沙歡 龐丹波 彭妞 陳林
摘要[目的]為未來(lái)開(kāi)展森林生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)和經(jīng)營(yíng)管理提供參考依據(jù)。[方法]基于Web of Science和中國(guó)知網(wǎng)數(shù)據(jù)庫(kù),通過(guò)可視化文獻(xiàn)分析工具CiteSpace,對(duì)2000至2021年全球已發(fā)表的有關(guān)森林生態(tài)系統(tǒng)植被自然更新研究的相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行分析。[結(jié)果]該領(lǐng)域的歷年發(fā)文量呈波動(dòng)上升趨勢(shì),美國(guó)、巴西、加拿大的發(fā)文量排在全球前列,在國(guó)際間保持著緊密的合作關(guān)系。國(guó)內(nèi)發(fā)文量遠(yuǎn)低于國(guó)外,增長(zhǎng)趨勢(shì)緩慢且相關(guān)研究起步較晚,國(guó)際影響力較弱,與森林資源豐富的國(guó)家相比具有明顯差距。國(guó)外以ZHU J J、KAREN D H、DANIEL C D等為核心作者形成的研究團(tuán)隊(duì)引領(lǐng)著該領(lǐng)域的發(fā)展。國(guó)內(nèi)多以科研院所形成的團(tuán)隊(duì)內(nèi)部合作為主。生態(tài)類期刊是該研究領(lǐng)域?qū)W術(shù)成果展示的重要平臺(tái),《Forest Ecology and Management》期刊收錄的相關(guān)文獻(xiàn)最多,國(guó)內(nèi)核心期刊發(fā)文量處在第一位的是《生態(tài)學(xué)雜志》。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)森林植被自然更新影響因素的研究多分布在光照或林窗動(dòng)態(tài)、種子庫(kù)或種子雨、火燒、水分、人為干擾等方面。探究林隙/林窗、土壤、火、種子特性的影響機(jī)制是該領(lǐng)域近幾十年的研究熱點(diǎn)。[結(jié)論]氣候變暖引起的夏季極端干旱以及人類對(duì)土地的不合理利用造成的植被更新障礙問(wèn)題成為全球在該領(lǐng)域的新興研究前沿。
關(guān)鍵詞森林生態(tài)系統(tǒng);自然更新;文獻(xiàn)計(jì)量;CiteSpace軟件;研究熱點(diǎn)
中圖分類號(hào)S-058 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)0517-6611(2023)24-0220-10
doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2023.24.048
Research Status and Hotspot Analysis of Natural Regeneration of Forest Ecosystem Vegetation
SHA Huan1,2,3,PANG Danbo2,3,4,PENG Niu1,2,3 et al
(1.School of Forestry and Prataculture, Ningxia University, Yinchuan, Ningxia 750021;2.Breeding Base for State Key Laboratory of Land Degradation and Ecological Restoration in Northwest China, Ningxia University, Yinchuan, Ningxia 750021;3.Key Laboratory for Restoration and Reconstruction of Degraded Ecosystem in Northwest China of Ministry of Education, Ningxia University, Yinchuan, Ningxia 750021;4.College of Ecological Environment, Ningxia University, Yinchuan, Ningxia 750021)
Abstract[Objective] To provide a reference basis for future forest ecosystem restoration and management.[Method]A visual literature analysis tool CiteSpace was used to analyzed the liferatures on natural regeneration of forest ecosystem vegetation from 2000 to 2021 based on the two databases of Web of Science and CNKI. [Result]The number of publications in this field fluctuated upward over the years, with the United States, Brazil and Canada ranking among the top in the world and maintaining close cooperation with the international community. The number of domestic publications was much lower than those of foreign countries, with a slow growth trend, a late start of related research and a weak international influence, thus there was an obvious gap compared with countries rich in forest resources. Foreign research teams were leading the development of the field formed by core authors, such as ZHU J J, KAREN D H, DANIEL C D and so on. Domestic research institutes were mainly engaged in internal team cooperation. Ecological journals were an important platform for displaying academic achievements in this research field. The journal of Forest Ecology and Management contained the most relevant literature, and the domestic core journal Chinese Journal of Ecology had the largest number of articles. At present,global researches on the influencing factors of natural regeneration of forest vegetation were mostly distributed in light or gap dynamics, seed bank or seed rain, fire, water, human disturbance and so on. Exploring the influencing mechanisms of forest gaps, soils, fire and seed germination had been a hot research topic in recent decades. [Conclusion]The problems of extreme summer droughts caused by climate warming and barriers to vegetation regeneration caused by unreasonable land use were emerging research frontiers worldwide in this field.
Key wordsForest ecosystem;Natural regeneration;Bibliometric;CiteSpace;Research hot spots
自然更新是逐步恢復(fù)擾動(dòng)前生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能和組成的一個(gè)重要生態(tài)過(guò)程[1],同時(shí)也是負(fù)責(zé)森林生態(tài)系統(tǒng)世代更替、平衡穩(wěn)定的關(guān)鍵[2]。在森林生態(tài)系統(tǒng)中,植被的自然更新包括各種木本植物和草本植物的自然再生[3-4],能夠保證種群繁衍生息、維持群落組成結(jié)構(gòu)[5],對(duì)森林資源的可持續(xù)利用和生物多樣性保護(hù)具有重要作用,是當(dāng)前森林動(dòng)態(tài)研究的熱點(diǎn)[6]。在復(fù)雜的生態(tài)學(xué)過(guò)程中,種子的產(chǎn)生、擴(kuò)散和萌發(fā),幼苗的存活和建成,林木的衰老和枯倒[3],每一個(gè)階段都會(huì)受到不同因素的驅(qū)動(dòng),然后通過(guò)采取不同更新策略以適應(yīng)當(dāng)前的生長(zhǎng)環(huán)境。其中,種子和幼苗的再生階段對(duì)植被自然更新的成功起著至關(guān)重要的作用[7],不僅受到外界環(huán)境條件的影響,還與物種自身的生物生態(tài)學(xué)特性、林分結(jié)構(gòu)、立地條件及干擾破壞等有關(guān),是多種影響因素的綜合作用。近年來(lái),由于氣候變化引起溫度和降雨格局的改變,對(duì)森林生態(tài)系統(tǒng)中植被的自然更新造成了不同程度的干擾,因此探究植被更新障礙成為國(guó)內(nèi)外學(xué)者關(guān)注的焦點(diǎn)。
目前,已有大量研究報(bào)道了森林自然更新過(guò)程中植被與生物、非生物因子之間的交互作用。在研究手段上,劉玉配[8]通過(guò)種子添加試驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)瀕危物種水杉(Metasequoia glyptostroboides)自然更新的種源限制和微生境限制。Pistón等[9]通過(guò)測(cè)定植被的功能性狀和群落特征,認(rèn)為灌木的松散表型相比較緊密表型對(duì)群落組成和多樣性有著更積極的影響。施小瑜等[10]從天目鐵木(Ostrya rehderiana)本身的生理生態(tài)學(xué)特性以及外界干擾2個(gè)方面著手定性描述其瀕危機(jī)制。Zhu等[11]通過(guò)Meta分析定量評(píng)估林隙對(duì)植被更新的影響,結(jié)果顯示林隙的影響會(huì)因森林類型、林隙特征、環(huán)境因素和植物性狀而異。Lombaerde等[12]對(duì)收集的32項(xiàng)試驗(yàn)研究數(shù)據(jù)進(jìn)行Meta分析發(fā)現(xiàn),清除林下植被會(huì)對(duì)樹(shù)種幼苗的再生產(chǎn)生最大的積極影響。Ahmed等[13]通過(guò)溫室試驗(yàn)驗(yàn)證了赤桉(Eucalyptus camaldulensis)凋落物會(huì)對(duì)農(nóng)業(yè)和林木作物的種子萌發(fā)、地上部分和根系生長(zhǎng)等產(chǎn)生抑制作用。De Pauw等[14]開(kāi)展模擬增溫和光照試驗(yàn)來(lái)評(píng)估林下層植物群落對(duì)溫度和光照水平增加的反應(yīng),認(rèn)為光處理對(duì)植被的功能性狀和總覆蓋率影響更大。然而,基于文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)的方法,綜合分析該研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)趨勢(shì)變化還鮮見(jiàn)涉及。
通過(guò)文獻(xiàn)計(jì)量分析,能夠有效找出相關(guān)領(lǐng)域在某一時(shí)期內(nèi)已開(kāi)展的研究成果,分析文獻(xiàn)的引用關(guān)系,有助于挖掘研究熱點(diǎn)和發(fā)展態(tài)勢(shì)[15-16]。鑒于此,筆者基于Web of Science(WOS)和中國(guó)知網(wǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)(CNKI),將檢索到的有效文獻(xiàn)導(dǎo)入CiteSpace軟件進(jìn)行計(jì)量分析,從時(shí)間、國(guó)家、作者、期刊、關(guān)鍵詞等角度綜合探究該研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)演變,為未來(lái)掌握森林的更新動(dòng)態(tài)、了解關(guān)鍵影響因素、開(kāi)展生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)和森林經(jīng)營(yíng)管理提供參考依據(jù),對(duì)保護(hù)物種的生物多樣性、實(shí)現(xiàn)森林資源的可持續(xù)利用、維持生態(tài)系統(tǒng)的平衡具有重要意義。
1材料與方法
1.1數(shù)據(jù)來(lái)源及處理
WOS數(shù)據(jù)庫(kù)是由美國(guó)科學(xué)信息研究所(ISI)推出的引文數(shù)據(jù)庫(kù),收錄了全球最具影響力的學(xué)術(shù)期刊[17]。該研究以WOS數(shù)據(jù)庫(kù)的核心合集作為外文數(shù)據(jù)源,以“natural regeneration”“forest”“seed*”為主題詞檢索,時(shí)間范圍選擇2000—2021年(檢索日期為2022年2月15日)。初次檢索后的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)量較多,為保證文獻(xiàn)數(shù)據(jù)的有效性,在WOS左側(cè)的精煉檢索結(jié)果欄內(nèi)對(duì)文獻(xiàn)類型及研究方向進(jìn)行勾選,剔除與該研究主題明顯不相關(guān)的文獻(xiàn),如Pharmacology Pharmacy、Chemistry Medicinal、Marine Freshwater Biology等,共得到文獻(xiàn)2 571篇。將篩選好的文獻(xiàn)以純文本格式導(dǎo)出,運(yùn)行CiteSpace 5.8.R3軟件對(duì)其進(jìn)行數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換及去重,最終獲得與該研究領(lǐng)域相關(guān)的有效文獻(xiàn)2 570篇。
該研究的中文核心數(shù)據(jù)庫(kù)選自中國(guó)知網(wǎng),檢索方式選擇高級(jí)檢索,將主題詞設(shè)置為“自然更新”,時(shí)間范圍設(shè)定為2000—2021年,以核心期刊和學(xué)位論文庫(kù)作為數(shù)據(jù)來(lái)源,共搜索到240篇文獻(xiàn)??紤]到初次檢索的文獻(xiàn)數(shù)據(jù)量較少,并未限定更多的檢索詞。在導(dǎo)出數(shù)據(jù)前對(duì)檢索的文獻(xiàn)進(jìn)行人工審閱,嚴(yán)格刪除研究主題、對(duì)象與該研究領(lǐng)域不相關(guān)、信息不完整的各類無(wú)效文獻(xiàn)。為了提高分析結(jié)果的精確度,將其中的會(huì)議報(bào)告、期刊會(huì)議征稿、學(xué)術(shù)成果等非學(xué)術(shù)性文獻(xiàn)剔除,同樣導(dǎo)入CiteSpace 5.8.R3軟件中進(jìn)行數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換和去重,最終統(tǒng)計(jì)出189篇文獻(xiàn)作為中文數(shù)據(jù)源,其中核心期刊94篇,學(xué)位論文95篇。
1.2研究方法
CiteSpace是由美國(guó)Drexel大學(xué)陳超美教授開(kāi)發(fā)的一款用于計(jì)量和分析文獻(xiàn)數(shù)據(jù)的信息可視化軟件[18-19]。該研究利用CiteSpace 5.8.R3軟件并輔以Excel 2019,從歷年發(fā)文量、國(guó)家及作者合作關(guān)系、關(guān)鍵詞聚類、突現(xiàn)詞分析等方面對(duì)相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的挖掘以及知識(shí)圖譜的繪制。設(shè)置Time Slicing(時(shí)間跨度)為2000—2021年,# Years Per Slice(時(shí)間切片)為1或3年。在Node Types(節(jié)點(diǎn)類型)中分別選擇Author、Country、Keyword等功能類型,設(shè)置Top N(節(jié)點(diǎn)閾值)為40或50,Pruning(剪切方法)選擇Pathfinder法,其他設(shè)置均為默認(rèn)值。
2結(jié)果與分析
2.1發(fā)文數(shù)量及發(fā)文期刊分析
2.1.1歷年發(fā)文數(shù)量。
歷年發(fā)文數(shù)量可以反映某一研究領(lǐng)域在某個(gè)時(shí)間段內(nèi)的發(fā)展現(xiàn)狀及持續(xù)熱度變化[20]。2000至2021年WOS和CNKI數(shù)據(jù)庫(kù)森林自然更新年度發(fā)文趨勢(shì)存在明顯區(qū)別(圖1)。國(guó)外針對(duì)該領(lǐng)域的研究呈現(xiàn)波動(dòng)式逐漸攀升態(tài)勢(shì),2008年度發(fā)文量突破121篇,在2021年達(dá)到210篇。由于相關(guān)研究涉及多種學(xué)科交叉且受到調(diào)查年限和驗(yàn)證手段的限制,數(shù)據(jù)獲取較為困難,這可能是造成趨勢(shì)波動(dòng)不穩(wěn)定的因素之一。
由圖1可知,國(guó)內(nèi)研究增長(zhǎng)趨勢(shì)平緩,歷年發(fā)文量遠(yuǎn)低于國(guó)外,研究起始時(shí)間較國(guó)外晚3年之久。到2017年峰值也僅為18篇,國(guó)外同年發(fā)文量是其8倍之多,說(shuō)明國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)該領(lǐng)域研究的關(guān)注度較低,研究體系仍處于起步階段。2000年CNKI核心期刊上最先刊出的文獻(xiàn)是趙學(xué)海等[21]發(fā)表在《林業(yè)科技通訊》上的“紅松直播在營(yíng)造接近自然林中的作用”,其次是2002年何維明[22]發(fā)表在《植物生態(tài)學(xué)報(bào)》上的“為什么自然條件下沙地柏種群以無(wú)性更新為主”,為今后中國(guó)進(jìn)一步探究森林植被自然更新規(guī)律、擴(kuò)展研究尺度提供參考。以“自然更新”為關(guān)鍵詞發(fā)表的碩博論文始于2005年,其中武小鋼[23]研究了采伐跡地華北落葉松種群(Larix principis-rupprechtii)的自然更新格局,結(jié)果表示林緣更新可作為帶狀采伐更新設(shè)計(jì)的根據(jù)。由于只選擇了核心期刊和學(xué)位論文作為數(shù)據(jù)源,導(dǎo)致檢索出的文獻(xiàn)量不夠,這也意味著與國(guó)外相比,我國(guó)在該領(lǐng)域的高質(zhì)量文章產(chǎn)出不夠、學(xué)術(shù)水平及科研能力不高。
2.1.2期刊刊文情況。
2000—2021年全球共有340種核心期刊發(fā)表了與該領(lǐng)域相關(guān)的研究文獻(xiàn)。該研究以核心期刊刊文量為衡量標(biāo)準(zhǔn),對(duì)收錄相關(guān)文獻(xiàn)最多的前15種期刊進(jìn)行統(tǒng)計(jì)(表1)。在WOS數(shù)據(jù)庫(kù)中刊文量較多的是《Forest Ecology and Management》和《Forests》,刊文數(shù)量分別為536和117篇。其中期刊《Forest Ecology and Management》所收錄文獻(xiàn)量占文獻(xiàn)總量的20.86%,遠(yuǎn)超其他期刊的文獻(xiàn)貢獻(xiàn)量,在該領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位,較高的影響因子一定程度上也保證了研究結(jié)果的理論和試驗(yàn)價(jià)值。統(tǒng)計(jì)CNKI數(shù)據(jù)庫(kù)的刊文情況發(fā)現(xiàn),我國(guó)對(duì)該領(lǐng)域的研究關(guān)注度不夠,排名前15的核心期刊總刊文量為55篇,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于WOS數(shù)據(jù)庫(kù)收錄的文獻(xiàn)量。排名前3的期刊分別是《生態(tài)學(xué)雜志》《林業(yè)科學(xué)》和《生態(tài)學(xué)報(bào)》,處于第1位的《生態(tài)學(xué)雜志》刊文量?jī)H為7篇,相關(guān)研究多集中于國(guó)外。
2.2合作網(wǎng)絡(luò)特征分析
2.2.1國(guó)家合作網(wǎng)絡(luò)分析。
國(guó)家之間的交流合作有利于促進(jìn)各國(guó)科技的發(fā)展與進(jìn)步[24]。借助CiteSpace軟件對(duì)WOS數(shù)據(jù)庫(kù)中的2 570篇文獻(xiàn)進(jìn)行處理,繪制國(guó)家合作網(wǎng)絡(luò)圖譜(圖2),得到178個(gè)節(jié)點(diǎn),表明在該領(lǐng)域已有178個(gè)國(guó)家開(kāi)展研究,并組成了不同程度的合作關(guān)系??梢暬治隹芍?,發(fā)文量居于前3的國(guó)家分別是美國(guó)、加拿大和巴西。美國(guó)在該領(lǐng)域的關(guān)注度最高且研究起始時(shí)間最早,總發(fā)文量高達(dá)558篇,占國(guó)外發(fā)文總量的21.7%,以0.82的中介中心性處于首位,因此發(fā)表的文章在國(guó)際上影響力較強(qiáng),國(guó)家合作緊密度較高;其次是加拿大和巴西,發(fā)文量均為246篇,但中介中心性不高(0.13、0.03),表明與其他國(guó)家合作參與度較低,國(guó)際影響力偏弱;德國(guó)發(fā)文量雖少,但中介中心性較高(0.16),說(shuō)明以較高質(zhì)量的研究成果得到了國(guó)際的普遍認(rèn)可。我國(guó)以180篇外文文獻(xiàn)量排全球第5,與國(guó)內(nèi)CNKI數(shù)據(jù)庫(kù)文獻(xiàn)量基本一致,這也進(jìn)一步說(shuō)明國(guó)內(nèi)高水平學(xué)者多傾向于發(fā)表外文期刊以促進(jìn)科研成果的交流與共享,但中心性僅為0.04,國(guó)際影響力偏弱,未來(lái)學(xué)術(shù)發(fā)展仍需不斷努力。
2.2.2作者合作關(guān)系分析。
文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)中把某一領(lǐng)域具有較高學(xué)術(shù)影響力和突出貢獻(xiàn)的研究人員稱為核心作者,可由普賴斯定律[25]計(jì)算得出,如下:
M=0.749(Nmax1/2),
式中:M代表核心作者至少應(yīng)發(fā)表的文章量;Nmax代表統(tǒng)計(jì)年段內(nèi)發(fā)文量最高的作者其總文章量。統(tǒng)計(jì)WOS數(shù)據(jù)庫(kù)后得出,Nmax=22、M=3.5,CNKI數(shù)據(jù)庫(kù)中Nmax=4、M=1.5。因此該領(lǐng)域發(fā)文量不少于4篇的176位作者成為外文核心作者,對(duì)該領(lǐng)域研究作出較大貢獻(xiàn);發(fā)文量不少于2篇的作者為中文核心作者,共計(jì)52位,相比之下我國(guó)的研究力量較薄弱,未來(lái)還需發(fā)現(xiàn)和培養(yǎng)更多的優(yōu)秀科研人員。
為進(jìn)一步清楚顯示作者間合作關(guān)系,借助CiteSpace軟件繪制作者共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)圖譜(引文量閾值設(shè)為50)。由圖3a可知,國(guó)外研究作者間形成了整體分散部分集中的2類大規(guī)模合作網(wǎng)絡(luò),一類是以ZHU J J、DANIEL C D、YAN Q L、SVEN WAGNER,JURIJ DIACI等為首的核心作者形成的研究網(wǎng),發(fā)現(xiàn)來(lái)自中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)應(yīng)用生態(tài)研究所的ZHU J J(朱教君)所帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)外文發(fā)文量最高(22篇),成為該領(lǐng)域最活躍的核心作者,在國(guó)際上具有重要的學(xué)術(shù)影響力。另一類,KAREN D H、DOROTA DOBROWOLSKA、RAFAEL CALAMA等是較早并持續(xù)相關(guān)研究的核心作者,其學(xué)術(shù)思維在不同團(tuán)隊(duì)間得到了發(fā)散性的交流合作,一定程度上引領(lǐng)著該領(lǐng)域的研究。國(guó)內(nèi)作者合作網(wǎng)絡(luò)星狀特征明顯,但整體呈分散現(xiàn)象,僅形成了少數(shù)較明顯的作者團(tuán)隊(duì)(圖3b)。主要研究團(tuán)隊(duì)有來(lái)自上饒師范學(xué)院生命科學(xué)系的郭連金團(tuán)隊(duì)、西北農(nóng)林科技大學(xué)西部環(huán)境與生態(tài)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的李榮團(tuán)隊(duì)、甘肅省治沙研究所的常兆豐團(tuán)隊(duì)等。這表明國(guó)內(nèi)作者主要以團(tuán)隊(duì)方式進(jìn)行學(xué)術(shù)研究,且以重點(diǎn)高校及重點(diǎn)院所為研究主體,內(nèi)部溝通交流頻繁,但跨團(tuán)隊(duì)合作關(guān)系較弱,沒(méi)能形成良好的研究網(wǎng)絡(luò),應(yīng)主動(dòng)加強(qiáng)團(tuán)隊(duì)間學(xué)術(shù)交流與合作。
2.3文獻(xiàn)共被引分析
文獻(xiàn)被引頻次可以反映作者的科研水平和學(xué)術(shù)影響力,同時(shí)也是一個(gè)國(guó)家科研結(jié)果被其他機(jī)構(gòu)或期刊認(rèn)可的體現(xiàn)。從WOS數(shù)據(jù)庫(kù)文獻(xiàn)被引情況來(lái)看(表2),國(guó)外作者傾向于從物種自身生物學(xué)特性和火災(zāi)后植被恢復(fù)機(jī)制為基礎(chǔ)發(fā)散研究。其中作者Karen D.Holl于2001年發(fā)表在《Restoration Ecology》上的文章被引頻次最高,文中提出撂荒牧場(chǎng)演替為山地森林過(guò)程中存在的重要更新障礙,可通過(guò)加強(qiáng)種子傳播能力、限制牧草與幼苗生長(zhǎng)競(jìng)爭(zhēng)的手段來(lái)促進(jìn)其自然恢復(fù)。被引頻次排名第2的文章,對(duì)撂荒牧場(chǎng)森林的恢復(fù)策略從林火干擾方面進(jìn)行了進(jìn)一步的探究,并強(qiáng)調(diào)適當(dāng)?shù)幕謴?fù)策略取決于土地退化程度、所期望的恢復(fù)速度以及與原生森林物種組成的相似度。排名第3的文章發(fā)現(xiàn)西班牙本土松樹(shù)表現(xiàn)出明顯的與火災(zāi)相適應(yīng)的生活史。排名第4的文章通過(guò)田間試驗(yàn)探討了忍冬灌木如何從地上、地下部分對(duì)喬木幼苗的生存產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)。排名第5的文章則綜合評(píng)估了種間競(jìng)爭(zhēng)、種子擴(kuò)散限制、火災(zāi)和土壤養(yǎng)分缺乏對(duì)限制森林更新的相對(duì)重要性。
由表2可知,CNKI數(shù)據(jù)庫(kù)中被引頻次最高的文章是羅應(yīng)華于2003年發(fā)表在《生態(tài)學(xué)報(bào)》上的,該文與排名第5的文章均研究了在不同間伐處理強(qiáng)度下以及套種不同樹(shù)種對(duì)林下物種多樣性及喬木幼苗幼樹(shù)初期生長(zhǎng)的積極影響,提出間伐措施是促進(jìn)林木更新、健康演替的有效經(jīng)營(yíng)方式。被引頻次排名第2的文章從林區(qū)火燒后的植被變化情況出發(fā),探討在自然更新及人工促進(jìn)下的恢復(fù)過(guò)程。排名第3、4的文章對(duì)不同林窗、林冠環(huán)境下幼苗的生長(zhǎng)和存活狀況進(jìn)行連續(xù)觀測(cè),探究其對(duì)生境差異的響應(yīng)規(guī)律。因此相比較國(guó)外,國(guó)內(nèi)作者更注重植被更新與實(shí)際生產(chǎn)實(shí)踐之間的相互作用。
2.4研究熱點(diǎn)及趨勢(shì)分析
2.4.1重要影響因素發(fā)文情況統(tǒng)計(jì)。
植被自然更新是一個(gè)復(fù)雜的生態(tài)學(xué)過(guò)程,在這一過(guò)程中又包括了種子產(chǎn)生、擴(kuò)散和萌發(fā),幼苗定居和建成,林木衰老和枯倒3個(gè)階段,每一階段的任何影響因子超過(guò)或者低于臨界值均會(huì)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)中的森林資源再生產(chǎn)生不同程度的干擾[3]。目前,國(guó)內(nèi)外學(xué)者在該領(lǐng)域已形成一定的理論和試驗(yàn)成果,因此該研究在收集前人研究成果的基礎(chǔ)上,整理歸納出影響森林植被更新的9種重要因素,通過(guò)設(shè)定相應(yīng)的主題詞在已檢索獲得的WOS和CNKI數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行二次檢索。
統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示,國(guó)外相關(guān)研究多分布在探究光照或林窗動(dòng)態(tài)(591篇)、種子庫(kù)或種子雨(546篇)、火燒(439篇)以及水分(427篇)的影響機(jī)制上。而國(guó)內(nèi)除在林窗動(dòng)態(tài)(52篇)、種子庫(kù)或種子雨方面同樣集中外(34篇),還更側(cè)重于對(duì)人為干擾(28篇)和土壤理化性質(zhì)(27篇)展開(kāi)探究??梢?jiàn)光照條件和種子庫(kù)潛力在制約植被更新格局、調(diào)節(jié)群落結(jié)構(gòu)上占據(jù)著重要的地位。其研究方法也主要是通過(guò)人工控制光處理、對(duì)比調(diào)查不同林冠環(huán)境或不同林分類型下的種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)狀況以及監(jiān)測(cè)種子庫(kù)的動(dòng)態(tài)。在當(dāng)代氣候變化的背景下,頻繁的火災(zāi)和降雨的減少對(duì)森林的管理和恢復(fù)帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn),因此國(guó)外多針對(duì)火災(zāi)處理后幼苗存活、樹(shù)木建立、植被類型等方面展開(kāi)大量研究以對(duì)其進(jìn)行再生動(dòng)態(tài)評(píng)估[26-27],同時(shí)以季節(jié)性降水作為干旱森林自然更新的重要的預(yù)測(cè)因子[28]。國(guó)內(nèi)在人為干擾和的土壤理化性質(zhì)上的研究發(fā)文也較多,通過(guò)不同的間伐措施進(jìn)行近自然林分改造以分析更新層至喬木層物種多樣性的變化[29-30],改變林內(nèi)土壤理化性質(zhì)有助于改善幼苗幼樹(shù)在林下的生長(zhǎng)和定居[31-32],是學(xué)者較為關(guān)注的研究?jī)?nèi)容。關(guān)于風(fēng)擾對(duì)自然更新的影響,國(guó)外發(fā)文量達(dá)到了111篇,國(guó)內(nèi)鮮見(jiàn)涉及。國(guó)外學(xué)者認(rèn)為,強(qiáng)風(fēng)擾動(dòng)對(duì)樹(shù)冠造成嚴(yán)重的破壞,大大增加了冠層樹(shù)木的死亡率,但對(duì)幼苗和幼樹(shù)的傷害很小,風(fēng)擾后使林內(nèi)的光照環(huán)境發(fā)生變化,這就為耐蔭物種提供了優(yōu)勢(shì)形成提前更新[33-34],且風(fēng)散種子的傳播在林分的更新發(fā)展上起著重要作用。
2.4.2關(guān)鍵詞聚類分析。
關(guān)鍵詞是作者對(duì)文章內(nèi)容的高度凝練和總結(jié),詞頻越高說(shuō)明相關(guān)主題受到的關(guān)注程度越高。該研究利用CiteSpace軟件,設(shè)置時(shí)間切片為3年,使用pruning和關(guān)鍵詞聚類功能,繪制該研究領(lǐng)域的關(guān)鍵詞聚類時(shí)區(qū)圖,并結(jié)合高頻關(guān)鍵詞表對(duì)關(guān)鍵詞出現(xiàn)的頻次及其相關(guān)關(guān)系進(jìn)行匯總,能夠更加直觀地展現(xiàn)目標(biāo)領(lǐng)域的主要研究熱點(diǎn)和研究方向。2000至2021年,WOS和CNKI數(shù)據(jù)庫(kù)分別形成12個(gè)關(guān)鍵詞聚類分區(qū),對(duì)前6個(gè)分區(qū)可視化,編號(hào)順序# 0到# 5,數(shù)字越小說(shuō)明該聚類分區(qū)包含的關(guān)鍵詞越多、比例越高。
根據(jù)WOS聚類時(shí)區(qū)圖(圖4),ModularityQ=0.367 3(>0.3)、Mean Silhouette S=0.763 5(>0.7),聚類分析結(jié)果顯著,達(dá)到軟件可靠性的臨界值,得出的聚類圖譜結(jié)果合理。國(guó)外對(duì)于該領(lǐng)域的研究主要集中在#0 scots pine、#1 Canopy gap、#2 forest recovery、#3 soil、#4 fire、#5 natural regeneration 這6類聚類結(jié)果,其中“Canopy gap”“soil”和“fire”是針對(duì)影響因素研究的主要聚類熱點(diǎn),研究起始時(shí)間均較早。#0 scots pine聚類排在最高位(聚類大小為20),表明近幾十年里松科樹(shù)種自然更新的建立機(jī)制備受世界學(xué)者的關(guān)注,尤以歐洲赤松(Pinus sylvestris)的研究突出,為今后探究林隙、土壤、林火等影響因素奠定了基礎(chǔ)理論和研究方向。#1 Canopy gap和#2 forest recovery(聚類大小為15)聚類的相關(guān)文獻(xiàn)圍繞林冠空隙和森林恢復(fù)關(guān)鍵詞展開(kāi)。林隙的大小能反映林隙環(huán)境與周圍對(duì)照林分環(huán)境的差別程度,是影響植被自然更新過(guò)程中種子萌發(fā)、苗木定居、幼苗生長(zhǎng)等階段的重要因素,所以研究者常以林隙干擾來(lái)研究植被自然更新的反應(yīng)規(guī)律。但從2009年開(kāi)始,#1 Canopy gap和#3 soil這2種聚類分區(qū)的研究方向不再是國(guó)外學(xué)者重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題,#2 forest recovery這一研究熱點(diǎn)從2000年一直延續(xù)至今,可見(jiàn)促進(jìn)森林生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)和重建從始至終都是全球生態(tài)保護(hù)工作的核心部分。從關(guān)鍵詞隨時(shí)間變化結(jié)果來(lái)看,其動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì)不明顯,高頻關(guān)鍵詞多集中在2000年(表3),WOS數(shù)據(jù)庫(kù)中出現(xiàn)頻次最高的關(guān)鍵詞是“growth”(518次),其次是關(guān)鍵詞“regeneration”(475次),“forest”和“natural regeneration”分別出現(xiàn)434和349次,這些高頻關(guān)鍵詞都是在自然更新的基礎(chǔ)上演化而來(lái)的。2001年以后出現(xiàn)頻次較高的關(guān)鍵詞為“diversity”,也反映出了基于物種多樣性研究構(gòu)成了森林更新動(dòng)態(tài)發(fā)展的研究基礎(chǔ)。
根據(jù)CNKI數(shù)據(jù)庫(kù)繪制的關(guān)鍵詞聚類時(shí)區(qū)圖(圖5),ModularityQ=0.881 9(>0.3),Mean Silhouette S=0.967 8(>0.7),聚類結(jié)果合理可靠。結(jié)果發(fā)現(xiàn),國(guó)內(nèi)熱點(diǎn)聚類時(shí)間較為滯后,從2003年起隨著文獻(xiàn)數(shù)量的緩慢上升,許多研究熱點(diǎn)才開(kāi)始涌現(xiàn)。主要形成了4類重要聚類熱點(diǎn),分別是#0植物群落、#1林窗、#3種子萌發(fā)、#5α多樣性,相比較國(guó)外研究熱點(diǎn)的演變,兩者之間存在明顯的差異。在這4類研究熱點(diǎn)中#0植物群落和#1林窗的聚類值較高(聚類大小分別為28、27),說(shuō)明這類熱點(diǎn)方向是研究工作的核心部分。隨著時(shí)間的不斷推進(jìn),以#3種子萌發(fā)、#5α多樣性為關(guān)鍵詞進(jìn)行的研究也逐漸成為該領(lǐng)域的重要熱點(diǎn)方向,其中#3種子萌發(fā)聚類熱點(diǎn)從2021年起一直發(fā)展到至今,成為當(dāng)前主要聚焦熱點(diǎn)。與WOS不同的是,CNKI高頻關(guān)鍵詞隨時(shí)間變化較明顯(表3),呈現(xiàn)出較好的演變趨勢(shì)。除關(guān)鍵詞自然更新、更新這類相近詞頻次較高外,國(guó)內(nèi)學(xué)者也更加集中在探究森林生態(tài)系統(tǒng)更新與植被自身生物、生態(tài)學(xué)特性之間的關(guān)系上。此外隨著時(shí)間的推移,“林隙”“光照”“種子”“種子庫(kù)”“演替”等關(guān)鍵詞依次突出,與聚類結(jié)果相一致,充分說(shuō)明了不同時(shí)間段內(nèi)國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)該領(lǐng)域研究的關(guān)鍵視角。
2.4.3突顯詞可視化分析。
利用CiteSpace軟件提供的突現(xiàn)詞探測(cè)算法考察詞頻的時(shí)間分布,可以將變化率高的突顯詞從大量的關(guān)鍵詞中探測(cè)出來(lái),并依靠詞頻的變動(dòng)趨勢(shì)來(lái)確定學(xué)科的研究前沿[35]。突現(xiàn)詞的突現(xiàn)強(qiáng)度越高,越能代表該時(shí)間段內(nèi)的最新研究動(dòng)態(tài)及發(fā)展趨勢(shì)[36]。對(duì)WOS 數(shù)據(jù)庫(kù)和CNKI 數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行同義關(guān)鍵詞合并及無(wú)關(guān)關(guān)鍵詞排除后,調(diào)整Burstness中的Minimum Duration(最小持續(xù)突現(xiàn)年份)值為2,并分別調(diào)節(jié)r [0,1]值為1.0、0.3以保證有一定數(shù)量的突現(xiàn)詞。分別檢測(cè)出突現(xiàn)詞35和34個(gè),最后選擇前20個(gè)繪制關(guān)鍵詞突現(xiàn)圖(圖6)。
在WOS 數(shù)據(jù)庫(kù)(圖6a)中最早興起的熱點(diǎn)為“recovery”“deciduous forest”“coniferous forest”,突現(xiàn)時(shí)間維持了12年之久,說(shuō)明國(guó)外對(duì)森林生態(tài)系統(tǒng)植被恢復(fù)和更新動(dòng)態(tài)特征的研究對(duì)象早期多集中在針葉林和闊葉林,評(píng)估植被自然更新的適應(yīng)機(jī)制有助于可持續(xù)森林管理的發(fā)展[37]。另外“boreal forest”的突現(xiàn)強(qiáng)度較高、持續(xù)時(shí)間也較長(zhǎng),表明北方森林的更新?tīng)顩r受到國(guó)外學(xué)者較高的關(guān)注度。到2009年,興起的熱點(diǎn)有“rain”“tropical rain forest”“seed”,這是由于受到溫室效應(yīng)、全球氣候變化的影響,降水格局發(fā)生改變,水分及降雨對(duì)植被更新和幼苗生長(zhǎng)的重要性開(kāi)始被認(rèn)知,有研究通過(guò)對(duì)林場(chǎng)不同演替階段下雨季和旱季土壤種子庫(kù)的調(diào)查,以了解該地區(qū)的自然更新潛力[38]。2018年以后,“climate change”“l(fā)and use”“drought”“naturalregeneration”等詞成為這一時(shí)期的突現(xiàn)詞并延續(xù)至今。其中“climate change”突現(xiàn)強(qiáng)度最高達(dá)到15.80,體現(xiàn)了在多變的氣候條件下不斷深化探索植被生長(zhǎng)適應(yīng)性問(wèn)題的趨勢(shì)[39],并有研究發(fā)現(xiàn)氣候變化和自然干擾正在催化森林向不同植被類型的轉(zhuǎn)變,替代植被類型被證明具有彈性,將形成對(duì)區(qū)域氣候的生物物理反饋,并影響隨后的干擾機(jī)制[40]??梢?jiàn),關(guān)鍵詞突現(xiàn)圖譜的分析結(jié)果為未來(lái)的研究趨勢(shì)提供了很好的參考。
從CNKI關(guān)鍵詞突現(xiàn)圖譜來(lái)看(圖6b),隨著時(shí)間推移,“紅松”“遼東櫟”“種子萌發(fā)”“間伐”“生態(tài)恢復(fù)”“林隙”“林窗”等突現(xiàn)關(guān)鍵詞不斷涌現(xiàn)?!胺N子萌發(fā)”“間伐”和“自然更新”3個(gè)關(guān)鍵詞突現(xiàn)強(qiáng)度達(dá)到2.00以上,分別為291、244、2.78,是該領(lǐng)域的重點(diǎn)研究?jī)?nèi)容。紅松(Pinus koraiensis)作為古老樹(shù)種,在闊葉樹(shù)等林冠下呈現(xiàn)獨(dú)特的簇狀自然更新方式,通過(guò)直播造林模擬紅松自然更新方式[21],摸清直播苗木、幼樹(shù)生長(zhǎng)規(guī)律成為2000—2005年興起的研究熱點(diǎn)。2006—2014年,李榮團(tuán)隊(duì)發(fā)表的多篇文章通過(guò)探究不同間伐措施和強(qiáng)度對(duì)遼東櫟(Quercus wutaishanica)植物組成、幼苗自然更新及生長(zhǎng)規(guī)律的影響[41-42],使得“遼東櫟”“種子萌發(fā)”“間伐”成為該時(shí)期的最新研究動(dòng)態(tài),其中“遼東櫟”突現(xiàn)詞持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)?!胺N子雨”作為影響植被自然更新過(guò)程中生產(chǎn)力變化的重要因子,突現(xiàn)時(shí)長(zhǎng)達(dá)9年,是國(guó)際上植物種群生態(tài)學(xué)和植被生態(tài)學(xué)研究的熱點(diǎn)之一[43],卻僅僅持續(xù)到了2020年,是這一時(shí)期的重要研究前沿。隨著研究的不斷深入,持續(xù)到現(xiàn)在的突現(xiàn)關(guān)鍵詞有“群落結(jié)構(gòu)”“閩楠”“影響因子”“岷江冷杉(Abies faxoniana)”“冗余分析”,成為該領(lǐng)域的新興研究手段,通過(guò)冗余分析用以探索群落結(jié)構(gòu)及物種組成受響應(yīng)變量約束的關(guān)系。
3討論
近年來(lái),氣候變化已經(jīng)成為各國(guó)普遍關(guān)注的環(huán)境問(wèn)題,各種生物及非生物因子在氣候變化的背景下對(duì)森林生態(tài)系統(tǒng)中植被的自然更新產(chǎn)生了不同程度的影響,主要表現(xiàn)在林下植被生態(tài)功能低下、生長(zhǎng)發(fā)育退化、演替進(jìn)程緩慢。國(guó)內(nèi)外學(xué)者圍繞各種影響因素開(kāi)展了較多的科學(xué)研究,并在研究成果上取得了一定的進(jìn)展。以森林生態(tài)系統(tǒng)植被自然更新為主題的研究自2000年以來(lái)呈現(xiàn)逐年波動(dòng)的增長(zhǎng)趨勢(shì),我國(guó)發(fā)文量遠(yuǎn)低于國(guó)外,增長(zhǎng)趨勢(shì)緩慢且相關(guān)研究起步較晚。一方面是由于國(guó)內(nèi)學(xué)者其科研能力及高質(zhì)量文章產(chǎn)出不足,同領(lǐng)域不同團(tuán)隊(duì)之間交流合作欠缺,導(dǎo)致了與發(fā)達(dá)國(guó)家相比存在較大差距;另一方面也可能與我國(guó)林業(yè)的早期發(fā)展實(shí)踐有關(guān),在20世紀(jì)70年代以前,我國(guó)森林的發(fā)展經(jīng)營(yíng)主要是通過(guò)人工造林措施來(lái)增加木材產(chǎn)量,以及森林采伐利用后進(jìn)行大面積的更新恢復(fù),很大部分是針對(duì)人工林的發(fā)展,導(dǎo)致林內(nèi)生態(tài)環(huán)境破壞和生物多樣性下降[44],直到90年代才逐漸意識(shí)到可持續(xù)森林資源經(jīng)營(yíng)和生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)的重要性[45],通過(guò)采取各種造林、撫育措施以及封山育林工程進(jìn)行人工促進(jìn)植被更新,恢復(fù)退化森林生態(tài)系統(tǒng)。因此,與歐洲其他經(jīng)驗(yàn)較成熟的國(guó)家相比,我國(guó)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)較少且更新手段較差,制約了我國(guó)人工促進(jìn)森林自然更新的發(fā)展[46]。
森林生態(tài)系統(tǒng)作為陸地生態(tài)系統(tǒng)的主體[47],植被類型多樣,地理氣候差異復(fù)雜[44],因此各種生物、非生物因素對(duì)林下植被生長(zhǎng)和更新進(jìn)程的影響差異有所不同。從重要影響因素的發(fā)文情況統(tǒng)計(jì)來(lái)看,全球關(guān)于該領(lǐng)域的研究多分布在“光照或林窗動(dòng)態(tài)”“種子庫(kù)或種子雨”“火燒”“水分”“人為干擾”等因素方面。森林復(fù)雜的冠層結(jié)構(gòu)可以削弱林內(nèi)光照、降低地面輻射,并與林內(nèi)的空氣溫濕度、土壤養(yǎng)分及水分等密切相關(guān),進(jìn)而影響到林下幼樹(shù)幼苗的生長(zhǎng)和發(fā)展[48-49],而林窗的出現(xiàn)則顯著增強(qiáng)了區(qū)域小環(huán)境的光照強(qiáng)度和植被的生長(zhǎng)空間,為其幼苗、幼樹(shù)提供了良好的生存環(huán)境[50-51],他們之間密切的聯(lián)系這一客觀事實(shí)早已被學(xué)者所認(rèn)知。種子雨作為森林群落更新繁殖體的主要來(lái)源,種子庫(kù)中有活力的種子萌發(fā)后補(bǔ)充種群發(fā)展,均代表了森林植被的更新基礎(chǔ)和更新潛力,是植物群落組成的潛在力量,成為目前該領(lǐng)域的研究焦點(diǎn)[52-53]。歐洲環(huán)境署的多項(xiàng)研究表明,歐洲氣候變暖高于全球的平均水平,許多地區(qū)極端降雨、林野火災(zāi)頻發(fā)事件增加,同時(shí)也導(dǎo)致了森林植被自然更新存在很大的不確定性,成為當(dāng)前應(yīng)對(duì)氣候問(wèn)題的主要挑戰(zhàn)[54-55],因此國(guó)外諸多學(xué)者針對(duì)“火燒”和“水分”因素對(duì)森林植被自然更新的限制作用這一全球性科學(xué)問(wèn)題也展開(kāi)了大量的研究。森林植被的更新不僅受到自然因素的影響,同時(shí)也是耦合了人為干擾綜合作用的結(jié)果,干擾性破壞一旦超過(guò)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)的閾值,必然會(huì)使森林生態(tài)系統(tǒng)的平衡失調(diào),造成群落結(jié)構(gòu)的破壞[56]。因此除前幾種影響因素外,我國(guó)學(xué)者則更集中于探究“人為干擾”因素對(duì)森林植被更新的影響。自1998年以來(lái),我國(guó)的一系列天然林保護(hù)工程啟動(dòng)實(shí)施以及近自然森林經(jīng)營(yíng)模式的應(yīng)用,使森林系統(tǒng)的完整功能有效發(fā)揮、結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化,推動(dòng)了森林資源可持續(xù)向更深層次發(fā)展。
對(duì)植被自然更新的研究經(jīng)過(guò)多年的積累,根據(jù)其研究?jī)?nèi)容和對(duì)象的不同形成了不同的熱點(diǎn)聚類。從關(guān)鍵詞聚類來(lái)看,國(guó)內(nèi)外對(duì)該研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)聚類可歸納為“歐洲赤松”“植物群落”“林隙/林窗”“土壤”“火燒”“種子萌發(fā)”“森林恢復(fù)”“種子萌發(fā)”等。其中關(guān)于影響因素的聚類結(jié)果與前文重要影響因素的熱點(diǎn)統(tǒng)計(jì)結(jié)果基本一致,同時(shí)也呈現(xiàn)出2種研究對(duì)象聚類:一種是針對(duì)歐洲赤松及其變種;另一種則是更廣泛的森林植物群落。歐洲赤松作為歐亞地區(qū)遺傳變異最豐富的針葉樹(shù)種,具有重要的生態(tài)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值[57-58]。歐洲赤松強(qiáng)烈依賴于有利的外部條件,如土壤層中足夠的水分、不密集的草本層和林地內(nèi)較高光照水平,自20世紀(jì)30年代起就成為歐亞森林管理中的一個(gè)熱門話題[59-60]。對(duì)歐洲赤松林分不斷的商業(yè)砍伐和傳統(tǒng)的管理方式導(dǎo)致很難在大面積實(shí)現(xiàn)再生和更新并出現(xiàn)了針葉林退化的問(wèn)題[61]。加之近幾年極端溫度和頻繁干旱引發(fā)的不利條件,以及歐洲赤松林本身自然更新對(duì)氣候變化和采伐方式的敏感性[62],深入探討歐洲赤松林自然更新成功的因素,并尋求其有效的森林管理手段,成為當(dāng)前全球科學(xué)家面臨的更困難的挑戰(zhàn)之一??傊瑹o(wú)論是針對(duì)某一特定樹(shù)種還是某一植物群落展開(kāi)研究,充足的林內(nèi)光照和土壤性質(zhì)、寬闊的生長(zhǎng)空間、合理的氣候變化、良好的種子特性以及這些因素之間的相互作用對(duì)森林植被自然更新產(chǎn)生的影響難以忽略。最后依據(jù)對(duì)相關(guān)文獻(xiàn)的關(guān)鍵詞突現(xiàn)分析,過(guò)去國(guó)內(nèi)對(duì)植被自然更新影響因素的研究雖然在探究種子雨的作用機(jī)理上維持了較長(zhǎng)的時(shí)間,但整體并未形成明顯的前沿動(dòng)態(tài)。從全球尺度上來(lái)看,該領(lǐng)域的研究角度已從植物“種子”特性轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)“氣候變化”“土地利用”及“干旱”因素的探究,因此基于全球氣候變化這一背景下,氣候變暖引起的夏季極端干旱以及人類對(duì)土地的不合理利用造成的植被更新障礙問(wèn)題成為目前該領(lǐng)域的新興研究前沿,并且隨著時(shí)間的推移,深入探索多變的氣候條件對(duì)森林生態(tài)系統(tǒng)中植被自然更新的影響仍會(huì)是未來(lái)全球關(guān)注的重點(diǎn)。
4展望
CiteSpace軟件具備對(duì)目標(biāo)領(lǐng)域相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行可視化分析的作用,得到了科學(xué)界的廣泛應(yīng)用。該研究對(duì)引文數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行系統(tǒng)檢索后借助CiteSpace軟件,運(yùn)用文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)的方法,從多個(gè)角度有效整理歸納該領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀和熱點(diǎn)視角,對(duì)前沿動(dòng)態(tài)起到了一定的預(yù)測(cè)作用,但仍然存在不足和局限。首先,由于該研究的檢索主題詞是通過(guò)人為設(shè)定,并不能完全涵蓋其中英文、同義詞的擴(kuò)展,篩選過(guò)程中一些研究?jī)?nèi)容符合,但文獻(xiàn)題目、關(guān)鍵詞部分未包含檢索主題詞的文獻(xiàn)還會(huì)被遺漏,導(dǎo)致文獻(xiàn)收集的完整性不夠。其次,該研究在文獻(xiàn)的選取上僅選擇了發(fā)表在Web of Science和CNKI核心數(shù)據(jù)庫(kù)中的相關(guān)文獻(xiàn),雖保證了文獻(xiàn)質(zhì)量,但其他數(shù)據(jù)庫(kù)中存在質(zhì)量較好的文獻(xiàn)卻未被納入統(tǒng)計(jì)分析中,這也是導(dǎo)致最終從CNKI數(shù)據(jù)庫(kù)中統(tǒng)計(jì)出的文獻(xiàn)量偏少的原因之一。最后,利用CiteSpace軟件進(jìn)行文獻(xiàn)計(jì)量分析,僅能通過(guò)提取文獻(xiàn)關(guān)鍵詞的方法來(lái)分析文獻(xiàn)具體研究?jī)?nèi)容的發(fā)展動(dòng)態(tài),無(wú)法精準(zhǔn)的代表文獻(xiàn)的整體主題,可能會(huì)造成對(duì)研究領(lǐng)域發(fā)展趨勢(shì)的掌握略顯不足。因此,未來(lái)對(duì)目標(biāo)領(lǐng)域的研究一方面可涉及更廣泛的數(shù)據(jù)庫(kù)文獻(xiàn)資源,以提升領(lǐng)域發(fā)展動(dòng)態(tài)的全面性和完整性;另一方面也可結(jié)合其他文獻(xiàn)計(jì)量工具,對(duì)目標(biāo)領(lǐng)域在研究尺度和研究視角上進(jìn)行更加深入透徹的挖掘,以提高研究結(jié)果的精確度。
森林生態(tài)系統(tǒng)中植被種群的多樣性和外界環(huán)境條件的不穩(wěn)定性決定了自然更新過(guò)程的復(fù)雜性,不同更新階段所涉及的干擾因素不同導(dǎo)致對(duì)植被生長(zhǎng)演替的影響程度不同。因此在今后的科學(xué)研究中,不應(yīng)只局限在某個(gè)單一影響因素的探究上,還需耦合多個(gè)影響因素的綜合作用,深入挖掘森林植被自然更新與林窗/林隙特征、土壤特性、林野火動(dòng)態(tài)和種子萌發(fā)特性之間的復(fù)雜響應(yīng)關(guān)系。尤其面對(duì)全球氣候問(wèn)題的加劇和人類高強(qiáng)度的土地開(kāi)發(fā)利用,植被生長(zhǎng)所需外界環(huán)境的不穩(wěn)定性是當(dāng)前影響其自然更新的最核心的問(wèn)題。不同影響因素的作用機(jī)制是否發(fā)生轉(zhuǎn)變,是否與前人的研究結(jié)果保持一致,需建立氣候干擾的長(zhǎng)期動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),明確不同植物種群在不同更新階段的生理生態(tài)指標(biāo)變化特征,預(yù)測(cè)森林植被在沒(méi)有人為干擾情況下自然更新的可能性。此外還需探索不同立地條件下植被的再生能力,以提高植被更新潛力為導(dǎo)向,優(yōu)化人工促進(jìn)植被自然更新模式,為創(chuàng)造更適宜植被更新需求的生境條件提供科學(xué)基礎(chǔ)和技術(shù)支撐。最后,對(duì)照國(guó)外在森林生態(tài)系統(tǒng)植被自然更新影響因素研究領(lǐng)域的發(fā)展態(tài)勢(shì),我國(guó)需加強(qiáng)在國(guó)際學(xué)術(shù)上的交流與合作,提高作者及團(tuán)隊(duì)之間的協(xié)同意識(shí),以吸引更多學(xué)者積極參與該領(lǐng)域的研究。尤其應(yīng)提高國(guó)內(nèi)研究成果的學(xué)術(shù)水準(zhǔn)及國(guó)際影響力,以保證高質(zhì)量成果的產(chǎn)出,對(duì)進(jìn)一步促進(jìn)該領(lǐng)域的發(fā)展演進(jìn)具有重要作用。
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