基于文献计量的塑料地膜研究发展态势分析

为深入了解塑料地膜研究的发展现状,本研究以 2000—2019年 Web of Science 数据库收录的1 895篇论文为数据来源,采用文献计量学方法,结合运用Excel、VOSviewer等软件对该领域发文量、主要发文国家和机构、研究主题、研究前沿等进行了统计分析。结果表明:该领域发文量呈上升趋势,2013年后发文量迅速增长;从国家研究实力上来看,中国、美国、意大利为发文量较高的国家;以西北农林科技大学、中国科学院、中国农业大学为主的中国研究机构在该领域发文量最高;该领域的研究方向主要包括:塑料地膜在农业上的应用(包括覆膜对农产品产量、土壤水分、温度的影响等),地膜的高分子材料分析、生物可降解地膜的研发与应用,地膜的生物降解,塑料残膜对土壤环境、生态环境的影响等方面;从研究趋势上看,鉴于农业残膜在土壤中的大量残留,未来研究热点可能会趋于塑料残膜对生态环境、土壤质量的影响,尤其是塑料残膜中增塑剂及降解后的微塑料对土壤食物链安全、生态系统和人体健康的风险值得进一步探究。研发新型生物地膜替代传统塑料地膜,并及时评估其农业应用效果、尽早大范围推广至关重要。     

基于文献计量分析中国全生物降解地膜研究发展态势

为深入了解全生物降解地膜研究的发展现状、研究热点和趋势,整理并筛选了1990—2022-08CNKI数据库、万方数据库和Web of Science核心合集收录的全生物降解地膜的论文,采用文献计量学方法,结合Citespace对该领域发文量、主要发文机构和试验省份、试验作物和高引文献等进行了可视化分析。结果表明:该领域发文量呈上升趋势,2011年后发文量迅速增长;从发文机构来看,西北农林科技大学、中国农业科学院和石河子大学为主要的研究机构,在该领域发文量最高;主要试验省份集中在西北地区,涉及试验作物包括马铃薯、棉花和花生等;研究趋势主要集中在全生物降解地膜本身降解性能和对作物产量、土壤水分、水分利用率影响及其应用效果等方面。鉴于全生物降解地膜在不同地区的使用效果不同,不同配方的全生物降解地膜对作物产量影响不同,未来研究热点应是全生物降解地膜替代普通地膜进行农田应用以及不同颜色、厚度和成分的全生物降解地膜对增温保墒除草的影响。     

经济发展程度对农用地膜污染处理的影响研究

随着广大农村对农用塑料薄膜的需求量的不断增大,农用塑料残膜清理回收十分困难,土壤中塑料农用地膜的残留量逐年增加,给农业生态环境和人体健康构成威胁.为此,该研究在南京市、莱州市和晋中市6个村镇问卷调研的基础上,对农户使用地膜现状、地膜污染认知情况以及废膜处理情况等方面进行描述性统计分析,探究不同经济发展程度对地膜使用及处理情况的影响,在此基础上从差别化管理及技术推广等角度提出相应的政策建议.     

基于CiteSpace的重金属污染土壤修复研究文献计量分析

以Web of Science数据库及中国知网的文献资料为数据源,利用CiteSpace文献计量工具,对1998—2018年重金属污染土壤修复研究领域的相关文献从发文量、发文国家、发文机构、关键词、作者群体、载文期刊及论文被引频次方面进行分析,以此探讨国内外该领域研究现状及未来发展态势。结果表明,土壤重金属修复研究文献数量呈快速增长态势,中国、美国、西班牙、意大利、韩国等是外文文献发文量较多的国家;外文文献主要载文期刊有Chemosphere、Journal of Hazardous Materials、Environmental Science and Pollution Research等,中文文献主要载文期刊有《农业环境科学学报》《生态环境学报》等;在外文文献发文数量、论文被引频次方面,中国科研机构都占据重要地位,表明我国在该研究领域有着较强的国际学术影响力;从关键词出现频次及文献被引频次分析可知,土壤镉、铅、锌、铜的累积特征及修复是当前该领域主要研究内容,而植物修复及生物炭在土壤重金属修复研究中的应用是当前该领域研究热点;修复机理研究、新型修复技术的研发、综合修复体系研究以及土壤重金属修复大田实践示范工作是未来该领域研究的重要方向。     

基于CNKI的我国生物炭研究趋势文献计量学分析

为客观全面地分析我国生物炭领域的发展脉络及研究动态,利用CNKI中国期刊全文数据库的出版年份、论文数量、研究机构、资助资金等指标,结合Citespace关键词可视化分析方法,系统阐述我国生物炭研究领域的概况,综合分析我国生物炭研究的主要热点及趋势。结果表明：我国生物炭领域的研究处在快速发展阶段,总发文量呈指数增长;发文量最多的研究机构是南京农业大学,被引频次最多的是西北农林科技大学;我国生物炭领域的研究主要受国家层面的基金引导;南京农业大学的潘根兴发表生物炭文章最多,被引频次最多的作者是西北农林科技大学的耿增超;发文量和总被引频次最多的期刊均是《农业环境科学学报》,篇均被引用次数最多的期刊是《应用生态学报》;我国生物炭研究的热点主要集中在肥料、土壤有机碳、土壤养分、吸附、解吸、改良剂等方向。总体而言,我国生物炭研究热点从农业领域向环境领域转变,土壤环境污染修复、土壤质量改善和土壤可持续发展、碳库储量提升是我国未来生物炭研究的主要趋势。     

基于CNKI的土壤微生物措施改良土壤研究

为深入了解我国运用土壤微生物措施改良土壤的研究领域发展概况,同时为该领域的科研提供数据参考,利用CNKI数据库,采用文献计量学的方法,通过分析比对年度发文量趋势、主要发文机构、高被引文章和主要关键词,了解研究状况.结果表明:我国运用土壤微生物改良土壤的研究呈逐年增加趋势;主要研究机构集中在农业类大学中,以河南农业大学研究质量较高;土壤改良剂、生物炭等微生物措施是该方面研究的热点.     

农田残膜的危害及处理方式

农田残膜作为农业污染物的一种且持续难降解,对土壤生态环境造成了巨大的危害。该文综述了地膜在田间主要分布情况、残膜存在的主要危害以及残膜回收方式。具体概述了残膜对土壤中生物菌群及离子组分的影响、对作物生长发育的威胁以及对土壤含水率的影响。残膜还存在降低棉田肥力、不利于化肥减量、降低作物产量、造成白色污染等问题。     

农田土壤残膜的污染现状及应对措施

因普通农用地膜在自然条件下难以降解,地膜覆盖的负面效应日趋严重,已严重影响我国土壤再生产能力,并严重威胁着农业生产与生态环境的可持续发展。在查阅文献资料的基础上,对我国目前农田残膜的分布情况,残膜对土壤环境、作物生长发育和产量等方面的影响,以及残膜污染应对措施——残膜回收再利用和新型环保地膜的开发利用进行了综述,旨在为环保地膜的开发和地膜覆盖应用过程中地膜的合理选择提供参考,以降低土壤残膜污染。     

基于文献计量的生物炭土壤效应分析

生物炭是指由生物质在无氧或限氧条件下热解生成的有机材料.近年来,由于其在土壤性质改良、土壤固碳减排以及土壤污染修复等方面表现出的积极效果,越发受到相关学者的关注.本研究通过文献计量方法,对生物炭土壤效应研究领域中国知网(CNKI)数据库收录论文的数量及被引情况、载文期刊分布等进行统计;并借助CiteSpace文献可视化软件,分析论文的作者合作、机构合作、研究热点与趋势等.结果表明,在我国生物炭土壤效应研究领域,CNKI数据库共收录文献2215篇,年度发文量呈明显上升趋势,表现出缓慢增长—平稳增长—快速增长3个阶段;文献被引频次最高的论文是2009年发表在《应用生态学报》上的"土壤生物质炭环境行为与环境效应";耿增超、陈温福和孟军是发文量、文献被引频次与篇均被引频次均较高的学者;发文量最多的机构为南京农业大学,西北农林科技大学与中国科学院南京土壤研究所的发文量、被引频次、篇均被引频次和中介中心性均较高;《农业环境科学学报》刊载文献数量最多,文献被引频次最高,《生态环境学报》刊载文献篇均被引频次最高;近阶段基于CNKI文献的研究热点为生物炭植烟土壤效应、生物炭土壤NH4+吸附作用及N2 O减排机制、生物炭对土壤酶活性的影响、生物炭对黄瓜生长与产质量的影响以及生物炭紫色土效应等.上述研究结果从相关文献的角度,定量、客观、科学地描述了生物炭土壤效应研究现状与趋势,以期促进生物炭土壤效应的深入研究,并为相关学者凝练研究动向和科学问题等提供参考信息.     

甘肃省农膜利用现状和存在问题及解决途径

甘肃是一个地膜覆盖栽培大省,地膜已经覆盖不同农作区及不同作物,随着地膜应用量和使用年限不断增加,农用地膜大量残留于土壤中,地膜降解速度缓慢,加上残膜的回收利用率低,土壤中残膜不断增加,造成土壤污染,导致农作物产量下降,耕地质量变劣.通过对甘肃省农用地膜利用现状分析,指出残膜对农业生态环境和农作物产生的危害,提出了农田残膜回收的对策和措施.     

基于文献计量分析的近30年国内外盐碱地研究进展

[目的]为全面了解盐碱地领域研究发展现状和未来研究趋势.[方法]利用Web of Science的核心合集数据库文献检索功能,结合HiteSpace和VOSviewer等文献可视化分析软件,系统总结并分析了盐碱地领域研究的发文量、关键词、国家、机构、作者等.[结果]盐碱地领域研究正处于快速发展阶段,总发文量呈二次函数形式增长;发文量最多的国家是中国,发文量最多的研究机构是中国科学院,发文量最多的作者是中国科学院新疆生态与地理研究所李彦,发文量最多的期刊为《Agricultural Water Management》.中国和美国、澳大利亚等国有密切合作关系,中国科学院与发文量较多的几个研究机构均有密切关系.盐碱地领域研究主要集中在植物对盐胁迫响应、农田水肥管理、土壤改良、土壤微生物等方面.未来研究热点可能集中在农业水资源可持续利用和土壤微生物多样性2方面.[结论]该研究有助于研究者了解盐碱地领域研究现状及未来研究热点.     

残膜污染防治与可降解地膜生态环境影响评价

地膜作为重要的农业生产资料,在我国使用量十分巨大。2014年全国地膜使用量达到144万吨,比1992年增长了近3倍,年均增长率约为6%;新疆、山东和甘肃三地的地膜覆盖面积占到全国覆盖面积的38%。但传统透明塑料地膜性能稳定,不易降解,大量残留在耕地中,部分地区残膜量远高于我国75.0kg/hm2的残留限值,表现出积累效应明显、污染区域差异大、污染强度逐年增大的特征。可降解地膜是降低残膜对农田环境污染的有效手段,本研究考虑可降解地膜迁移、转化、归趋过程,利用残膜率、未出苗率、蚯蚓死亡率和重金属污染度指标,建立可降解地膜生态环境影响评价模型,并将可降解地膜对生态环境的影响分为无影响、影响较小、中等影响和影响较大四级,为评价可降解地膜生态环境影响提供了一种研究思路。     

定西市农用地膜残留特点及防控对策

通过查阅资料、问卷调查和实地采样的方法对定西市地膜残留情况进行调查分析。结果表明：定西市废旧地膜农田平均残留量为13.6kg/hm2,对土壤生态环境影响微弱。但还有近6万t的残留地膜未回收利用,或随意丢弃在农田之外,或被就地焚烧,对农业生态环境造成二次污染。地膜农田残留量主要受覆膜年限的影响,覆膜年限越长,地膜残留量越大;除此之外,地膜残留量还受耕作模式和农民环保意识的影响,机械化耕作技术的推广导致农田残膜破碎度变小,深层土壤中的残膜量增多,农膜回收意识淡薄也导致农田中残膜量逐渐增多。为防止地膜残留污染进一步加剧,急需严格落实相关法律法规,建立考核监管机制;加强宣传引导,推广节约型地膜使用和回收技术。     

土壤中微塑料污染现状及其热点趋势可视化分析

为深入了解土壤中微塑料污染相关的研究信息和发展趋势，利用VOSviewer和CiteSpace整理了CNKI和Web of Science^TM数据库中2000—2022-05在土壤微塑料污染领域已发表的研究成果，从发文数量、发文期刊、作者及所属机构、国家/地区、关键词和共被引信息进行分析。结果表明:1)探索初期土壤中微塑料污染相关文献的发表量略有波动，研究热度在2018年之后持续增长；中国科学院、西北农林科技大学和瓦格宁根大学研究中心这3所研究机构在该领域发文量排名前3。2)农田土壤是最具代表性的一类土壤类型，沙漠、湿地和高山中的微塑料污染已经受到国内外学者的高度关注。3)研究方向包括微塑料进入陆地土壤的方式及其在土壤中的丰度分布特征、土壤样本中微塑料检测技术的选择与优化、微塑料作为载体吸附运输土壤中的重金属和溶解有机物并经食物链传递对生物可能带来的有害影响等。4)从研究热点上看，土壤中微塑料污染领域的研究对象逐渐从农田土壤扩展到多种类型及偏远地区的土壤中，微塑料在各类土壤中的运输与尺寸选择机制及其适用的检测手段取得进一步发展，对土壤中不同粒径大小的微塑料的分析方法发展成为更细分的研究方案，对土壤中微塑料的风险评估以及从细胞、分子和基因等微观角度分析微塑料由土壤进入动植物不同组织和人体器官后的潜在风险成为该领域新的研究热点。本研究计量分析结果可为土壤中微塑料污染现状的深入研究提供参考。     

新疆棉花主产区土壤残膜赋存特征及相关性

【目的】研究新疆棉花主产区土壤地膜残留量状况,为棉田地膜残膜防控措施提供科学依据。【方法】对新疆9个地(州)20县(市)典型棉区不同耕层土壤进行采样,统计地膜残留量、残片数量、面积、质量、膜厚,研究土壤残膜赋存特征及影响因素,分析相关性及残膜量对塑化剂含量的影响。【结果】新疆棉花主产区土壤残膜量水平在3.19～454.03 kg/hm²,均值为126.24 kg/hm²,残膜区域空间分布顺序依次为南疆>北疆>东疆;分布在0～20 cm土层内的残膜显著高于20～40 cm土层,随着覆膜年限增加,残膜呈现向深层土壤下移的趋势。残膜含量与破碎度呈显著正相关(P<0.05),与膜厚呈显著负相关(P<0.05)。土壤中的PAEs含量与对应的残膜含量呈显著正相关(P<0.01)。【结论】新疆棉花主产区土壤残膜留量属于中度水平,土层残膜垂直分布存在残膜含量和残片数量随土壤深度增加而逐渐降低,不同残膜区域空间分布差异性明显,随着覆膜年限的增加,耕层土壤中残膜的含量和数量均呈上升趋势,土壤残膜量与土壤中PAEs显著相关。     

内蒙古农田耕层土壤地膜残留现状及发展趋势

为评估内蒙古农田地膜残留污染现状,本研究于2021年4月选择内蒙古覆膜年限为1~40 a的10个旗县的30个农田地膜残留监测点为研究对象,对各监测点农田耕层土壤地膜残留量分布特征及影响因素进行调查研究。结果表明：内蒙古耕地耕层（0~30 cm）土壤平均地膜残留量已高于我国农田残留量限值,且3个区域残留量差异明显,表现为北方高原山地区>东北湿润平原地区>西北干旱半干旱平原区;农户的回收意识更加影响农田残膜量;土壤残膜主要集中在0~10 cm土层中,且表现为随覆膜年限增加,0~10 cm土层中的残膜含量比例减少,10~30 cm的土层残膜含量比例随覆膜年限增加而增加;随着种植年限的增加,小面积残膜量（<4 cm²）在深层土壤不断增加。研究表明,内蒙古农田残膜污染较为严重,10 cm以下土层中的残膜量和碎片化呈加重趋势,应加强地膜回收、生物降解膜替代等措施,以缓解区域作物种植体系中残膜污染问题。     

生物降解农膜与普通地膜覆盖小麦试验

随着地膜覆盖技术在我国大面积推广应用,残膜对农业生态环境的污染日益突出.为解决残膜对农业环境的危害,我国从20世纪80年代开始研制降解地膜,经过中国农科院、全国农技中心等单位多年研究,发现降解膜基本具有和普通地膜相同的覆盖效果,但裂化、碎化明显,地面残膜留量少,残膜有害化程序低.本文主要研究了在西安地区不同诱导期的降解膜对小麦生长的影响.     

青岛市农田土壤残膜污染现状及其治理对策

地膜覆盖技术应用带动了我国农业生产力的显著提高和生产方式的改变,对保障我国农产品安全供给做出了重大贡献,但随着地膜应用量和使用年限的不断增加,大量残留地膜造成的“白色污染”严重影响了农业生产的进行,对农业环境的安全与健康也构成了巨大的威胁。本文在青岛市 5 个农业主产区选择了 27 个代表性作物种植片区,对常年覆膜农田土壤地膜残留现状进行了调查。结果表明：青岛市农田土壤中地膜残留量在 10.7~69.3 kg·hm^-2 之间,平均残留量为 32.3±15.7 kg·hm^-2,中位值 27.3 kg·hm^-2,其中有 7 个作物种植片区的残膜量均值超过 40 kg·hm^-2,最高残留量均值达到 69.3 kg·hm^-2,具有一定的残膜污染作物损害风险。青岛市农田土壤中地膜残留量与种植模式、覆膜年限之间没有明显相关性,而与当季残膜回收率有关。农田土壤中残膜大小以大于100 cm² 的最多,且 90%以上残膜分布在 0~20 cm 耕作层。为控制农田土壤地膜残留污染,提出 3 点建议：一是建立和完善地膜残留污染综合治理机制;二是强化超薄型聚乙烯（PE）地膜的质量提升与达标地膜的应用;三是积极研发推广生物可降解地膜,从源头解决 PE 地膜残留污染问题。     

地膜覆盖对我国干旱半干旱地区土壤温度及土壤水分的影响

地膜覆盖已经成为我国干旱半干旱地区农业生产的一项重要技术,为农业发展提供了良好的生态环境,提高了作物的产量与质量。通过对近年来有关地膜覆盖技术文献的分析和比较,综述了地膜覆盖技术在保温保墒方面的作用。地膜覆盖可为作物生长提供稳定的温度条件,在作物生育前期有良好的保温作用,保证作物的生长发育,在作物生育后期,保温作用减弱甚至可以适度降低土壤温度,使作物免受高温危害;地膜最大的保温效果是在土壤表层,随着深度增加保温效果降低;地膜颜色越浅保温效果越好。地膜覆盖可提高土壤含水量,提高作物对深层水分的利用,为作物在整个生育期内提供稳定的水分条件。生物地膜和液态地膜等新型地膜可降低对土壤的污染,起到良好的保温保墒作用。针对在地膜覆盖中存在的土壤干燥化风险加大、影响水分入渗和污染严重的问题,根据国内外研究成果,提出了加强塑料地膜替代品的研发、发展残膜的机械化回收和再利用技术、加强水分监测以及发展渗水地膜等4大措施。     

地膜对农业生产的影响及其污染控制

地膜覆盖具有显著的农业生产效益,可以增温保墒,防虫抑草,扩大作物种植适宜区,从而提高农作物产量和品质,因此在世界范围内尤其是在干旱半干旱地区农田中得到广泛应用。然而,塑料地膜降解速率极其缓慢,加上中国地膜回收工作的开展较为落后,导致大量的塑料碎片残留在农田中,从而造成土壤环境的残膜及微塑料污染。本文基于文献资料、调研和统计数据,就地膜对中国农业生产的影响及其污染防控进行了分析。残膜及微塑料污染会改变土壤理化性质,限制土壤水分和养分运移,并对土壤动植物的生长、发育和繁殖产生危害,改变土壤微生物的丰度和群落结构,损害土壤健康,长此以往会造成作物产量和品质下降,甚至威胁到粮食安全。微塑料存在被植物吸收的可能性,从而通过食物链进入人体,对人体健康产生威胁。此外,微塑料巨大的比表面积使其极容易通过吸附作用成为其他污染物（重金属、农药和抗生素等）的载体,增加污染物的转移富集风险,从而造成土壤生态环境复合污染。中国地膜生产、使用相关标准正在逐步完善,但同发达国家和地区相比仍有一定的差距。中国尚未形成完善可持续的地膜回收体系,农田土壤中的微塑料污染研究仍不够充分,同时针对残膜及微塑料污染防控的政策和法规也有待于进一步完善。因此应进一步借鉴发达国家和地区的经验,结合中国实际情况,因地制宜制定地膜生产、回收相关标准以及残膜和微塑料污染防治的政策法规。