On Progress of Spontaneous Vegetation Based on Wos and Citespace

PAN Wangyun; YAO Limin; GUO Beilin; ZENG Jingjing; LYU Zhilong; CHOU Mingyue; JIANG Xinyi; YAN Shujun; CHEN Ying

doi:10.13718/j.cnki.xsxb.2022.03.012

2022 Volume 47 Issue 3

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PAN Wangyun, YAO Limin, GUO Beilin, et al. On Progress of Spontaneous Vegetation Based on Wos and Citespace[J]. Journal of Southwest China Normal University(Natural Science Edition), 2022, 47(3): 100-110. doi: 10.13718/j.cnki.xsxb.2022.03.012

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PAN Wangyun, YAO Limin, GUO Beilin, et al. On Progress of Spontaneous Vegetation Based on Wos and Citespace[J]. Journal of Southwest China Normal University(Natural Science Edition), 2022, 47(3): 100-110. doi: 10.13718/j.cnki.xsxb.2022.03.012

On Progress of Spontaneous Vegetation Based on Wos and Citespace

College of Landscape Architecture, Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou 350002, China

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Corresponding author: CHEN Ying
Received Date: 10/01/2021
Available Online: 20/03/2022
MSC: TP311; S601

Abstract

A bibliometric analysis was taken on the research literature of spontaneous vegetation in order to understand the research status in this field. The authors, regions, time and institutions of spontaneous vegetation in Web of science database from 2002 to 2020 were analyzed by Excel, and CiteSpace used to analyze the co-occurrence and emergence of keywords. A total of 958 related literature information were retrieved in the Web of Science database. The number of published papers showed a fluctuating upward trend. The keywords of calcareous grassland, mine, growth, system, spontaneous vegetation and human disturbed habitat have been emerging for more than five years, which indicates that the research on these aspects is a continuous hot spot during this period. Land, biodiversity conservation, habitat and functional trait are the new emerging words in recent five years, which indicates that these aspects have become the new research frontier and hot spots of plants in recent years. It is concluded that, in the recent years, in the research focused on spontaneous vegetation, more attention began to be paid to the species composition of spontaneous vegetation in urban environment, and the impact of spontaneous vegetation on ecological diversity, and more began to explore the application strategies of spontaneous vegetation in urban landscape.
- spontaneous vegetation,
- web of science database,
- CiteSpace,
- visualization

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通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com

1.
沈阳化工大学材料科学与工程学院沈阳 110142

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自生植物是指未经人工栽培就能够自然生长演替的植物群体^[1-2].它们的生长范围可以从较大的空地到很小的微生境，例如地面裂缝或人行道上.研究表明，自生植物可以为城市的生态系统服务，并作出重要贡献，比如为昆虫和其他节肢动物提供栖息地^[3].这些植物长期生长在城市，适应了城市生态环境，污染抗性强，能在无人为管理的情况下自然地生长繁衍，并形成一定的自然景观^[4].有研究发现城市公园中植物物种的同质化现象越来越严重，这对城市植物的物种多样性产生了影响^[4].而自生植物不仅能在城市形成稳定的植物群落，强化城市植物的地域性特色，最重要的是这些植物群落可以在低人工管理强度的条件下自我更新演替，极大地节省人力物力，增加城市生态多样性.对城市自生植物进行调查研究，选择能够忍受稀薄、贫瘠的土壤和能够抗严重干扰的物种进行应用，对于丰富城市植物多样性具有一定的实际意义.

CiteSpace是一款用于分析科学文献中蕴含的潜在知识，并在科学计量学、数据和信息可视化背景下发展起来的引文可视化分析软件^[5].利用CiteSpace进行共词分析可以研究一个特定领域的知识基础和研究前沿.共词分析是一种通过测量关键词或主题词的频次来探测特定领域中研究热点变化的研究方法^[6].

为明确近年来国际范围内自生植物领域的研究热点和研究前沿，本研究根据Web of Science(WOS)数据库信息，运用文献计量学方法对国际自生植物的相关关文献进行了分析.

1. 数据来源与研究方法

1.1. 数据来源

本研究使用的数据全部来源于美国Thomson Reuters公司Web of Science(本文简称“WOS”)平台的WOS核心合集.分别以“spontaneous plant(自生植物)”或“spontaneous vegetation(自生植物)”为标题和主题进行搜索，文献类型选择“Article”或“Review”.时间跨度为1980-2020年，最终共检索出958条文献题录.但由于数据显示有关自生植物的论文在2002年才第一次出现，因此本研究最终将搜索时间定为2002-2020年.

1.2. 研究方法

本研究采用以数量统计为基础的文献计量学分析方法，利用WOS的分析检索功能结合Excel对所得的958条文献数据进行初步的年度、文献主题类别、研究论文的作者、发表时间和地区进行统计分析，形成对自生植物研究领域的初步认知.

借助CiteSpace v.5.6R4分析工具，主要参数设置为Time Slicing：2002-2020；Node Types：分次选取Author，Institution，Country，Keyword；时间切片：Top N50；Pruning：pathfinder & pruning sliced networks.其余参数按照默认参数设置.

3. 结论与讨论

本研究利用CiteSpace软件对2002-2020年Web of Science数据库发表的自生植物的相关文献进行计量统计和分析，对自生植物相关文献的发文数量年变化、发文主题类别、发文地区、作者、研究机构、出版物、关键词共现和关键词突现等进行了可视化分析，得出以下结论.

1) 2002-2020年自生植物的发文数量整体上呈现波动上升的趋势，其中近6年的发文数量占总发文量的46.9%，可以看出自生植物的研究热度和受重视程度正在不断上升.生态学、环境科学、植物科学是与WOS自生植物关系最为密切的3个发文主题类别.自生植物相关论文发文量最多的3个国家分别是巴西、捷克和西班牙.中国的发文量和H-index指标排名都比较靠后，可以推测中国在自生植物领域的研究可能处于初步发展的阶段.《ECOLOGICAL ENGINEERING》《RESTORATION ECOLOGY》和《REVISTA BRASILEIRA DE CIENCIA DO SOLO》是刊载自生植物相关论文最多的3个刊物.发表自生植物相关论文最多的3个机构分别是捷克共和国科学院(Acad Sci Czech Republic)、法国国家科学研究中心(Centre National de la Recherche Scientifique)和捷克科学院植物研究所(Institute of Botany of the Czech Academy of Sciences).但是中国排名最前的机构是排在第12名的中国科学院(Chinese Acad Sci)，可以看出中国在这方面的研究还是落后于其他国家.因此，后续中国关于自生植物的研究还有较大的发展空间，可加大对此方面的研究与探索.

2) 从关键词节点大小和突现分析可以看出，出现较早的关键词是“vegetation(植被)”“restoration(恢复)”“regeneration(再生)”“growth(生长)”等.说明自生植物在研究初期更倾向关注这几个方面的研究.“calcareous grassland(石灰性草原)”“mine(矿)”“growth(生长)”“system(系统)”“spontaneous vegetation(自生植物)”“human disturbed habitat(人类干扰)”这6个关键词的突现时间均超过5年，说明在此期间对这几个方面的研究是持续的热点.“dynamics(动力学)”“habitat(栖息地)”“spontaneous vegetation(自生植物)”“growth(生长)”“system(系统)”“biodiversity conservation(生物多样性保护)”这6个关键词的突现强度均超过了4，表明在此期间，更多的学者关注于自生植物在这些方面的研究.“land(土地)”“biodiversity conservation(生物多样性保护)”“habitat(栖息地)”“functional trait(功能特性)”都是近5年来新出现的突现词，说明这些方面成为近年来自生植物新的研究前沿和热点. 因此，未来中国关于自生植物领域的调查研究可从这几个角度去切入，以得到更新的成果.

3) 从关键词共现图谱来看，生物多样性保护(biodiversity conservation)、可持续农业(sustainable agriculture)和城市生态学(urban ecology)是大小排名前3的聚类.其中聚类0生物多样性保护(biodiversity conservation)的平均引用时间为2008年.随着城市进程化的加快，城市中的自然生境不断减少，同时城市园林在人为建设下，园林植物种类单一，城市中的生物多样性受到了很大的影响.而自生植物多为城市乡土物种，最重要的是这些植物群落可以在低人工管理强度的条件下自我更新演替，极大地节省人力物力，增加城市生态多样性.Madre F等^[13]对法国的115个绿色屋顶进行自生植物调查，共发现176种维管植物，其中86%是乡土物种.作者表明如果可以在城市中大规模的发展绿色屋顶，这将在城市生物多样性中发挥一定的作用.此外该聚类中也有许多关于自然恢复废弃采矿场生态的文章^[14-16]，比如Baasch A等^[14]在一个为期9年的实验中，评估了德国一个矿区的自发演替和辅助场地恢复(通过干草转移和播种引入物种)的效果.

聚类1可持续农业(sustainable agriculture)的平均引用时间为2009年.在该聚类中的关键词多是与土壤相关的土壤有机质、土壤质量、干物质和土壤有机碳等.其中最高被引文献是Bochet E等^[17]对高速公路边坡的坡度特征对植被和水蚀的影响研究，该研究结果表明坡度大于45度的路段几乎没有植被生长.相对于土壤水势而言，土壤中可用水的持续时间短是限制植物在道路路堑和朝南斜坡上定居的一个因素.其次Bonthoux S等^[18]在关于荒地如何促进城市生物多样性的综述文章中指出荒地是被定义为具有自生植被(即野生植物)的废弃地点.在大多数情况下，荒地比其他城市绿地拥有更多的物种，在推动城市地区生物多样性保护方面具有真正的潜力.

聚类2城市生态学(urban ecology)的平均引用时间为2014年.城市栖息地的特点是干扰程度高、大面积的不透水的铺装.在大多数城市地区，各地的自发植物提供了重要的生态服务，Tredici P D^[19]认为学习如何管理自发的城市植被以增加其生态和社会价值，可能是一个比尝试恢复城市建成之前生态系统更具可持续的战略.Jim等^[20]则对香港城市中的垂直人工栖息地——砖石挡土墙上的自生植物进行了多项调查研究.他们发现香港旧城区中大约270处有明显的植物定植的墙体.其中树木主要由桑科榕属特别是榕树组成.并且乡土物种大大多于外来物种.草本植物、灌木和乔木幼苗，受水分养分和生境连通性的双重影响.一些鸟类和蝙蝠食用了植物的果实，促进了植物种子的传播和发芽，而太阳能通道、垃圾坑、潮湿的表面和排水管的渗漏为植物发芽和发育提供水分.风化的基质可促进植物定植，从而提高了建筑材料和维护质量较差的旧建筑物的生物接受度^[21].

4) 从WOS中搜索到的有关自生植物的最高频次引用文献来看，其中大多数文献是研究开采过后的采矿场、采石场的遗址修复中植被的自发演替过程情况^[22-23]，或是与农田的土壤恢复有关^[24-27]，这些文章的发表时间都较早，大多集中于自生植物研究的初期阶段.可以看出在这个阶段，学者们比较关注自生植物在人类开发利用后的场所的自然演替的情况.但是近年来，自生植物的研究重点开始更多地关注城市环境中自生植物的物种组成，以及自生植物对于生态多样性，尤其是对于城市生态多样性的影响^{[2, 28-30]}，并且更多地开始探讨自生植物在城市景观中的应用策略^[31-34].

本研究通过采用以数量统计为基础的文献计量学分析方法，利用WOS的分析检索功能结合Excel对所得文献数据进行客观的统计分析，形成对自生植物研究领域的初步认知.由于该数据库以外文论文为主，因此后续研究可针对国内数据库中的自生植物相关文献进行分析，并系统地分析国内关于自生植物的发展方向以及热点.目前国内关于自生植物的发文数量相对于其他国家还较少，建议未来可加强在此方面的研究以及对生物多样性、可持续农业和城市生态学方向进行创新性探索.

Figure (4) Table (5) Reference (34)

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