基于文献计量的农业面源污染研究发展态势分析

【目的】客观地分析国内外农业面源污染研究现状,明确当前的研究前沿与热点问题,为农业环境领域科研工作者与决策者提供参考。【方法】利用文献计量学方法,基于ISI Web of Science和CNKI数据库,根据发文量、发文期刊、被引频次等指标,分析近30年来农业面源污染研究的发展态势、前沿领域、研究机构以及国际合作状况等。【结果】共检索得到农业面源污染相关英文文献280篇,中文文献1 517篇。7个研究方向中,农业面源污染治理、现状调查与分析、以及对环境的影响最受关注,三峡库区、太湖流域、密云水库等典型流域污染控制是研究热点。沟渠氮、磷去除对面源污染治理有很重要的意义,目前仍缺乏深入研究,将是今后的一个重要突破口。过程模型模拟是主要的研究方法,野外观测与试验是对模型进行验证的重要手段。国际上研究农业面源污染影响力比较强的单位主要有美国的威斯康星大学、加州大学、爱荷华大学,英国的兰喀斯特大学等,国内实力较强的有中国科学院、北京师范大学、以及厦门大学。中国与美、英等国之间的合作比较多,有助于该领域研究紧跟国际前沿、瞄准热点问题、与世界高水平机构共同探讨解决问题的办法。美欧等发达国家和地区高影响力论文与期刊较多,中国在研究层次、团队实力、论文质量、主办期刊质量等方面有待于进一步提高,原创性成果与重要发现偏少,具有国际影响力的团队少,核心作者不突出。主要原因包括项目周期短,大规模系统性监测数据较少;国产模型普及率不高,各研究单位之间合作不够深入,模型与数据共享机制不完善;缺少中远期团队建设规划,研究群体不稳定等。为解决以上问题,需要从多方面努力。首先,制定农业面源污染观测长期规划,形成系统性成果;其次,鼓励原创性研究,紧跟当前研究前沿与热点,探讨未知的科学问题;第三,整合各行业资金来源,稳定资助力度,凝聚高效研究群体,广泛开展合作交流与数据共享;最后,优化对单位以及个人的评价指标体系,促进国内期刊快速成长。【结论】流域尺度面源污染治理与过程模型模拟是当前农业面源污染研究的前沿领域,农业面源污染物在沟渠与河流网络中的迁移转化机理将成为未来的研究重点,中国虽然发文量增长迅速,但高影响力论文偏少,优秀国际期刊不足。中国主办的期刊中,表现较好的有《Journal of Environmental Sciences-China》和《中国农业科学》。     

健糎T5K]责任编辑:刘迎春基于文献计量学及网络分析的能值研究综述

为揭示研究主题的发展及研究网络的演化,运用文献计量学以及网络分析方法对1995-2015年Web of Science核心数据库中能值理论的相关文献进行可视化统计分析。结果表明：1）从整体发展上看,研究领域主要集中在生态环境等相关学科。研究主要贡献国家为中国、美国和意大利。2）从研究热点看,早期的研究主要集中在对能值理论的自身完善和发展。近几年随着能值理论被广泛接受,能值理论得到进一步的完善和应用。通过以上研究,我们系统的识别了能值理论的发展趋势,揭示了该领域研究前沿、热点问题,对未来能值理论的进一步应用发展提供了参考。     

基于Web of Science和CNKI的生物炭研究文献计量分析

生物炭作为一种固碳、培肥地力和生物质利用的新方法得到了国内外研究者的极大关注,本文借助文献计量,对Web of Science和CNKI数据库(1985~2015)的相关文献进行分析,比较了国内外在生物炭方面的研究,结果表明生物炭的研究国内与国际基本同步,2008年以后国内外刊文数急剧增加且呈继续上升趋势,美国农业部(USDA)发表文献数量最多(184篇),美国在生物炭研究领域占据主导地位;中国已经成为生物炭研究领域的中心之一,中国科学院发文数量排名第二,TOP10机构中中国占据3席,刊文数达到了总量的10.35%,但学术影响力明显不足,国内国际的研究热点均在农业和环境科学领域。国内已经形成了以沈阳农业大学和西北农林科技大学为首的相关研究团队,农业环境科学学报发文量居国内之首,达到了33篇。     

基于文献计量的国内外农业信息化研究态势分析

农业信息化的理论研究与实践总结是学界的研究热点.利用文献计量学方法,以CiteSpace为手段,基于Web of Science数据库和CNKI数据库,分析了近年来国内外农业信息化领域研究的发展态势,为该领域科研工作者与决策者提供参考.结果显示:国外方面,美国、英国、澳大利亚、荷兰等国家的研究处于国际领先地位;国家科研机构和大学为主要发文机构,其中美国研究机构发文最多;来自荷兰和美国的作者发文最多,但也比较分散;高影响力论文大多来自美国、欧洲等发达国家和地区;来自美国和荷兰等国的期刊较多,且语种多为English;更加关注现代信息技术在具体农业管理和农业生产中的应用研究.国内方面,中国虽与美国、澳大利亚、加拿大、英国等发达国家开展了比较频繁的国际合作,但发文质量存在较大差距;中国农业科学院是相对优势比较突出的机构;研究比较宽泛,且发表刊物总体水平不高,中文核心期刊较少.     

基于文献计量的我国农作物秸秆综合利用研究态势分析

为全面把握我国农作物秸秆综合利用相关领域的研究动态,以文献计量学方法为基础,以CNKI期刊数据库收录的2019年以前的中文核心期刊论文为研究对象,借助Excel、VOSviewer等工具,从发文量、主要研究机构、作者、期刊、被引频次等方面对农作物秸秆综合利用相关文献进行分析.结果表明:我国农作物秸秆综合利用的研究整体呈...     

基于文献计量的华北地区农业用水问题研究态势分析

为了解华北地区农业用水问题,采用文献计量学方法,基于中国知网(CNKI)和ISI Web of Science数据库,依据该领域6个研究方向的论文发表量、发表期刊、被引频次等指标,对近35年来有关华北地区农业用水问题研究的发展态势、研究前沿、研究机构等进行分析。结果表明:1)该领域的6个研究方向中,农业节水技术和节水基础理论与方法2个研究方向仍是当前研究的重点领域;2)模型模拟、气候变化和水资源现状3个研究方向是新兴的热点研究领域,且发展迅速;3)中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心和中国科学院地理科学与资源研究所两家单位在这一领域的研究中处于领先水平。     

基于CNKI数据库的土壤酶研究文献计量分析

[目的]探明我国近年土壤酶的研究热点与趋势.[方法]基于CNKI数据库及其文献计量工具,借助CiteSpace软件,采用统计与聚类等分析方法,对国内有关土壤酶研究文献的发文量、机构、学科、主题和关键词等方面信息进行可视化分析.[结果]我国土壤酶学与生态学、农林科学和环境科学等学科融合,目前仍处于高速发展阶段.国内土壤酶...     

基于文献计量分析的国内农业生态补偿研究态势基于文献计量分析的国内农业生态补偿研究态势

基于CNKI文献,检索以农业、 农田、 农户、 耕地、 水域、 林业、 森林、 草原、 湿地、 退耕和生态补偿、 生态效益补偿为主题,从年代、 期刊、 作者、 作者机构、 研究对象、 地域和方法等方面对1988~2016年间国内农业生态补偿相关研究成果进行了文献计量分析.分析显示:中国农业生态补偿研究论文数量逐年增长,但并未形成稳定的核心作者群;研究对象以农户受偿意愿、 补偿方式、 补偿额度、 补偿的法律问题等为主,研究领域涉及森林、 草原、 耕地、 湿地等;研究手段方面,目前仍以实证研究为主,定量研究方法的运用逐步增加,但仍有待加强.从多角度对中国农业生态补偿有关文献成果进行分析,有助于更全面、 客观地了解该领域的研究现状及发展趋势.     

国内农业信息化研究的文献计量学分析

信息化是当今世界发展的大趋势,是推动中国经济发展和社会变革的重要力量,农业信息化作为信息化的重要方面,近年来,不仅得到了国家的高度重视,其相关的理论研究与实践总结也成为学界的研究热点。文章利用文献计量学方法,以Cite Space为手段,基于CNKI数据库,根据文献年份产出、文献作者、研究机构、发文期刊、研究主题等指标,分析了近年来国内农业信息化领域研究的发展态势,以客观地分析国内农业信息化领域研究现状,明确当前的研究热点问题,为农业信息化领域的科研工作者与决策者提供参考。     

杉木研究科技文献计量分析

杉木是中国南方主要的造林树种,在中国南方的林业生产和森林生态中都具有十分重要的地位和作用。对杉木研究文献进行计量学统计分析有助于科学认识杉木研究发展动态,追踪研究重点和热点。以Web of ScienceTM核心合集和中国基础知识设施工程(CNKI)文献数据库中的期刊全文数据库为数据源,利用Bibexcel、Ucinet和NetD raw文献计量工具对1951-2013年国内外杉木研究文献的数量年动态、主要研究国家或地区及其文章影响力、涉及学科与研究层次,主要研究机构与研究人员、关键词共现网络进行了计量分析。结果表明,杉木研究主要集中在中国,且文章的被引频次和h-指数最高;福建省在科研投入、科研机构、科研人员、科研成果方面具有明显优势,论文的产出省份与杉木主要分布省份高度相关;关键词共现网络显示近5 a来的研究热点为"冰雪灾害"、"凋落物"、"土壤肥力"、"混交林"、"材质"、"遗传育种"、"碳固定模型";研究主要集中在福建省、广西省、湖南省、浙江省、江西省5个省份。     

施用生物炭对华北平原冬小麦土壤水分和籽粒产量的影响

为探究施用生物炭对华北平原农田土壤水分和冬小麦籽粒产量的影响,于2014—2017年在中国农业大学吴桥实验站设置施用生物炭7 200(BH)、3 600(BM)、1 800(BL)和0kg/hm~2(CK)4个处理。结果表明:与CK处理相比,BH、BM和BL处理3年平均增产分别为1.84%、7.28%和5.03%,并且降低了耗水量,水分利用效率分别提高5.96%～14.86%、9.42%～19.18%和5.96%～13.50%。同时施用生物炭增加了土壤含水量,与CK处理相比,土壤上层0～60cm BM处理增幅最大;中层60～120cm和下层120～200cm均为BL处理增幅最大(P0.05)。综上所述,施用生物炭可以增加土壤含水量和籽粒产量。统计分析表明,当施炭量分别为3 389～3 882和3 500～4 357kg/hm~2,0～60cm土层土壤含水量和籽粒产量均最高,且0～60cm土层土壤含水量与籽粒产量间存在显著的正相关关系(P0.05)。因此,施用生物炭可以增加土壤含水量,降低水分消耗,提高冬小麦籽粒产量和水分利用效率,在本试验条件下以施用3 000～4 500kg/hm~2为宜。     

华北平原不同年代冬小麦品种灌浆特性对水分亏缺的响应

选取华北平原20世纪50年代以来的代表品种碧蚂1号、济南2号、泰山1号、冀麦26、冀麦38和济麦22,通过田间试验的方法研究了灌溉和雨养条件下不同年代小麦品种籽粒千粒重和灌浆特性的差异.结果表明:1)在灌溉和雨养条件下,小麦籽粒千粒重随品种的更替均呈逐渐增加的趋势,灌浆期天数和平均灌浆速率逐渐增加,其中速增期天数和灌浆速率的增加是当前小麦品种济麦22籽粒千粒重较高的主要原因;2)与灌溉条件相比,在雨养条件下不同年代小麦品种的籽粒千粒重、灌浆期天数和平均灌浆速率、速增期天数和灌浆速率均有所下降,但下降幅度存在差异,当前品种济麦22的下降幅度高于以前品种,对水分亏缺的敏感性较强.因此,在未来的小麦育种中,应更多地选育速增期天数多和灌浆速率高的品种,并提高其对水分亏缺的适应性.     

协同提升黄淮海平原作物生产力与农田水分利用效率途径

黄淮海平原是中国重要的粮食生产基地,也是水资源严重短缺地区。提高农田水分利用效率,在维持高产的前提下大幅度减少农业用水量,对缓解地区水资源危机、保障国家粮食安全具有重要意义。本文针对黄淮海平原现状,结合相关领域的国内外研究进展,分析提出了实现地区农田节水增产增效的对策及当前需要重点突破的理论与技术难点,主要包括4个方面：控制作物群体奢侈蒸腾耗水量的理论基础与方法;降低农田非生产性耗水的理论与途径;缓解地区淡水资源危机的非常规水安全持续利用机理与途径;基于区域水资源供需平衡的水分生产力均衡提升的机理与途径。最后提出黄淮海平原农田高效用水基础研究的主要挑战并展望了未来可能取得重大突破的领域。     

A Model Based Ideotyping Approach for Wheat Under Different Environmental Conditions in North China Plain

Before starting a breeding program for a specific crop or variety,it Call be helpful to know how traits behave in determining yield under different conditions and environments.Crop growth models can be used to generate valuable information on the relevance of specific traits for an environment of interest.In this paper,the simulation model CMS-Cropsim-CERESWheat was used to test the performance of input parameters which describe cultivar differences concerning plant development and grain yield.In so-called ideotyping sequences,the specific eultivar parameters were varied and the model was run with the same management information in four different scenarios.The scenarios consisted of two locations,Wuqiao(37.3°N,116.3°E)and Quzhou(36.5°N,115°E)in Hebei Province(North China Plain),and a dry and a wet growing season for each location.The input parameter G1(corresponding traitkernel number per spike)followed by G2 (corresponding traitkernel weight)had the biggest influence on yield over all scenarios.The input parameters P1V (corresponding traitvernalization requirement)and P1D(corresponding traitphotoperiod response)also played an important role in determining yield.In the dry scenarios a low response in vernalization and photoperiod generated a higher yield compared to a high response.The lower responses caused earliness and the period of late water stress was avoided.The last relevant parameter that affected yield was PHINT(corresponding traitleaf area of first leaf).Thesimulation showed that with an increasing PHINT.yield was enhanced over all scenarios.Based on the results obtained in this study,plant breeders could carefully select the relevant traits and integrate them in their breeding program for a specific region.     

AquaCrop模型在华北平原夏玉米水分研究中的应用

为将AquaCrop模型应用于华北平原夏玉米水分研究中,于2011-2012年在中国科学院栾城农业生态系统试验站进行了夏玉米水分处理试验,在参数率定与模型验证的基础上对华北平原水量平衡及水分利用效率的现状进行了分析。结果表明,AquaCrop模型能够较好地模拟夏玉米的产量、生物量、冠层发育过程以及表层土壤水储量的动态变化。从生物量角度来看,夏玉米的水分利用效率在8月中旬达到最大,可达10 kg/m3左右,其整个生长季水分利用效率为4.9-5.8 kg/m3;从产量角度来看,水分利用效率为2.3-3.0 kg/m3,且在整个生长季土壤水储量呈增加趋势。研究阐明了AquaCrop模型在华北平原地区有较好的适用性,可以应用于夏玉米耗水与水分利用效率方面的研究。     

华北平原作物生产碳足迹分析

【目的】分析华北平原作物生产碳足迹的动态、分布以及构成,为发展低碳农业提供理论支撑与科学依据。【方法】基于中国华北平原河北、北京、天津、山东、河南5个代表省（市）的47个市的耕地面积、农作物播种面积、产量、产值及作物生产投入等统计数据,利用农业领域碳足迹理论及生命周期评价法,估算作物生产的单位播种面积碳足迹（CFs）、单位耕地面积碳足迹（CFc）、单位产量碳足迹（CFy）及单位产值碳足迹（CFv）。以2002年为节点,把1993-2012年分为两个时间段,分析作物生产碳足迹的变化趋势以及华北平原47个市的作物生产碳足迹的分布、构成情况。根据1993-2012年不同市的平均单产,取5个单产最高与5个单产最低的市,分析华北平原高产市与低产市的碳足迹、单位面积投入以及作物构成。【结果】华北平原作物CFs、CFc在过去20年里呈增加趋势,CFs平均值从时段Ⅰ的4.08 tCO₂eq·hm^-2升高到时段Ⅱ的4.72 tCO₂eq·hm^-2,平均变化率为0.66 tCO₂eq·hm^-2·10a^-1;CFc平均值从时段Ⅰ的6.81 tCO₂eq·hm^-2升高到时段Ⅱ的8.12 tCO₂eq·hm^-2,平均变化率为1.16 tCO₂eq·hm^-2·10a^-1。华北平原作物CFy、CFv在过去20年里呈降低趋势,CFy平均值从时段Ⅰ的0.54 tCO₂eq·t^-1下降到时段Ⅱ的0.42 tCO₂eq·t^-1,平均变化率为-0.12 tCO₂eq·t^-1·10a^-1;CFv平均值从时段Ⅰ的3.91 tCO₂eq·¥10^-4下降到时段Ⅱ的2.51 tCO₂eq·¥10^-4,平均变化率为-1.60 tCO₂eq·¥10^-4·10a^-1。华北平原不同区域作物生产碳足迹差异较大,沿海地区（唐山、天津、秦皇岛、东营、烟台等）CFs、CFc较大,CFy、CFv较小,河南南部地区（驻马店、信阳、平顶山、洛阳）CFs、CFc较小,CFy、CFv较大。高产市CFs、CFc显著高于低产市,CFy、CFv显著低于低产市（P＜0.05）;高产市单位面积投入显著高于低产市,且蔬菜种植面积比例高于低产市（P＜0.05）。在华北平原作物生产的碳足迹构成中,灌溉用电（30.25%）、氮肥投入（23.07%）以及农田N₂O直接排放（19.83%）所占比例较大,其他投入所占比例较小。【结论】在过去20年里,华北平原作物单位播种面积碳足迹、单位耕地面积碳足迹呈增加趋势,而单位产量碳足迹、单位产值碳足迹呈降低趋势。在华北不同区域中,沿海各市前两者较大,后两者较小,而河南南部各市前两者较小,后两者较大。碳足迹构成中,灌溉用电与氮肥投入所占比例较高,高产市单位面积投入及蔬菜种植比例较大。     

华北平原冬小麦生命周期环境影响评价

以华北平原高产粮区——山东省桓台县的冬小麦生产体系为例,应用生命周期评价方法,对冬小麦两种不同管理措施进行生命周期资源消耗与污染物排放清单分析,在此基础上进行了生命周期环境影响评价。结果表明,桓台县冬小麦常规管理措施下环境影响较大的是能源耗竭、环境酸化、全球变暖和水体富营养化,生命周期环境影响指数分别为0．139、0．126、0．093和0．060。采用推荐管理措施可使冬小麦生命周期环境影响综合指数由常规管理措施的0．063降低到0．032。能源耗竭和全球变暖影响主要来源于高耗能的农用化学品生产。环境酸化潜力主要来自过量施氮导致的NH,挥发和农用化学品生产中排放的SO2,水体富营养化潜力主要来自冬小麦生长季施氮引起的NH3挥发。实施化肥的节能与清洁生产并减少氮肥使用量,是控制华北平原冬小麦生命周期环境影响的关键。     

基于文献计量分析洋葱研究热点与趋势

为深入了解洋葱研究的发展现状、研究热点和前沿趋势,以2000-2020年Web of Science(WoS)数据库和中国知网(CNKI)数据库收录的洋葱研究论文为数据来源,利用文献计量学方法,运用Citespace和Excel等软件对发文量、主要发文国家和机构、研究主题、研究前沿等进行统计分析.结果显示:1)WoS关...     

华北平原甜高粱蛀茎螟虫为害的初步研究

为掌握华北平原甜高粱受蛀茎害虫的为害情况,对河北和山东2省3地共9个甜高粱品种进行了田间调查。结果发现,目前华北平原为害甜高粱的蛀茎害虫主要有玉米螟(Ostrinia nubilalis)、高粱条螟(Procerasvenosatus)和桃蛀螟(Dichocrocis punctiferalis),其中玉米螟是优势种,占60%以上;品种间受害程度有较大差异,其中有2个品种100%被害,有1个品种受害率仅为15%;植株受害后糖垂度显著下降,平均降低30%以上,受害株与健株在糖垂度指标上存在极显著差异。