盐碱土是盐土和碱土的统称,通常情况下盐化和碱化相伴而生,严重程度各有不同
[1]。盐碱化土壤在全世界分布广泛,遍布六大洲30多个国家。据世界粮农组织不完全统计,全球约有9.55亿hm
2盐碱地,其中我国盐碱地面积就达到9 913万hm
2,分布于19个省区
[2-3]。当前全球盐碱地以每年150~200万hm
2速度在增长
[4]。造成土壤盐碱化的原因多种多样,如人口增长、管理不善、森林砍伐、海平面上升和海水侵入地下水后被用于灌溉等,各种极端天气的频繁发生也使得土壤盐碱化的风险与日俱增
[5-6]。
盐碱土土壤结构差、肥力低下、土壤易于板结,从而导致土壤质量下降、生物多样性降低,植物难以正常生长
[1],同时也会进一步导致区域生态环境退化
[7]。全球盐碱土壤的治理对土壤资源保护、消除饥饿带来的严重威胁,及促进全球农业可持续发展起着重要作用
[8-9]。作为国土土地后备资源,盐碱地治理在我国具有重要性与紧迫性,对维护粮食安全、耕地保护,推动区域经济发展、改善生态环境,促进社会生态可持续发展具有重要意义
[10-12]。党和国家对盐碱地的治理十分重视,2024年中央一号文件
[13]中明确指出:我国农业资源短缺,要提升农业的可持续发展能力,实施盐碱地改造科技示范,不断增强粮食生产能力,分区分类开展盐碱耕地治理改良,“以种适地”同“以地适种”相结合,支持盐碱地综合利用试点。随着科技的进步,盐碱地的治理理念也在发生改变。要想在盐碱地种出产量高的庄稼,就得先“医治”土壤。杨劲松等
[10]发现土壤重构手段包括深耕晒垡、客土、秸秆隔层、生物质炭压碱以及铺沙压碱等,这些方法可以增强土壤的渗透性,减少盐分在耕层的积聚,使盐碱地治理从简单的“压盐沥碱”过渡到更加综合的“土壤重构”策略
[14]。
盐碱地在全球分布广泛,对全球生态平衡的维持起到至关重要的作用。盐碱地资源的修复治理,对我国乃至全球的绿色经济发展具有非凡意义。盐碱地是一个巨大的碳汇系统
[15],结合碳中和开展盐碱地领域的相关研究,势必会对中国实现碳中和起到一定的推进作用。立足国情农情,因地制宜开展盐碱地综合利用,既是保障国家粮食安全的应有之义,也能够为世界盐碱地治理利用提供中国经验。同时,推进盐碱地综合利用,也是改善水土生态环境、推进农业绿色低碳发展的有效途径
[16-17]。
文献计量学是利用各种数学及统计学的方法,对期刊、论文和图书等的外部特征(文献指标)等进行比较、归纳分析
[18],以揭示某一领域内的研究热点、发展规律和动向。曹天正等
[19]利用文献计量分析软件,研究了滨海地区地表水-地下水-海水三者之间的相互作用关系,为盐碱地领域的学者提供了重要参考。为深入了解全球盐碱地治理的研究进展,本研究以该领域文献计量数据为基础,对2012—2021年间中国知网(CNKI)数据库和Web of Science(WOS)数据库的文献进行分析,以期为我国盐碱地治理提供参考依据。
1 材料与方法
为保证数据统计与分析的代表性,选择中国知网数据库和Web of Science全文数据库进行检索,检索时间为2012年1月1日—2021年12月31日,筛选与主题词高度匹配的文献为研究对象。在CNKI数据库中,以“盐碱地”、“盐碱土”或“盐渍土”为主题词,检索到文献1.08万篇;在WOS数据库中,以TS=((saline-alkali OR saline and alkaline OR salinization OR sodic) AND (soil OR land))为主题词,检索到文献6 137篇。
采用文献计量法从年发文量、国家发文量、文献类型、载文期刊、高频次被引论文、资助基金和研究机构等方面进行分析,通过数学和统计学进行了定量的统计和定性的分析。利用Excel 2022软件处理数据,采用VOSviewer和Origin 2022软件进行文献热点分析和绘图。
2 结果与分析
2.1 年发文量
年发文量可以反映出盐碱地领域的发展情况、发展速度与趋势。2012—2021年,在盐碱地相关领域内,中文与英文发文量均呈上升趋势,中文发文量高于英文发文量,但是中文发文量相较于英文增速缓慢(
图1)。2012年中文发表990篇盐碱地相关文献,英文发表386篇;2021年中文发文量是1 081篇,英文发文量是1 025篇,中英文发文量差距明显减小。中文发文量在2012—2020年间增速缓慢,2020和2021年略下降,可能是因为检索时间尚早,部分最新期刊还未录入数据库。WOS数据库检索到的英文发文量在2012—2017年呈现缓慢增长趋势,但是在2017—2021年间增长迅速,增幅达到530篇,这反映了盐碱地相关领域在国际上更加受到研究者的重视。
2.2 国家发文量
国家发文量和年份关系在一定程度上反映国家在盐碱地研究水平及其重视程度。2012—2021年间中国发文量整体呈增长趋势,2017年后迅速增长,发文数量居首位,远高于其它国家,仅2021年发文量占总发文量的比例超50%(
图2和
表1)。虽然中国发文量位居第一,但篇均被引频次仅14.04次;美国发文量位列第2名,其发文量整体呈现缓慢增长趋势;其它国家整体保持平稳发展状态。近10年第6到第10名国家发文量均在200篇左右,差距很小。篇均被引次数最高的是发文量排名第九的加拿大,达到26.23次,可见我国文章质量和影响力有待提高。
2.3 学科分布与研究方向
研究方向与学科分布一定程度上反映相关领域目前研究现状和未来的发展趋势。对盐碱地领域相关文献统计分析发现,CNKI文献涉及的学科方向共30个,前三分别是农业基础科学、农艺学、自然地理学和测绘学(
图3(a))。可见盐碱地是农业和土地资源领域的研究重点。WOS文献涉及124个学科方向,发文量最高的前三名学科是环境科学与生态学、农学和水利(
图3(b)),这与国内CNKI检索的前三位学科较相似。根据自然资源的定义与基本属性对盐碱地资源进行分类,主要包括盐碱土、盐生植物、咸水和微咸水,以及生态和旅游资源等
[20]。对比CNKI和WOS数据库盐碱地文献涉及的学科方向发现,国外对于盐碱地领域涉及的学科更具体,是从自然资源的角度对盐碱土及其相关领域进行研究,从环境生态、农业到植物、陆地和海洋生物,再到生理学、气象学和公共环境等;而国内对盐碱地领域的研究涉及方向较宽泛,没有精准深入地研究分析,因此还有较大学科研究空间
[21]。
2.4 关键词热点分析
热点图可以在一定程度上反映出盐碱地研究重点和学科交叉情况(图
4和
5),图上标注的是关键词,标签越大则关键词出现的频率越高,标签间连线距离越近则其关系越密切。整体看国内外盐碱地领域的关键词热点分析,近10年国内外对于盐碱地领域的研究方向和重点既有相似也有一定的差别。国内研究热点围绕盐碱地和盐渍土切入(
图4),研究内容主要涉及耐盐植物、土壤理化性质、土壤修复治理、水盐运移、去盐材料研发及应用等方面。在盐碱地土壤的修复治理和机理研究中,我国以盐碱土的改良为主体,关注去盐环境材料研发及应用,如脱硫石膏、腐植酸和土壤调理剂等;同时关注水利工程措施对盐碱地改良效果及植物生长评价。国际上更多关注的是盐碱地治理、植物生长效应和物种多样性,并且扩展延伸到地下水和河流的次生盐碱化领域(
图5),对于盐碱地治理材料方面的重视程度稍弱。未来各个国家应加强学术交流合作,致力于去盐材料的研发及实际应用效果评价。
2.5 载文期刊
CNKI中发文量前10名期刊的文献发表数量见
表2。这些期刊的发文量仅占发文总量的5.5%,说明文献发表分散在多个期刊上。其中《农业工程学报》10年间发表相关文章75篇,篇均被引频次31.33,远高于其它期刊,说明该期刊在盐碱地领域具有一定的学术地位和影响力;《岩土工程学报》发文量排第8,但其篇均被引频次排在第3位,说明该期刊文章水平较高。WOS在盐碱地领域收录的文章涉及204本期刊,发文量前10名期刊的文献发表情况见
表3,前10名期刊的发文量占发文总量的18.6%。其中
Science of the Total Environment 10年间发文量为212篇,篇均被引频次23.81,JCR分区为1区;
Geoderma发文量位列第7,但5年平均影响因子高达6.183,JCR分区为1区,篇均被引频次第1,达到27.87次/篇。分析上述2本英文期刊刊登的文章,多为国际高水平的文章,说明二者在国际盐碱地领域有一定的影响力。
2.6 高被引文章
近十年高被引文章被引频次的多少可以反映该文章的质量和影响力,也一定程度上反映盐碱地领域研究水平和科研实力。CNKI数据库被引频次数排名前10的文献见
表4,排首位的发表于《地理学报》,“土壤盐渍化研究现状及未来研究热点”一文结合国内外盐碱地领域研究进展,总结我国近70年土壤盐渍化关注的内容,并提出盐碱地领域的研究重点和方向。WOS数据库被引频次排名前10的文章见
表5,中国所属文章0篇,而美国有6篇,反映出美国在盐碱地领域的研究水准和科技实力。被引频次居首位的是Mechanism of salinity tolerance in plants: physiological, biochemical, and molecular characterization,该文作者从生理生化和分子的角度,分析植物的耐盐机理,提出耐盐植物在盐碱地修复治理上具有很大的应用前景。而Global change pressures on soils from land use and management一文分析了在当前全球土壤退化的压力下,土地的利用管理对全球土壤变化的影响,并考虑实施土壤恢复计划,提出进行盐碱土的恢复是十分必要的。
2.7 发文机构
2012—2021年CNKI和WOS数据库中盐碱地领域发文量排名前10的机构见
表6和7,中、英文发文量总和各占检索量的17.4%和30.8%。中文发文量前三名机构分别是山东农业大学、内蒙古农业大学和宁夏大学,这3所大学所在地区均有盐碱地分布,包括滨海盐碱地、黄淮海平原内陆盐碱地、河套灌区盐碱地、苏打盐碱地和内陆干旱地区盐碱地;其中山东农业大学的文章篇均被引频次位于第1,说明其发文质量高。英文发文量前10的机构中我国占6个(
表7),反映中国在盐碱地研究领域关注度高,但最高篇均引用频次为20.98,不及发文量第5名的League of European Research Universities Leru(欧洲研究型大学联盟),说明我国还应该加强研究水平和文章质量。
2.8 资助基金
统计2012—2021年CNKI和WOS收录盐碱地领域文章的基金资助项目,前10名见
图6。我国对盐碱地领域关注度很高,投入很多基金,前三名的基金资助项目依次是国家自然科学基金、国家科技支撑计划和国家重点研发计划。国际资助前10名基金中7项属于中国,且前3名均属中国,可见我国对盐碱地相关领域的重视程度较高,国际上其他国家未能很好的投入科研经费支撑科学研究。
3 结论与展望
土壤盐碱化是全球性问题,会导致土地资源和粮食产量受到严重威胁,积极开展盐碱地领域的相关研究对于保护土地资源,恢复退化土壤,维持生态平衡和自然可持续发展具有极大的经济和生态效益。本研究通过对国内外盐碱地相关领域文献的分析得出如下结论:
1)近年来,全球盐碱地领域的研究呈现增长趋势,中文发文量超过英文。虽然期刊Science of the Total Environment发文量最高,但被引频次最高的文章在International Journal of Genomics期刊,且主要发文机构为美国、加拿大等国家。我国在盐碱地领域的研究水平和影响力有待提升。
2)在近10年内,国内较有影响力的研究机构包括山东农业大学、内蒙古农业大学和宁夏大学,而国际发文量前10的机构主要来自中国、印度、埃及、欧洲和俄罗斯。中国科学院是发文量最高的机构,但欧洲大学研究联盟的文章篇均被引频次最高。
3)国内外资助前10名的基金项目多数来自中国,尤其是国家自然科学基金,其他国家在盐碱地领域的投入较少。
4)在盐碱地领域,国内外的研究热点较为相似,但国际上更关注河流地下水的盐碱化和生物效应。未来可能集中在开发新型的环境友好去盐材料,以及探讨盐碱地农业的可持续发展策略,从而带来生态和经济效益上。
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