(diǎn)演變?yōu)閺姆抡婺Ｐ停?1）、亞洲（#7）、熱帶雨林（#11）、冬天和春天（#12）、北美（#13）等過渡到碳固定（#2）、Ricardian氣候變化影響（#4）、森林砍伐（#5）、饑餓風(fēng)險(xiǎn)（#6）、害蟲（#8）、hadcm2模型（#10）等。在該階段內(nèi)，1990年IPCC第一次評(píng)估報(bào)告[7]和2001年第二工作組第二次報(bào)告[11]的發(fā)布，對(duì)氣候變化下農(nóng)業(yè)領(lǐng)域熱點(diǎn)的變遷有著很大的推動(dòng)作用。1990年，Adams[26]首先指出農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力將受到全球氣候變化的影響，并采用集成大氣科學(xué)、

植物科學(xué)和農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)學(xué)的模型對(duì)這種影響進(jìn)行探究，其結(jié)論表示氣候模型的選擇、二氧化碳的補(bǔ)償效應(yīng)是影響評(píng)估結(jié)果的兩大因素，美國(guó)農(nóng)業(yè)格局在未來將發(fā)生大的變化。1994年，Rosenzweig[5]基于未來情景的模擬，就氣候變化對(duì)世界糧食供應(yīng)的潛在影響進(jìn)行評(píng)估，指出大氣中二氧化碳含量翻倍將導(dǎo)致全球農(nóng)作物產(chǎn)量下降，且對(duì)發(fā)展中國(guó)家的影響更大。1994年Mendelsohn等[27]首次基于計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)方法構(gòu)建了Ricardian分析模型，用來衡量氣候變化對(duì)土地價(jià)格的經(jīng)濟(jì)影響，并將該模型應(yīng)用于全球變暖情景對(duì)美國(guó)農(nóng)業(yè)影響的評(píng)估。2000年以后，氣候變化下農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)逐步從之前的未來情景模擬下農(nóng)業(yè)產(chǎn)量的損失評(píng)估發(fā)展到對(duì)影響農(nóng)業(yè)產(chǎn)量變動(dòng)的因素、氣候變化下農(nóng)業(yè)適應(yīng)性脆弱性等的具體分析。2004年，Lal[28]通過對(duì)土壤碳匯能力退化的研究，提出改進(jìn)土壤有機(jī)碳存儲(chǔ)能力的措施，并指出其對(duì)提高農(nóng)作物產(chǎn)量的優(yōu)勢(shì)。Foley等[29]基于全球土地利用問題對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展適應(yīng)氣候變化進(jìn)行了詳細(xì)說明。2006年，Smit等[30]對(duì)氣候變化下人類社會(huì)的適應(yīng)性、適應(yīng)能力和脆弱性的概念、研究目的和研究方向等進(jìn)行系統(tǒng)概述，該文章對(duì)后來氣候變化農(nóng)業(yè)研究領(lǐng)域的發(fā)展有很大推進(jìn)作用，有69次的高共被引頻次。

表2 氣候變化下農(nóng)業(yè)領(lǐng)域文獻(xiàn)最多的19個(gè)機(jī)構(gòu)

圖4 氣候變化下農(nóng)業(yè)領(lǐng)域高頻共現(xiàn)關(guān)鍵詞知識(shí)圖譜

注：圖中共有節(jié)點(diǎn)數(shù)309個(gè)，連線1370條；節(jié)點(diǎn)代表關(guān)鍵詞，并以紅色文字標(biāo)簽標(biāo)注，字號(hào)越大表示該關(guān)鍵詞出現(xiàn)頻次越多；節(jié)點(diǎn)之間的弧線表示關(guān)鍵詞之間的相互聯(lián)系；弧線顏色從深綠到淺黃表示高頻關(guān)鍵詞的演變。

Note： There are 309 nodes and 1370 connecting lines. Nodes marked with red label represent the keywords, and the larger the font size is, the more frequently the keyword appears; the lines indicate the interrelation between keywords, and the changes of color of the lines from dark green to light yellow indicate the evolution of high-frequency keywords.

（2）最新研究激增階段（2007?2018年）：圓形節(jié)點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)連線主要為黃色到紅色的過度，節(jié)點(diǎn)較大、數(shù)量較多且分布密集，此階段氣候變化農(nóng)業(yè)領(lǐng)域發(fā)展快速且熱點(diǎn)研究較集中。根據(jù)聚類詞發(fā)現(xiàn)研究熱點(diǎn)主要集中在適應(yīng)性（#0）、食品安全（#3）、牧場(chǎng)（#7）等方面。

表3 排名前20的高頻次關(guān)鍵詞

圖5 氣候變化下農(nóng)業(yè)領(lǐng)域高頻共被引文獻(xiàn)知識(shí)圖譜

注：圖中共有節(jié)點(diǎn)數(shù)1146個(gè)，節(jié)點(diǎn)連線3502條；節(jié)點(diǎn)表示高頻共被引文獻(xiàn)，根據(jù)文獻(xiàn)作者及年份以黑色文字標(biāo)簽標(biāo)注，節(jié)點(diǎn)越大表示文章的共被引頻次越高，影響力越大；節(jié)點(diǎn)連線表示節(jié)點(diǎn)之間相互聯(lián)系；節(jié)點(diǎn)和連線顏色從藍(lán)色到橘紅色的變化表示對(duì)應(yīng)的1985?2018年的時(shí)間演變；粉色文字表示聚類詞，聚類標(biāo)簽（#）的數(shù)字大小表示該類中文獻(xiàn)數(shù)量的多少，文獻(xiàn)數(shù)量越多對(duì)應(yīng)數(shù)字就越小。

Note： There are 1146 nodes and 3502 connecting lines. Nodes，labeled with black according to the author and year, represent high-frequency co-cited literatures, and the larger the node is, the higher the co-cited frequency and the greater the influence of the literatures is; lines indicate the interrelation between nodes; the color changes of nodes and lines from blue to orange indicate the evolution of the time from 1985 to 2018; pink labels are cluster words, and the smaller cluster number (#) is, the larger the number of literatures is.

2.2.2 最新研究熱點(diǎn)演變

如圖6所示，限定參與高頻共被引分析的文獻(xiàn)發(fā)表時(shí)間在2007年以后，2007?2018年氣候變化下農(nóng)業(yè)領(lǐng)域研究文獻(xiàn)顯示的9個(gè)高頻聚類詞，包括適應(yīng)性（#0）、氣候智慧型農(nóng)業(yè)（#1）、脆弱性（#2）、大豆（#3）、氣候影響（#4）、土壤有機(jī)碳（#5）、管理和自然（#6）、牧場(chǎng)（#7）、保護(hù)性農(nóng)業(yè)（#8）等。

隨著全球變暖得到認(rèn)可與肯定，適應(yīng)性（#0）的研究逐漸得到重視。自IPCC第二次評(píng)估報(bào)告發(fā)布以來，氣候變化下農(nóng)業(yè)適應(yīng)性研究受到廣泛關(guān)注。其中最具代表性的是Lobell等[7]2008年發(fā)表在《Science》上對(duì)2030年適應(yīng)氣候變化的糧食安全需求的研究，該研究根據(jù)20種作物模型對(duì)未來的預(yù)測(cè)，對(duì)全球糧食不安全區(qū)進(jìn)行了風(fēng)險(xiǎn)分析，并指出不同地區(qū)不同適應(yīng)性措施的必要性及措施的優(yōu)先順序，該文章共被引頻次達(dá)到264次，同時(shí)該文章在氣候變化農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的研究中起到了至關(guān)重要的連接作用，有著極大的影響力。2010年聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織首次提出氣候智慧型農(nóng)業(yè)（#1），將其定義為：能在持續(xù)提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力、增強(qiáng)農(nóng)業(yè)應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害及氣候變化抵抗能力的同時(shí)，更好地適應(yīng)氣候變化，減緩農(nóng)業(yè)溫室氣體排放，增強(qiáng)糧食安全和農(nóng)業(yè)發(fā)展的生產(chǎn)方式和模式[31]。圖6清晰顯示出，聚類詞“氣候智慧型農(nóng)業(yè)（#1）”是2007年以來氣候變化下農(nóng)業(yè)領(lǐng)域研究的最主要的熱點(diǎn)，高影響力的文章多且聯(lián)系密切。結(jié)合氣候智慧型農(nóng)業(yè)持續(xù)提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力、適應(yīng)氣候變化以及減少溫室氣體排放的三個(gè)目標(biāo)[32]，有關(guān)氣候智慧型農(nóng)業(yè)的研究多以應(yīng)對(duì)氣候變化、發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力、增強(qiáng)糧食安全、減少溫室氣體排放為出發(fā)點(diǎn)，相關(guān)研究均重點(diǎn)集中在如何應(yīng)對(duì)、提供哪些措施等問題而展開。2010年，Godfray等[33]對(duì)未來糧食發(fā)展面對(duì)的挑戰(zhàn)以及如何應(yīng)對(duì)進(jìn)行了詳細(xì)探討，并指出氣候變化會(huì)給糧食安全帶來嚴(yán)重威脅，該文章在氣候變化下農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中共被引頻次最高（354次），文章影響力大。Foley等[34]為滿足世界糧食需求和可持續(xù)發(fā)展要求，面對(duì)人口和消費(fèi)激增的當(dāng)前社會(huì)提出了政策性的解決方案。對(duì)于脆弱性（#2）的研究，最具有代表性的是以Solomon為代表的IPCC第四次評(píng)估報(bào)告的第一工作組[35]，該文章有185次的高共被引頻次。另外，Godfray等[33?34]的研究也均涉及氣候變化下農(nóng)業(yè)脆弱性和糧食脆弱性等問題。以大豆（#3）作為農(nóng)作物的研究代表成為該領(lǐng)域的一大研究熱點(diǎn)，主要探討在不同未來氣候情景下，溫度、碳、氮等指標(biāo)因素對(duì)各區(qū)域不同農(nóng)作物程度不一的影響[36?37]。以Lobell[36]為代表的諸多研究者針對(duì)氣候變化背景下，全球不同地區(qū)的玉米、小麥、大豆、水稻等農(nóng)作物未來產(chǎn)量影響的程度行評(píng)估預(yù)測(cè)，為世界糧食產(chǎn)量需求和糧食安全等問題提供政策性建議。保護(hù)性農(nóng)業(yè)（#8）也是氣候變化下農(nóng)進(jìn)業(yè)研究熱點(diǎn)，Powlson等[38]通過對(duì)免耕農(nóng)業(yè)在減緩氣候變化方面的探究，指出免耕農(nóng)業(yè)有利于土壤有機(jī)碳的積累，但在緩解農(nóng)業(yè)適應(yīng)氣候變化方面的作用并沒有想象中的大。

圖6 氣候變化下農(nóng)業(yè)領(lǐng)域高頻共被引文獻(xiàn)研究熱點(diǎn)演變（2007?2018年）

注：圖中共有節(jié)點(diǎn)數(shù)301個(gè)，節(jié)點(diǎn)連線1181條，節(jié)點(diǎn)和連線的意義同圖5；圖右側(cè)為聚類詞和聚類標(biāo)簽（#），表示2007?2018年該領(lǐng)域研究熱點(diǎn)。

Note：There are 301 nodes and 1181 connecting lines. The meaning of nodes and lines is as Fig. 5. The clustering words and label (#) on the right indicate research hotspots in the field from 2007 to 2018.

綜上，氣候變化下農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的相關(guān)文獻(xiàn)的研究熱點(diǎn)演變表現(xiàn)為，2007年以前集中在對(duì)氣候變化給農(nóng)業(yè)帶來各方面影響的結(jié)果研究，如農(nóng)作物產(chǎn)量的下降、作物生長(zhǎng)期的變化等；研究方法主要集中于使用氣候模型、農(nóng)作物模型模擬研究等，并且研究多集中在某些具有代表性區(qū)域，如美國(guó)和中國(guó)；另外，土壤碳固定、二氧化碳濃度變化等對(duì)農(nóng)作物的影響也是研究的主要方面。2007年之后，氣候變化下農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的研究，不僅關(guān)注未來氣候變化影響各作物產(chǎn)量的變化，更加注重農(nóng)作物在未來如何適應(yīng)氣候變化的問題，氣候智慧型農(nóng)業(yè)的提出進(jìn)一步推動(dòng)農(nóng)業(yè)研究熱點(diǎn)向適應(yīng)氣候變化的方向轉(zhuǎn)變?？偟膩碚f，基于1985年以來文獻(xiàn)的共被引分析可以得出，氣候變化下農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的研究自形成以來就逐步受到重視，研究方向也逐步由分散到集中，由氣候變化對(duì)農(nóng)業(yè)影響預(yù)估結(jié)果分析、區(qū)域農(nóng)作物產(chǎn)量影響分析、碳固定因素分析等轉(zhuǎn)向農(nóng)業(yè)脆弱性和適應(yīng)性分析、氣候智慧型農(nóng)業(yè)研究以及為減緩氣候變化尋求農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的糧食安全研究等方面。根據(jù)時(shí)間線的走勢(shì)（圖6）可以看出，適應(yīng)性（#0）、氣候智慧型農(nóng)業(yè)（#1）、大豆（#3）以及保護(hù)性農(nóng)業(yè)（#8）是未來氣候變化下農(nóng)業(yè)領(lǐng)域研究的主要發(fā)展方向，其中氣候智慧型農(nóng)業(yè)（#1）將以一個(gè)新的研究方向引領(lǐng)氣候變化下農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展，在中國(guó)氣候智慧型農(nóng)業(yè)仍然處于探索階段，政策體系、制度建設(shè)、機(jī)理機(jī)制以及適應(yīng)減排等多方面還有待進(jìn)一步加強(qiáng)[32]。

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié)論

（1）自1985年以來，氣候變化下農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的相關(guān)研究文獻(xiàn)數(shù)量不斷增多，2007年至今文獻(xiàn)數(shù)量增長(zhǎng)速率在50篇/年以上；全球各個(gè)主要國(guó)家和地區(qū)都高度重視氣候變化對(duì)農(nóng)業(yè)的影響，其中數(shù)量和質(zhì)量均居前列的文獻(xiàn)作者主要來自以美國(guó)為代表的發(fā)達(dá)國(guó)家和以中國(guó)為代表的發(fā)展中國(guó)家，如加利福利亞大學(xué)戴維斯分校、牛津大學(xué)、瓦赫寧根大學(xué)等，中國(guó)科學(xué)院等機(jī)構(gòu)在該領(lǐng)域的研究中也起著關(guān)鍵性作用；《PNAS》、《Climatic Change》、《Science》等優(yōu)質(zhì)期刊都發(fā)表了氣候變化對(duì)農(nóng)業(yè)影響的研究成果。

（2）“影響”、“適應(yīng)性”、“管理”、“模型”“土地利用”、“食品安全”等是氣候變化下農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)詞匯，“美國(guó)”、“中國(guó)”則是該研究的熱點(diǎn)地區(qū)。氣候變化農(nóng)業(yè)領(lǐng)域研究熱點(diǎn)演變階段性特征表現(xiàn)為從對(duì)未來產(chǎn)量變化的模擬、結(jié)果探究、歸因分析等轉(zhuǎn)向農(nóng)業(yè)適應(yīng)性、氣候智慧型、保護(hù)性農(nóng)業(yè)的研究。研究?jī)?nèi)容更加全面，研究熱點(diǎn)趨向集中，相關(guān)文獻(xiàn)被引頻次逐年上升。以氣候智慧型農(nóng)業(yè)、農(nóng)業(yè)適應(yīng)性等為主的研究方向，將是氣候變化下農(nóng)業(yè)領(lǐng)域未來重點(diǎn)創(chuàng)新發(fā)展方向。

（3）中國(guó)作為農(nóng)業(yè)大國(guó)，同時(shí)也是人口大國(guó)，穩(wěn)定的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對(duì)國(guó)家的發(fā)展至關(guān)重要。在氣候變化下農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的研究中，中國(guó)發(fā)文數(shù)量位居世界第三，僅次于美國(guó)和英國(guó)。其中中國(guó)科學(xué)院、北京師范大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院大學(xué)在世界范圍內(nèi)對(duì)該領(lǐng)域的發(fā)展都發(fā)揮了重要作用。

3.2 討論

本研究基于CiteSpace V軟件進(jìn)行了氣候變化下農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的文獻(xiàn)計(jì)量分析，通過網(wǎng)絡(luò)可視化分析的結(jié)果全面了解1985?2018年該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)發(fā)展演變特征、主要研究機(jī)構(gòu)、優(yōu)質(zhì)期刊等。相關(guān)結(jié)論將為該領(lǐng)域進(jìn)一步明確研究方向、創(chuàng)新研究方法、提高未來研究結(jié)果精確度等方面提供借鑒意義。分析中所使用的數(shù)據(jù)來自Web of Science數(shù)據(jù)庫(kù)，重點(diǎn)考慮了世界范圍內(nèi)該領(lǐng)域的基本研究情況。CNKI、CSSCI等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)更有利于全面反應(yīng)中國(guó)在該領(lǐng)域的研究變化情況，如氣候智慧型農(nóng)業(yè)在中國(guó)的發(fā)展演變。在后期研究中，將進(jìn)一步結(jié)合中國(guó)基礎(chǔ)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)，采用CiteSpace軟件全面分析中國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展熱點(diǎn)演變特點(diǎn)，或更進(jìn)一步將CNKI、CSSCI與WoS數(shù)據(jù)庫(kù)相結(jié)合進(jìn)行同領(lǐng)域下的研究趨勢(shì)變化的對(duì)比探討。

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International Literature Characteristics and Hotspots Evolution of Agricultural under Climate Change：Bibliometrics Analysis Based on CiteSpace V

HUANG Cheng-fang1，LI Ning1，LIU Li1，LIU Yuan1，ZHANG Zheng-tao2，Chen Xi1

(1. Key Laboratory of Environmental Change and Natural Disaster, Ministry of Education/ State Key Laboratory of Earth Surface Processes and Resource Ecology/Academy of Disaster Reduction and Emergency Management, Ministry of Emergency Management & Ministry of Education, Faculty of Geographical Science, Beijing Normal University, Beijing 100875, China;2. Institute of Geographic Science and Natural Resources Research, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100101)

This research was designed to explore the evolution of the research hotspots in agriculture under climate change, and provide some references for the development and innovation in this field. We used CiteSpace V, a network visualization analysis software, to analyze 11430 literatures, with keywords of "climate change" and "agriculture", included in the Web of Science from 1985 to 2018. The results showed that since 1985, the number of annual total papers in agriculture has been in an upward trend. The countries and regions with rapid economic development, such as the United States, the United Kingdom, China, Germany and Australia, have paid much attention to the research and exploration in agriculture. In addition, the most literatures were published inandThe Chinese Academy of Sciences, Wageningen University and some other well-known institutions were all committed to this field. Hot words in this field included "influence", "adaptability", "management", "model" and "food safety". In 2007, the research hotspots changed from the evaluation of future crop yields and its influence factors under climate change to agricultural adaptation, climate-smart agriculture and conservation agriculture. We concluded that the climate-smart agriculture will be the innovation and development of agriculture in the near future.

Climate change; Agriculture; CiteSpace V; Hotspot evolution

10.3969/j.issn.1000-6362.2019.08.001

黃承芳,李寧,劉麗,等.氣候變化下農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的國(guó)際文獻(xiàn)特征與熱點(diǎn)演變:基于CiteSpace V的文獻(xiàn)計(jì)量分析[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)氣象,2019,40(8):477-488

2019?02?17

。E-mail：ningli@bnu.edu.cn

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（41175103）；國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃重點(diǎn)專項(xiàng)課題“全球變化人口與經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型與模式研究”（2016YFA0602403）；北京師范大學(xué)博一學(xué)科交叉基金項(xiàng)目（BNUXKJC1805）；北京師范大學(xué)環(huán)境演變與自然災(zāi)害教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放課題（12800-310430001）

黃承芳（1995?），女，碩士生，主要從事自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)研究。E-mail：cf_huang0905@163.com