CNKI期刊文獻計量分析

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1材料與方法

以cnki《中國學術期刊網(wǎng)絡出版總庫》為檢索源，在數(shù)據(jù)庫期刊高級檢索口選擇檢索條件為“主題”，檢索詞采用“降解地膜”，時間跨度不限，檢索時間為2018年7月30日，導出文獻格式自定義全選獲取作者、機構(gòu)、年份等信息，將檢索結(jié)果導入Excel軟件，在人工檢查和糾錯的基礎上，剔除科普報道、人物傳記及信息簡訊等非論文型數(shù)據(jù)，獲得降解地膜研究有效文獻。采用文獻計量的基本方法，利用Excel軟件從文獻年際數(shù)量、研究區(qū)域、載文期刊、研究作者、發(fā)文機構(gòu)、研究關鍵詞等方面對降解地膜研究文獻進行整理與統(tǒng)計。

2結(jié)果與分析

2.1發(fā)文趨勢分析。論文的發(fā)表量與年代分布情況可以反映該領域理論研究的歷史發(fā)展軌跡[16]，一時期論文數(shù)量的增加速度和數(shù)量，在一定意義上說明了這一領域?qū)W術研究的理論水平和發(fā)展速度，也能在一定程度上反應研究者和實踐者對該領域的重視程度[17]。從圖1看出，1987—2018年32年期間，國內(nèi)首次發(fā)表降解地膜領域的文獻為1987年，次年為空白年份，隨后年份年發(fā)文量在1~60篇之間波動，至2018年7月30日，共發(fā)表降解地膜研究文獻389篇。根據(jù)其年份分布特點，大致可分為兩個階段：1987—2009年23年期間，檢索到的文獻只有109篇，占文獻總量的28%，年均發(fā)文量為4.8篇。此期間降解地膜研究忽冷忽熱，其中，1997、2004、2008年這3年降解地膜的研究分別達到一個小高峰，文章數(shù)量分別達到10、10、11篇，其余年份文獻數(shù)量在0~8篇之間起伏不定。2005年是降解地膜研究的低谷期，僅出現(xiàn)了1篇論文。這一階段，降解地膜開始進入人們的視野，相關研究比較零散，研究處于較低水平，可視為緩慢發(fā)展期。2010—2018年9年期間，降解地膜研究文獻數(shù)量增長較快，2010年僅為13篇，2017年已達到60篇，檢索到的文獻數(shù)量達280篇，占文獻總量的72%，可以說超過2/3的降解地膜論文都是近10年產(chǎn)出的。這一階段，降解地膜研究開始引起國內(nèi)學者的關注，可視為快速發(fā)展期。分析表明，國內(nèi)降解地膜的文獻數(shù)量總體偏少，但近年來呈上升趨勢，隨著國家對農(nóng)業(yè)資源環(huán)境領域的重視，可以預測未來降解地膜將成為熱點研究領域。2.2研究區(qū)域分布。第一研究機構(gòu)按地區(qū)統(tǒng)計結(jié)果表明（表1），389篇降解地膜文獻廣泛分布在國內(nèi)28個省市自治區(qū)，數(shù)量為1~62篇不等。新疆、甘肅、山東是降解地膜研究靠前的3個地區(qū)，文獻量依次為62、38、1篇，分別占文獻總量的15.94%、9.77%、7.97%。這些地區(qū)分別大面積種植棉花、玉米、花生等作物，對土壤水溫的需求較強，地膜使用量、覆蓋面積和使用強度在國內(nèi)均排在前列，地膜殘留量也較高，因而對應用降解地膜的需求也較為突出。云南、北京、廣東是緊隨其后的3個地區(qū)，文獻量依次為29、29、20篇，分別占文獻總量的7.46%、7.46%、5.14%。云南、廣東分別種植煙草、甘蔗等作物，地膜使用較為廣泛，對降解地膜的研究也較為迫切；北京在降解地膜研究方面占有一定優(yōu)勢，這可能是由于從事降解地膜的農(nóng)業(yè)高等院校、農(nóng)業(yè)科研機構(gòu)及行政管理單位等比較集中于此的原因。2.3載文期刊分析。從統(tǒng)計情況看，檢索到的389篇降解地膜文獻分別刊載在175種期刊上，平均每種期刊發(fā)文2.22篇，國家期刊、高等院校、科研機構(gòu)、地方雜志等均有刊載，說明降解地膜的情報源分布較為廣泛，其研究已占有一定地位。根據(jù)布拉德福定律的區(qū)域分析方法[10]，將每種期刊刊載的降解地膜文獻數(shù)量進行整理，按照核心區(qū)、相關區(qū)和離散區(qū)大致占所有文獻總量1/3的原則來劃分期刊。核心區(qū)為發(fā)文5篇及以上的期刊共20種，文獻總數(shù)148篇；相關區(qū)為發(fā)文2~4篇的期刊共53種，文獻總數(shù)139篇；離散區(qū)為發(fā)文1篇的期刊共102種，文獻總數(shù)102篇，據(jù)此列出降解地膜研究文獻離散狀況（表2）。分析表明，核心區(qū)期刊種類占期刊種類總量的11.43%，載文量占文獻總量的38.05%，這一結(jié)果與布拉德福定律描述的核心區(qū)期刊刊載的文獻量要占論文總量的1/3大致靠近；相關區(qū)期刊種類占期刊種類總量的30.29%，載文量占文獻總量的35.73%；離散區(qū)期刊種類占期刊種類總量的58.29%，載文量占文獻總量的26.22%。核心區(qū)、相關區(qū)、離散區(qū)3個區(qū)發(fā)文密度依次為7.40、2.62、1種/篇，核心區(qū)發(fā)文密度明顯集中。20種核心區(qū)期刊分析表明（表3），載文量10篇以上的期刊有2種，分別是《中國農(nóng)學通報》17篇、《現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技》13篇，其余20種期刊為《新疆農(nóng)業(yè)科學》《農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報》《塑料科技》《中國棉花》等，載文量在5~9篇之間不等，這些期刊可作為查閱降解地膜文獻資料的主要信息源。期刊復合影響因子(IF)是衡量學術期刊影響力的一個重要指標[18]。20種核心區(qū)期刊的IF都較低，平均IF僅為0.732。IF≥1的期刊有4種，僅占核心區(qū)20種期刊數(shù)量的20%，分別是《農(nóng)業(yè)工程學報》(IF=3.118)、《干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究》(IF=1.420)、《中國農(nóng)業(yè)大學學報》(IF=1.367)、《農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報》(IF=2.218)；這4種期刊載文量共計28篇，僅占核心區(qū)20種期刊的總載文量148篇的18.92%。分析表明，降解地膜研究文章水平總體較低，質(zhì)量還有待進一步提高。2.4核心作者分析。從整理情況看，389篇文獻按第一作者統(tǒng)計共有325人，其中發(fā)文1篇的作者281人，2~3篇的作者37人，4篇以上的作者7人，分別占總數(shù)的86.46%、11.39%和2.15%。核心作者是某研究領域的引導者和推動者，其研究水平和思想觀點對該領域研究與發(fā)展具有重要影響，可從發(fā)文量來評價核心作者的重要性和影響力，核心作者以普賴斯定律來確定，如式(1)所示[19]。(1)m為核心作者的最低論文數(shù)，Nmax為統(tǒng)計年限中最高產(chǎn)作者的論文數(shù)。對檢索到的文獻按第一作者進行統(tǒng)計（表4），最多的作者是太原理工大學水利科學與工程學院的申麗霞，其發(fā)文量為5篇，即Nmax=5。將Nmax=5代入公式，得m=2.24，取m=3，即數(shù)在3篇及其以上的可列為核心作者。通過統(tǒng)計得出，該領域研究的核心作者共有12位，共44篇，占文獻總量的11.31%，與核心作者發(fā)文量應占發(fā)文總量20%的下限相比，該比例明顯偏低。分析表明，近年來降解地膜領域研究人員分布還比較分散，尚未形成一支較為穩(wěn)定的研究群，且僅有個別作者對自己的研究主題進行了跟蹤研究，核心作者不突出。2.5主要研究機構(gòu)分析。研究機構(gòu)是作者進行學術研究的依托，為學者研究提供了基本科研平臺，尤其是核心研究機構(gòu)及其動向更成為學者研究的風標[20]。從對第一研究機構(gòu)降解地膜數(shù)量的排序情況（表5）可看出，發(fā)表4篇以上文獻的機構(gòu)主要集中在7家，分別是甘肅農(nóng)業(yè)大學草業(yè)學院11篇(2.83%)、廣州甘蔗糖業(yè)研究所10篇(2.57%)、中國農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所8篇(2.06%)、太原理工大學水利工程與工程學院7篇(1.80%)、內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學水利與土木建筑工程學院6篇(1.54%)、新疆農(nóng)業(yè)科學院土壤肥料與農(nóng)業(yè)節(jié)水研究所5篇(1.29%)、新疆農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境保護站4篇(1.02%)。這些機構(gòu)的研究主要集中在不同降解地膜在玉米等糧食作物、棉花等經(jīng)濟作物、高粱等飼草作物上的應用效果，考察的大多是降解地膜應用后土壤環(huán)境的水熱效應及對作物生長發(fā)育的影響，少量研究內(nèi)容涉及到降解地膜的降解特性，個別研究涉及到降解地膜的一般理論綜述。分析表明，農(nóng)業(yè)高等院校和農(nóng)業(yè)科研院所是從事降解地膜研究的2類主要機構(gòu)，是降解地膜領域研究中的核心和中堅力量，且這些機構(gòu)的研究主要集中在降解地膜的田間應用。此外，近年來降解地膜研究領域引起了政府部門的極大重視，作為農(nóng)業(yè)面源污染防控相關政策的制定以及農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境保護專項等項目的實施單位，也參與了降解地膜領域的研究，新疆農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境保護站作為政府農(nóng)牧部門單位在文獻數(shù)量排名靠前的第一研究機構(gòu)中出現(xiàn)，也佐證了這一趨勢，凸顯了研發(fā)降解地膜旨在防控農(nóng)業(yè)環(huán)境污染的初衷要義。在文獻整理過程中還發(fā)現(xiàn)，從研究機構(gòu)合作情況來看，降解地膜研究領域教學、科研與推廣單位之間的合作較多，地膜生產(chǎn)企業(yè)參與的極少，僅有山東地區(qū)的山東天壯環(huán)保科技有限公司等個別企業(yè)參與了一些研究，這是今后需要投入研發(fā)力量和鼓勵支持的領域。2.6高被引論文分析。引用頻次反映文獻的參考和應用價值等，被引用頻次越多，說明本論文對學術研究及交流所起的影響就越大[21]。本文將被引次數(shù)在70次以上的論文視為高被引文章，共有9篇文章，總被引次數(shù)為841次（表6）。這9篇文獻分布在《農(nóng)業(yè)工程學報》等8種期刊上，均由核心期刊刊載。被引次數(shù)最高的論文是太原理工大學水利科學與工程學院申麗霞于2011年發(fā)表在《農(nóng)業(yè)工程學報》上的論文《可降解地膜對土壤、溫度水分及玉米生長發(fā)育的影響》，被引頻次為119次；中國農(nóng)業(yè)科學院麻類研究所呂江南于2007年發(fā)表在《中國麻業(yè)科學》上的論文《農(nóng)用薄膜應用現(xiàn)狀及可降解農(nóng)膜研究進展》、西南科技大學材料學院黎先發(fā)于2004年發(fā)表在《塑料》上的論文《可降解地膜材料研究現(xiàn)狀與進展》，被引頻次均為112次，其余論文被引頻次介于70~95次之間。由于文獻的引用有滯后性，這9篇引用頻次最高的文章都發(fā)表于2012年之前，這些文章具有一定的參考價值。2.7關鍵詞詞頻分析。關鍵詞是作者從高度概括的角度提出的一組反映文獻核心內(nèi)容的科技詞匯，關鍵詞統(tǒng)計分析的目的在于尋找科學研究趨勢，幫助研究者快速掌握科研動態(tài)[22]。詞頻分析法是利用可以解釋或表達文獻核心內(nèi)容的關鍵詞或主題詞，在某一研究領域文獻中出現(xiàn)的頻次高低，來確定該領域研究熱點和發(fā)展趨勢的文獻計量方法[23]。統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，389篇降解地膜研究文獻共出現(xiàn)關鍵詞677個，出現(xiàn)頻次1737次。剔除與檢索主題重復的“可降解地膜”“降解膜”“崩壞地膜”等顯而易見沒有分析意義的關鍵詞，列出詞頻出現(xiàn)在10次以上的高頻關鍵詞（圖2）。由其分布圖可看出，根據(jù)其研究角度，大致可分為降解地膜類型、降解地膜應用作物和降解地膜研究指標3大類研究熱點。從降解地膜類型關鍵詞看，“生物降解地膜”共在36篇文獻中出現(xiàn)，“生物降解膜”“生物降解”“光降解”在19篇文獻中出現(xiàn)，“光降解地膜”在11篇文獻中出現(xiàn)，“雙降解地膜”共在13篇文獻中出現(xiàn)，可見降解地膜類型研究主要集中在生物型降解型、光降解型及雙降解型，且以生物降解型為主；從應用作物關鍵詞看，“玉米”共在60篇文獻中出現(xiàn)，“棉花”共在32篇文獻中出現(xiàn)，“烤煙”共在16篇文獻中出現(xiàn)，“甘蔗”共在12篇文獻中出現(xiàn)，“馬鈴薯”“花生”各在11篇文獻中出現(xiàn)，可見降解地膜的主要應用作物為玉米、棉花、烤煙、甘蔗、馬鈴薯和花生；從研究指標看，“產(chǎn)量”共在61篇文獻中出現(xiàn)，“土壤溫度”共在37篇文獻中出現(xiàn)，“土壤水分”共在25篇文獻中出現(xiàn)，可見降解地膜研究指標主要集中在土壤溫度、土壤水分及作物產(chǎn)量3個方面。從高頻關鍵詞的分布可以看出研究的熱點，而低頻關鍵詞中則可能包括創(chuàng)新點[22-23]。限于篇幅，詞頻出現(xiàn)在10次以下的關鍵詞沒有列出，從其分布可知，“降解率”在8篇文獻中出現(xiàn)，“降解性能”在7篇文獻中出現(xiàn)，“環(huán)保”在4篇文獻中出現(xiàn)，“降解產(chǎn)物”“工藝”各在2篇文獻中出現(xiàn)，“安全期”“可控性”各在1篇文獻中出現(xiàn)，這些關鍵詞恰恰是評價某種降解地膜產(chǎn)品成熟與否的關鍵指標，應在今后研究中予以注重和加強。

3結(jié)論

1987年以來32年間降解地膜研究領域共發(fā)表文獻389篇，前23年期間降解地膜研究忽冷忽熱，可視為緩慢發(fā)展期。近10年來其速度和數(shù)量總體呈上升趨勢，可視為快速發(fā)展期；全國各地對降解地膜均有一定研究，新疆、甘肅、山東等地膜應用廣泛的地區(qū)是降解地膜田間應用研究靠前的3個地區(qū)，應用作物涉及玉米、馬鈴薯等糧食作物和棉花、甘蔗、烤煙等經(jīng)濟作物；降解地膜文獻分別刊載在175種期刊上，《中國農(nóng)學通報》《現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技》等22種期刊是核心區(qū)期刊，降解地膜研究文獻的水平總體還較低；甘肅農(nóng)業(yè)大學草業(yè)學院、中國農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所等農(nóng)業(yè)高等院校和農(nóng)業(yè)科研院所是從事降解地膜研究的2類主要機構(gòu)，研究主要集中在田間應用方面。教學、科研與推廣單位之間的合作較多，地膜生產(chǎn)企業(yè)參與的極少；申麗霞、嚴昌榮等是降解地膜研究領域的核心作者，該領域的研究人員還比較分散，領軍人物比較匱乏；降解地膜被引次數(shù)70次以上的9篇高被引文章分布在《農(nóng)業(yè)工程學報》等8種期刊上，被引次數(shù)最高的論文是太原理工大學水利科學與工程學院申麗霞于2011年發(fā)表在《農(nóng)業(yè)工程學報》上的論文《可降解地膜對土壤、溫度水分及玉米生長發(fā)育的影響》；降解地膜類型研究、應用作物研究和水熱變化、產(chǎn)量效益等指標研究是降解地膜研究的3類主要內(nèi)容，分別涉及“生物降解”“玉米”“土壤水分”等關鍵詞，而降解地膜制造工藝、環(huán)境評價等方面涉及的關鍵詞，如“可控性”“安全性”等較少甚至缺乏。

4討論

覆膜應用于干旱半干旱區(qū)，一方面提高土壤溫度，另一方面減少無效蒸發(fā)提高土壤水分含量和水分利用效率[24]，在中國已成為一種不可替代的高效農(nóng)業(yè)工程[25]。中國地膜覆蓋面積居世界首位，大量傳統(tǒng)聚乙烯地膜的使用對農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境帶來的負面效應是不容忽視的現(xiàn)實問題[5]。此外，石油能源緊缺引起地膜生產(chǎn)原料聚乙烯等上漲，使得地膜價格和可持續(xù)發(fā)展問題日益突出。近年來，中國對推進農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境保護與治理重視程度越來越高，提出最緊迫的就是要圍繞“一控兩減三基本”目標打好農(nóng)業(yè)面源污染防治攻堅戰(zhàn)。尋求兼具傳統(tǒng)地膜覆蓋功能與環(huán)境包容性的替代產(chǎn)品，是當前轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式和適應農(nóng)業(yè)環(huán)境保護理念的現(xiàn)實需求。降解地膜具有與傳統(tǒng)地膜類似的保溫和保水效果，還具有自然降解作用，發(fā)展降解地膜可作為解決殘留地膜對農(nóng)田環(huán)境影響的有效措施[26]。根據(jù)其制作材料與降解特性不同，降解地膜大致可分為光降解地膜、雙降解地膜、生物降解地膜、液態(tài)噴灑薄膜、多功能農(nóng)用薄膜等類型，其中前3種研究較為廣泛[27]。光降解地膜最早進行研究應用[28]，由于覆土后光降解便停止，并且不能夠完全降解；之后光/生物可降解膜研究較多[29]，但應用性能較差；生物降解地膜是新的研究類型[30]，淀粉基生物降解地膜具有很好降解性但親水性強，吸水后力學性能顯著下降，降解時間不易控制[31]，而聚酯類完全生物可降解膜能夠被完全分解成為二氧化碳和水，且生產(chǎn)工藝簡單，地膜穩(wěn)定性強，其研究逐漸增多[32]。近年來，紙基地膜、草纖維地膜等環(huán)保地膜又成為研究熱點，因其強度較高，保溫、保濕效果好，使用后在土壤中降解性能良好，無污染，并有培肥土壤作用，有望成為替代普通塑料地膜的理想選擇[33-34]。還有一個共同問題是，無論哪種降解地膜，在生產(chǎn)和應用中都存成本高的問題[27-32]。盡管受生產(chǎn)成本、加工工藝、降解性能等諸多因素影響，目前真正成熟的降解地膜還較少，其推廣應用仍面臨諸多問題，但無論從環(huán)境保護角度看，還是為緩解石油資源枯竭的壓力，加強降解地膜研究都具有重要意義。就當前而言降解地膜和普通塑料地膜會長期共存，但降解地膜最終會代替?zhèn)鹘y(tǒng)地膜[35]。目前，國內(nèi)降解地膜的研究內(nèi)容大都集中在田間應用方面，主要側(cè)重于田間應用后對土壤水分、土壤溫度和作物產(chǎn)量的影響等基本功能性研究[28-32]，而在生產(chǎn)工藝、降解機理等關鍵方面的研究偏少、偏淺，尤其是降解產(chǎn)物的環(huán)境安全評價方面的研究缺乏。發(fā)展降解地膜的根本目的在于解決地膜對農(nóng)田生態(tài)環(huán)境帶來的負面影響[36]，降解地膜在今后的研究方向和趨勢上，重點應密切生產(chǎn)、教學、科研、推廣、評價等各個環(huán)節(jié)的協(xié)作，深入研究制造材料的改性技術和成型工藝，注重降低產(chǎn)品成本，實現(xiàn)可完全降解，最終維護環(huán)境安全。有研究指出[37]，為有效替代傳統(tǒng)聚乙烯地膜，降解地膜應用體系需滿足“四性一配套”要求，即：功能性──改善生物降解地膜的增溫保墑性能，為作物生長創(chuàng)造良好微環(huán)境；操作性──提高生物降解地膜的拉伸強度，滿足機械覆膜需求；可控性──保持一定時間不破裂和降解，滿足作物功能需求；經(jīng)濟性──降低生物降解地膜的成本，實現(xiàn)經(jīng)濟可用；配套性──根據(jù)生物降解地膜特性改革種植模式和方式，形成與生物降解地膜應用相適應的技術體系。結(jié)合目前降解地膜的研究現(xiàn)狀和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的環(huán)保需求，建議在“四性一配套”體系內(nèi)，將安全性──評價降解產(chǎn)物的環(huán)境包容性和友好性，徹底消除對土壤生態(tài)和作物生長的負面影響納入其中，從而形成“五性一配套”的降解地膜研發(fā)、生產(chǎn)、應用、評價綜合體系。