CNKI期刊文献计量分析

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1材料与方法

以cnki《中国学术期刊网络出版总库》为检索源，在数据库期刊高级检索口选择检索条件为“主题”，检索词采用“降解地膜”，时间跨度不限，检索时间为2018年7月30日，导出文献格式自定义全选获取作者、机构、年份等信息，将检索结果导入Excel软件，在人工检查和纠错的基础上，剔除科普报道、人物传记及信息简讯等非论文型数据，获得降解地膜研究有效文献。采用文献计量的基本方法，利用Excel软件从文献年际数量、研究区域、载文期刊、研究作者、发文机构、研究关键词等方面对降解地膜研究文献进行整理与统计。

2结果与分析

2.1发文趋势分析。论文的发表量与年代分布情况可以反映该领域理论研究的历史发展轨迹[16]，一时期论文数量的增加速度和数量，在一定意义上说明了这一领域学术研究的理论水平和发展速度，也能在一定程度上反应研究者和实践者对该领域的重视程度[17]。从图1看出，1987—2018年32年期间，国内首次发表降解地膜领域的文献为1987年，次年为空白年份，随后年份年发文量在1~60篇之间波动，至2018年7月30日，共发表降解地膜研究文献389篇。根据其年份分布特点，大致可分为两个阶段：1987—2009年23年期间，检索到的文献只有109篇，占文献总量的28%，年均发文量为4.8篇。此期间降解地膜研究忽冷忽热，其中，1997、2004、2008年这3年降解地膜的研究分别达到一个小高峰，文章数量分别达到10、10、11篇，其余年份文献数量在0~8篇之间起伏不定。2005年是降解地膜研究的低谷期，仅出现了1篇论文。这一阶段，降解地膜开始进入人们的视野，相关研究比较零散，研究处于较低水平，可视为缓慢发展期。2010—2018年9年期间，降解地膜研究文献数量增长较快，2010年仅为13篇，2017年已达到60篇，检索到的文献数量达280篇，占文献总量的72%，可以说超过2/3的降解地膜论文都是近10年产出的。这一阶段，降解地膜研究开始引起国内学者的关注，可视为快速发展期。分析表明，国内降解地膜的文献数量总体偏少，但近年来呈上升趋势，随着国家对农业资源环境领域的重视，可以预测未来降解地膜将成为热点研究领域。2.2研究区域分布。第一研究机构按地区统计结果表明（表1），389篇降解地膜文献广泛分布在国内28个省市自治区，数量为1~62篇不等。新疆、甘肃、山东是降解地膜研究靠前的3个地区，文献量依次为62、38、1篇，分别占文献总量的15.94%、9.77%、7.97%。这些地区分别大面积种植棉花、玉米、花生等作物，对土壤水温的需求较强，地膜使用量、覆盖面积和使用强度在国内均排在前列，地膜残留量也较高，因而对应用降解地膜的需求也较为突出。云南、北京、广东是紧随其后的3个地区，文献量依次为29、29、20篇，分别占文献总量的7.46%、7.46%、5.14%。云南、广东分别种植烟草、甘蔗等作物，地膜使用较为广泛，对降解地膜的研究也较为迫切；北京在降解地膜研究方面占有一定优势，这可能是由于从事降解地膜的农业高等院校、农业科研机构及行政管理单位等比较集中于此的原因。2.3载文期刊分析。从统计情况看，检索到的389篇降解地膜文献分别刊载在175种期刊上，平均每种期刊发文2.22篇，国家期刊、高等院校、科研机构、地方杂志等均有刊载，说明降解地膜的情报源分布较为广泛，其研究已占有一定地位。根据布拉德福定律的区域分析方法[10]，将每种期刊刊载的降解地膜文献数量进行整理，按照核心区、相关区和离散区大致占所有文献总量1/3的原则来划分期刊。核心区为发文5篇及以上的期刊共20种，文献总数148篇；相关区为发文2~4篇的期刊共53种，文献总数139篇；离散区为发文1篇的期刊共102种，文献总数102篇，据此列出降解地膜研究文献离散状况（表2）。分析表明，核心区期刊种类占期刊种类总量的11.43%，载文量占文献总量的38.05%，这一结果与布拉德福定律描述的核心区期刊刊载的文献量要占论文总量的1/3大致靠近；相关区期刊种类占期刊种类总量的30.29%，载文量占文献总量的35.73%；离散区期刊种类占期刊种类总量的58.29%，载文量占文献总量的26.22%。核心区、相关区、离散区3个区发文密度依次为7.40、2.62、1种/篇，核心区发文密度明显集中。20种核心区期刊分析表明（表3），载文量10篇以上的期刊有2种，分别是《中国农学通报》17篇、《现代农业科技》13篇，其余20种期刊为《新疆农业科学》《农业环境科学学报》《塑料科技》《中国棉花》等，载文量在5~9篇之间不等，这些期刊可作为查阅降解地膜文献资料的主要信息源。期刊复合影响因子(IF)是衡量学术期刊影响力的一个重要指标[18]。20种核心区期刊的IF都较低，平均IF仅为0.732。IF≥1的期刊有4种，仅占核心区20种期刊数量的20%，分别是《农业工程学报》(IF=3.118)、《干旱地区农业研究》(IF=1.420)、《中国农业大学学报》(IF=1.367)、《农业环境科学学报》(IF=2.218)；这4种期刊载文量共计28篇，仅占核心区20种期刊的总载文量148篇的18.92%。分析表明，降解地膜研究文章水平总体较低，质量还有待进一步提高。2.4核心作者分析。从整理情况看，389篇文献按第一作者统计共有325人，其中发文1篇的作者281人，2~3篇的作者37人，4篇以上的作者7人，分别占总数的86.46%、11.39%和2.15%。核心作者是某研究领域的引导者和推动者，其研究水平和思想观点对该领域研究与发展具有重要影响，可从发文量来评价核心作者的重要性和影响力，核心作者以普赖斯定律来确定，如式(1)所示[19]。(1)m为核心作者的最低论文数，Nmax为统计年限中最高产作者的论文数。对检索到的文献按第一作者进行统计（表4），最多的作者是太原理工大学水利科学与工程学院的申丽霞，其发文量为5篇，即Nmax=5。将Nmax=5代入公式，得m=2.24，取m=3，即数在3篇及其以上的可列为核心作者。通过统计得出，该领域研究的核心作者共有12位，共44篇，占文献总量的11.31%，与核心作者发文量应占发文总量20%的下限相比，该比例明显偏低。分析表明，近年来降解地膜领域研究人员分布还比较分散，尚未形成一支较为稳定的研究群，且仅有个别作者对自己的研究主题进行了跟踪研究，核心作者不突出。2.5主要研究机构分析。研究机构是作者进行学术研究的依托，为学者研究提供了基本科研平台，尤其是核心研究机构及其动向更成为学者研究的风标[20]。从对第一研究机构降解地膜数量的排序情况（表5）可看出，发表4篇以上文献的机构主要集中在7家，分别是甘肃农业大学草业学院11篇(2.83%)、广州甘蔗糖业研究所10篇(2.57%)、中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所8篇(2.06%)、太原理工大学水利工程与工程学院7篇(1.80%)、内蒙古农业大学水利与土木建筑工程学院6篇(1.54%)、新疆农业科学院土壤肥料与农业节水研究所5篇(1.29%)、新疆农业资源与环境保护站4篇(1.02%)。这些机构的研究主要集中在不同降解地膜在玉米等粮食作物、棉花等经济作物、高粱等饲草作物上的应用效果，考察的大多是降解地膜应用后土壤环境的水热效应及对作物生长发育的影响，少量研究内容涉及到降解地膜的降解特性，个别研究涉及到降解地膜的一般理论综述。分析表明，农业高等院校和农业科研院所是从事降解地膜研究的2类主要机构，是降解地膜领域研究中的核心和中坚力量，且这些机构的研究主要集中在降解地膜的田间应用。此外，近年来降解地膜研究领域引起了政府部门的极大重视，作为农业面源污染防控相关政策的制定以及农业生态环境保护专项等项目的实施单位，也参与了降解地膜领域的研究，新疆农业资源与环境保护站作为政府农牧部门单位在文献数量排名靠前的第一研究机构中出现，也佐证了这一趋势，凸显了研发降解地膜旨在防控农业环境污染的初衷要义。在文献整理过程中还发现，从研究机构合作情况来看，降解地膜研究领域教学、科研与推广单位之间的合作较多，地膜生产企业参与的极少，仅有山东地区的山东天壮环保科技有限公司等个别企业参与了一些研究，这是今后需要投入研发力量和鼓励支持的领域。2.6高被引论文分析。引用频次反映文献的参考和应用价值等，被引用频次越多，说明本论文对学术研究及交流所起的影响就越大[21]。本文将被引次数在70次以上的论文视为高被引文章，共有9篇文章，总被引次数为841次（表6）。这9篇文献分布在《农业工程学报》等8种期刊上，均由核心期刊刊载。被引次数最高的论文是太原理工大学水利科学与工程学院申丽霞于2011年发表在《农业工程学报》上的论文《可降解地膜对土壤、温度水分及玉米生长发育的影响》，被引频次为119次；中国农业科学院麻类研究所吕江南于2007年发表在《中国麻业科学》上的论文《农用薄膜应用现状及可降解农膜研究进展》、西南科技大学材料学院黎先发于2004年发表在《塑料》上的论文《可降解地膜材料研究现状与进展》，被引频次均为112次，其余论文被引频次介于70~95次之间。由于文献的引用有滞后性，这9篇引用频次最高的文章都发表于2012年之前，这些文章具有一定的参考价值。2.7关键词词频分析。关键词是作者从高度概括的角度提出的一组反映文献核心内容的科技词汇，关键词统计分析的目的在于寻找科学研究趋势，帮助研究者快速掌握科研动态[22]。词频分析法是利用可以解释或表达文献核心内容的关键词或主题词，在某一研究领域文献中出现的频次高低，来确定该领域研究热点和发展趋势的文献计量方法[23]。统计数据表明，389篇降解地膜研究文献共出现关键词677个，出现频次1737次。剔除与检索主题重复的“可降解地膜”“降解膜”“崩坏地膜”等显而易见没有分析意义的关键词，列出词频出现在10次以上的高频关键词（图2）。由其分布图可看出，根据其研究角度，大致可分为降解地膜类型、降解地膜应用作物和降解地膜研究指标3大类研究热点。从降解地膜类型关键词看，“生物降解地膜”共在36篇文献中出现，“生物降解膜”“生物降解”“光降解”在19篇文献中出现，“光降解地膜”在11篇文献中出现，“双降解地膜”共在13篇文献中出现，可见降解地膜类型研究主要集中在生物型降解型、光降解型及双降解型，且以生物降解型为主；从应用作物关键词看，“玉米”共在60篇文献中出现，“棉花”共在32篇文献中出现，“烤烟”共在16篇文献中出现，“甘蔗”共在12篇文献中出现，“马铃薯”“花生”各在11篇文献中出现，可见降解地膜的主要应用作物为玉米、棉花、烤烟、甘蔗、马铃薯和花生；从研究指标看，“产量”共在61篇文献中出现，“土壤温度”共在37篇文献中出现，“土壤水分”共在25篇文献中出现，可见降解地膜研究指标主要集中在土壤温度、土壤水分及作物产量3个方面。从高频关键词的分布可以看出研究的热点，而低频关键词中则可能包括创新点[22-23]。限于篇幅，词频出现在10次以下的关键词没有列出，从其分布可知，“降解率”在8篇文献中出现，“降解性能”在7篇文献中出现，“环保”在4篇文献中出现，“降解产物”“工艺”各在2篇文献中出现，“安全期”“可控性”各在1篇文献中出现，这些关键词恰恰是评价某种降解地膜产品成熟与否的关键指标，应在今后研究中予以注重和加强。

3结论

1987年以来32年间降解地膜研究领域共发表文献389篇，前23年期间降解地膜研究忽冷忽热，可视为缓慢发展期。近10年来其速度和数量总体呈上升趋势，可视为快速发展期；全国各地对降解地膜均有一定研究，新疆、甘肃、山东等地膜应用广泛的地区是降解地膜田间应用研究靠前的3个地区，应用作物涉及玉米、马铃薯等粮食作物和棉花、甘蔗、烤烟等经济作物；降解地膜文献分别刊载在175种期刊上，《中国农学通报》《现代农业科技》等22种期刊是核心区期刊，降解地膜研究文献的水平总体还较低；甘肃农业大学草业学院、中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所等农业高等院校和农业科研院所是从事降解地膜研究的2类主要机构，研究主要集中在田间应用方面。教学、科研与推广单位之间的合作较多，地膜生产企业参与的极少；申丽霞、严昌荣等是降解地膜研究领域的核心作者，该领域的研究人员还比较分散，领军人物比较匮乏；降解地膜被引次数70次以上的9篇高被引文章分布在《农业工程学报》等8种期刊上，被引次数最高的论文是太原理工大学水利科学与工程学院申丽霞于2011年发表在《农业工程学报》上的论文《可降解地膜对土壤、温度水分及玉米生长发育的影响》；降解地膜类型研究、应用作物研究和水热变化、产量效益等指标研究是降解地膜研究的3类主要内容，分别涉及“生物降解”“玉米”“土壤水分”等关键词，而降解地膜制造工艺、环境评价等方面涉及的关键词，如“可控性”“安全性”等较少甚至缺乏。

4讨论

覆膜应用于干旱半干旱区，一方面提高土壤温度，另一方面减少无效蒸发提高土壤水分含量和水分利用效率[24]，在中国已成为一种不可替代的高效农业工程[25]。中国地膜覆盖面积居世界首位，大量传统聚乙烯地膜的使用对农业生态环境带来的负面效应是不容忽视的现实问题[5]。此外，石油能源紧缺引起地膜生产原料聚乙烯等上涨，使得地膜价格和可持续发展问题日益突出。近年来，中国对推进农业生态环境保护与治理重视程度越来越高，提出最紧迫的就是要围绕“一控两减三基本”目标打好农业面源污染防治攻坚战。寻求兼具传统地膜覆盖功能与环境包容性的替代产品，是当前转变农业生产方式和适应农业环境保护理念的现实需求。降解地膜具有与传统地膜类似的保温和保水效果，还具有自然降解作用，发展降解地膜可作为解决残留地膜对农田环境影响的有效措施[26]。根据其制作材料与降解特性不同，降解地膜大致可分为光降解地膜、双降解地膜、生物降解地膜、液态喷洒薄膜、多功能农用薄膜等类型，其中前3种研究较为广泛[27]。光降解地膜最早进行研究应用[28]，由于覆土后光降解便停止，并且不能够完全降解；之后光/生物可降解膜研究较多[29]，但应用性能较差；生物降解地膜是新的研究类型[30]，淀粉基生物降解地膜具有很好降解性但亲水性强，吸水后力学性能显著下降，降解时间不易控制[31]，而聚酯类完全生物可降解膜能够被完全分解成为二氧化碳和水，且生产工艺简单，地膜稳定性强，其研究逐渐增多[32]。近年来，纸基地膜、草纤维地膜等环保地膜又成为研究热点，因其强度较高，保温、保湿效果好，使用后在土壤中降解性能良好，无污染，并有培肥土壤作用，有望成为替代普通塑料地膜的理想选择[33-34]。还有一个共同问题是，无论哪种降解地膜，在生产和应用中都存成本高的问题[27-32]。尽管受生产成本、加工工艺、降解性能等诸多因素影响，目前真正成熟的降解地膜还较少，其推广应用仍面临诸多问题，但无论从环境保护角度看，还是为缓解石油资源枯竭的压力，加强降解地膜研究都具有重要意义。就当前而言降解地膜和普通塑料地膜会长期共存，但降解地膜最终会代替传统地膜[35]。目前，国内降解地膜的研究内容大都集中在田间应用方面，主要侧重于田间应用后对土壤水分、土壤温度和作物产量的影响等基本功能性研究[28-32]，而在生产工艺、降解机理等关键方面的研究偏少、偏浅，尤其是降解产物的环境安全评价方面的研究缺乏。发展降解地膜的根本目的在于解决地膜对农田生态环境带来的负面影响[36]，降解地膜在今后的研究方向和趋势上，重点应密切生产、教学、科研、推广、评价等各个环节的协作，深入研究制造材料的改性技术和成型工艺，注重降低产品成本，实现可完全降解，最终维护环境安全。有研究指出[37]，为有效替代传统聚乙烯地膜，降解地膜应用体系需满足“四性一配套”要求，即：功能性──改善生物降解地膜的增温保墒性能，为作物生长创造良好微环境；操作性──提高生物降解地膜的拉伸强度，满足机械覆膜需求；可控性──保持一定时间不破裂和降解，满足作物功能需求；经济性──降低生物降解地膜的成本，实现经济可用；配套性──根据生物降解地膜特性改革种植模式和方式，形成与生物降解地膜应用相适应的技术体系。结合目前降解地膜的研究现状和农业生产中的环保需求，建议在“四性一配套”体系内，将安全性──评价降解产物的环境包容性和友好性，彻底消除对土壤生态和作物生长的负面影响纳入其中，从而形成“五性一配套”的降解地膜研发、生产、应用、评价综合体系。