馬 蘭,李俊林,宋延靜,李 萌,王向譽,郭洪恩
(山東省蠶業(yè)研究所,山東 煙臺 264002)
堿蓬(Suaedasalsa(L.) Pall.)屬藜科(Chenopodiaceae)堿蓬屬(SuaedaForsk. ex Scop.),一年生草本肉質積鹽植物,別名老虎尾、鹽蒿等,主要生長于海濱、荒地、渠岸、田邊等鹽堿荒地上[1](圖1)。我國共有堿蓬屬植物19種及1變種,在黑龍江、內蒙古、河北、山東、江蘇、河南、寧夏、青海等地均有分布,常見種為灰綠堿蓬和鹽地堿蓬[2]。堿蓬莖葉和種籽營養(yǎng)成分完整而豐富,除富含脂肪、蛋白質外,礦物質、微量元素和維生素的含量也較為豐富。堿蓬提取物中的植物鹽、多糖、黃酮及多酚等多種功能組分具有抑菌抗炎、調控血脂、調節(jié)糖代謝及抗氧化等功效[3]。堿蓬是一種典型的鹽堿地指示植物,不僅可以改良鹽堿土壤[4-6],而且對有機污染物和重金屬污染的土壤[7-8]及富營養(yǎng)化的水體[9]都具有良好的修復效果。我國有適宜于堿蓬生長的鹽堿荒地200萬公頃,按種子產量1500 kg/hm2來計算,每年可收種子300萬噸,可見堿蓬開發(fā)利用有著較高的經濟和生態(tài)效益[10]。
圖1 堿蓬生長環(huán)境Fig.1 The habitats of S. salsa
文獻計量是一種基于數理統計的文獻分析和信息挖掘方法,借助于文獻的各項外部特征來處理文獻信息間的定量或定性關系,能夠客觀、定量化地反映出學科領域的研究歷程與現狀,并預測未來研究趨勢與熱點方向[11]。近年來,有關堿蓬耐鹽機理[12]、栽培技術[13]、產品開發(fā)[14-15]及生物修復[16]等方面都取得了很大的研究進展,雖然有較多相關文獻和綜述報道出現,但未見以文獻計量手段分析本領域研究進展與趨勢的綜述研究。為此,本文以1999~2019年間中國知網(CNKI)數據庫中收錄的堿蓬研究文獻、專利和成果為研究對象,采用文獻計量方法,從年度發(fā)文量、研究力量分布(機構、作者、資助基金和期刊)等層面揭示本領域的發(fā)展歷程、現狀與規(guī)律,并從高頻關鍵詞、專利、成果等方面分析熱點主題且預測發(fā)展態(tài)勢,以期為后續(xù)堿蓬綜合開發(fā)利用提供借鑒和參考。
本研究以CNKI全文數據庫作為文獻檢索的數據源,檢索限制范圍為基礎科學、農業(yè)科技、工程科技Ⅰ輯、工程科技II輯。以CNKI專利數據庫作為專利檢索的數據源。此外,以中國科技項目創(chuàng)新成果鑒定意見數據庫(知網版)作為成果檢索的數據源。
采用高級檢索方式,檢索時間跨度為1999年至2019年,文獻檢索式:主題=中英文擴展(堿蓬,中英文對照)或者題名=中英文擴展(堿蓬,中英文對照)(模糊匹配)。數據庫來源類別為:學術期刊。對結果進行清洗,剔除英文文獻,得到1511篇中文文獻作為分析樣本進行后續(xù)的歸類計量統計分析。專利檢索式為:主題=堿蓬或者專利名稱=堿蓬(模糊匹配),檢索到專利數579項。成果檢索式:((成果名稱=堿蓬)或者(成果名稱=堿蓬))或者((關鍵詞=堿蓬或者NVSM_分組=堿蓬)或者(關鍵詞=堿蓬或者NVSM_分組=堿蓬))(模糊匹配),共檢索到37項堿蓬相關領域的成果,檢索日期為2020年5月19日。
將上述檢索數據導出保存到 Microsoft Excel 2010 進行處理分析,并用Origin 9.0進行作圖。
根據文獻計量學理論,從時間尺度上針對某一學科、某一專題的文獻進行年代統計,分析該領域研究的進展情況,在一定程度上反映了科學界對該領域的重視程度。本研究對1999~2019年堿蓬研究相關文獻的年度發(fā)文量進行分析,結果如圖2所示。
可以看出,1999~2002年為文章低發(fā)期,發(fā)文量增長緩慢;2003~2004年度較2002年有較小幅度回跌;2005~2012年為文章高發(fā)期,發(fā)文量增長速度明顯加快;2013~2019年為文章穩(wěn)定期,年發(fā)文量為98~125篇,其中2018年發(fā)文量最多,達到125篇,說明堿蓬研究引起了學者的廣泛關注,但是2019年發(fā)文量有點回落,堿蓬研究可能進入瓶頸期,亟需找到限制堿蓬產業(yè)發(fā)展的關鍵因素。
在統計范圍內,堿蓬相關發(fā)文量排名前10的研究機構如表1 所示。這10個機構共發(fā)文506篇,占統計范圍內總發(fā)文量的33.49%,其中科研院所的發(fā)文總量為268篇,高于高校發(fā)文量(238篇)。山東師范大學關于堿蓬的研究發(fā)文量居于首位(95篇),比中國科學院新疆生態(tài)與地理研究所多37篇,占統計范圍內發(fā)文總量的6.29%。發(fā)文量超過50篇的研究機構還有北京師范大學(52篇)、中國科學院煙臺海岸帶研究所(51篇)、南京師范大學(51篇),說明以上機構在堿蓬研究領域關注較多,貢獻突出。
圖2 堿蓬研究年度發(fā)文量Fig.2 The annual publications of S. salsa research
表1 堿蓬研究發(fā)文量前10名的研究機構
對堿蓬研究領域相關的期刊發(fā)文量進行統計分析(表2),發(fā)文量前20位的期刊共發(fā)表論文465篇,占檢索范圍內文獻總量的30.77%?!渡鷳B(tài)學報》發(fā)文量排名首位,共82篇,其次為《濕地科學》,《安徽農業(yè)科學》居于第三位(44篇),說明以上期刊對堿蓬研究領域的關注度較高。
表2 堿蓬研究發(fā)文量前20名的期刊Table 2 The top 20 journals of S. salsa research
在統計范圍內,發(fā)文量排名前20的研究方向如表3所示。在這20個學科領域中,發(fā)文量最高的學科門類是生物(588篇),占統計范圍內發(fā)文總量的38.91%,其次為農業(yè)資源與環(huán)境、環(huán)境、生態(tài)等學科,說明堿蓬研究更偏向于生物和環(huán)境科學領域。
表3 堿蓬研究發(fā)文量前20位的學科分布Table 3 The top 20 discipline distributions of S. salsa research
本研究對以堿蓬為主題發(fā)表文章的作者和機構進行分析,按照發(fā)文量進行排序,選出發(fā)文量排名前15的作者,結果見表4。在發(fā)文量前15的作者中,山東師范大學的王寶山發(fā)文量最多,為34篇,位居堿蓬研究領域榜首,其次為中國科學院新疆生態(tài)與地理研究所田長彥(29篇)。從統計分析表4可知,山東師范大學共有3位學者進入前15位高發(fā)文量作者之列,南京師范大學有3位,北京師范大學有2位,中國科學院煙臺海岸帶研究所有2位進入前15,可見這些大學和研究院所的研究人員對堿蓬領域的發(fā)展具有重要的推動作用。
表4 堿蓬研究發(fā)文量前15位的作者Table 4 The top 15 authors of S. salsa research
在統計范圍內,堿蓬研究領域前10位基金資助情況如表5所示。國家自然科學基金、國家重點基礎研究發(fā)展規(guī)劃(973項目)和國家科技支撐計劃資助發(fā)表的文章數量占前10位的基金資助研究發(fā)文量的71.93%,由此可見堿蓬研究領域的資助,主要來源于國家級基金資助,說明該方向的研究受到國家的高度關注和重視。此外,堿蓬的研究還來源于省部級基金以及地方自然科學基金的資助,其中山東省自然科學基金資助的發(fā)文量在地方基金中位居首位。
表5 堿蓬研究發(fā)文量前10位的資助項目Table 5 The top 10 funded projects of S. salsa research
在統計范圍內,對堿蓬研究領域被引次數居前15位的文獻進行了分析(表6),主要分布在10種期刊上,其中生態(tài)學報3篇、應用與環(huán)境生物學報2篇、草業(yè)學報3篇,而且引頻排名前3的文獻依次刊登在這些期刊上。引用率最高的文獻第一作者機構來自北京大學,被引頻次達到383,發(fā)表在生態(tài)學報上。在15篇高被引文章中,引用率最高的作者為趙可夫,來自山東師范大學,其引用頻次累計達519。說明以上期刊、機構和研究人員對堿蓬領域的發(fā)展影響力較高,在堿蓬行業(yè)中具有引領作用。
關鍵詞能夠從一定程度上獲悉某一領域的研究熱點和關注重點。在統計范圍內,分析了堿蓬研究居前20的關鍵詞,結果發(fā)現“鹽地堿蓬”、“黃河三角洲”、“堿蓬”和“鹽生植物”這4個關鍵詞出現頻率最高,都超過100次(表7),說明鹽地堿蓬是堿蓬研究關注的熱點,黃河三角洲是重點研究區(qū)域。
表6 堿蓬研究領域被引頻次前15位的文獻Table 6 The top 15 cited articles in S. salsa research
表7 堿蓬研究論文居前20位的高頻關鍵詞Table 7 The top 20 hot keywords in S. salsa research
專利年度發(fā)文量變化如圖3所示,總體呈先上升后下降的趨勢,1999~2014年度增長率較低,同一時期內,堿蓬的文章發(fā)表數量遠高于專利申報數,這表明我國對于堿蓬研究大多還處于實驗室研究階段;2015~2016年度專利數量顯著增加,2016年達到最高值(146篇),說明堿蓬研究逐漸步入了產業(yè)化階段;但2017~2019年度專利發(fā)表數量開始下降,說明堿蓬在產業(yè)化推廣過程中可能存在技術瓶頸問題。近20年來,我國堿蓬相關領域發(fā)明公開專利(543項)占總發(fā)文量的93.78%,而發(fā)明授權專利僅有8項(圖4),說明堿蓬的研究成果距離實際生產應用還有差距。
圖3 堿蓬研究年度專利發(fā)文量情況Fig.3 The annual patents of S. salsa research
由圖5可知,在統計范圍內2009年堿蓬研究領域獲得成果數目最多(6項)。原始性創(chuàng)新成果有11項,目前處于成熟應用階段的成果有9項,成果水平達到國內領先的有8項,國際領先2項(圖6)。采用鑒定、驗收、結題、評估的方式進行成果評價,通過鑒定的成果占比最大,為45%。通過技術服務、產權轉讓、技術入股和合作開發(fā)的模式進行推廣,其中以技術服務為主;轉讓范圍主要限于國內轉讓,占比78.57%。總的來說,從堿蓬成果的年獲得數量來看,堿蓬科研成果的推廣與應用還存在很大的上升空間。
圖4 堿蓬研究領域的專利類別Fig.4 Patent category in the field of S. salsa research
圖5 堿蓬研究年度成果發(fā)文量Fig.5 The annual achievements of S. salsa research
圖6 堿蓬研究成果水平Fig.6 Level of achievements in S. salsa research
本文基于文獻計量學的方法分析了1999~2019年間中國知網收錄的堿蓬研究領域的文獻數據,發(fā)現堿蓬領域的總發(fā)文量呈先增加后平穩(wěn)的趨勢。山東師范大學的發(fā)文量和總被引頻次均居于首位。《生態(tài)學報》是發(fā)表堿蓬相關文章最多的期刊,在堿蓬研究領域具有很大的影響力,且發(fā)表的論文引用頻率較高。國家級基金的資助促進了堿蓬研究領域的發(fā)展。我國堿蓬研究在生物、農業(yè)資源與環(huán)境和環(huán)境等方面取得重大進展。堿蓬研究更關注鹽地堿蓬的開發(fā)利用,研究地區(qū)側重于黃河三角洲區(qū)域。
通過對堿蓬研究進行統計分析,系統闡述堿蓬研究領域的概況,為堿蓬綜合開發(fā)利用提供了重要的參考依據。目前僅針對國內堿蓬研究進行分析,深度及廣度還有待提高。今后可以結合Web of Science英文文獻數據庫,對國內外堿蓬研究進行系統分析,了解國內外堿蓬研究動態(tài)及其發(fā)展脈絡,把握該領域研究前沿信息,有利于加強國內外該研究領域的合作和交流,推動堿蓬研究領域進一步發(fā)展。
國內關于堿蓬的研究性論文發(fā)文量大大超過專利、成果的發(fā)表數量,這說明我國關于堿蓬的研究重點更側重于理論方面的探索和室內研究,較缺乏產業(yè)化推廣應用。通過對市場的調研,目前堿蓬系列功能產品(如堿蓬生物活性鹽、堿蓬清涼雙色片、共軛亞油酸軟膠囊等產品)的開發(fā)技術已成熟,但是市場上流通的堿蓬產品相對較少。限制堿蓬產業(yè)化發(fā)展的原因可歸結為:1)缺少優(yōu)良品種。堿蓬目前以野生種為主,培育穩(wěn)定新品種周期長,需要經過資源收集、自然馴化、繁育、除雜等才能獲得均勻群體;2)種子成熟期不一致,種子產量很低,收集難,種子外殼脫皮困難,導致人工成本高;3)堿蓬作為鮮食采收期太短,每年只有一個月時間,進入5月后,將會進入生殖生長階段,采后不耐貯藏,容易腐爛。
我國鹽堿灘涂地資源豐富,堿蓬作為綠化植物,應用前景較好,特別適用于沿海灘涂景觀的打造,但需要篩選適宜推廣品種。選育豐產、成熟度一致、皂甙含量低的優(yōu)良品系或品種,結合人們的膳食質量,加強產品的甜菜紅素、植物鹽、籽粒榨油等深加工進程,滿足不同層次的消費標準。堿蓬的開發(fā)利用關鍵在于實現其規(guī)?;a。未來將以堿蓬高效栽培管理技術為核心,以鹽堿灘涂地生態(tài)修復和功能產品開發(fā)利用為研究切入點,建立以堿蓬為主的生態(tài)農業(yè)示范區(qū)和實驗區(qū),實現堿蓬的綜合開發(fā)利用,對于海水農業(yè)和鹽土農業(yè)的發(fā)展具有重要意義。