基于文献计量分析的穿透雨空间异质性及其时间稳定性研究进展

Research progress of the spatial heterogeneity and temporal stability of throughfall based on bibliometric analysis

摘要

穿透雨空间异质性及其时间稳定性是影响植被生态系统水养分资源有效性的重要生态水文过程，目前缺乏对该领域进展的系统总结。本研究以“throughfall”、“spatial heterogeneity”、“temporal stability”等为主题词，检索2000—2022年Web of Science数据库，共筛选获得517篇文献，采用CiteSpace和R软件Bibliometrix包，从论文数量、研究热点、前沿趋势，和发文国家、机构和学者及其合作关系展开计量分析。结果表明：1）全球穿透雨空间异质性及其时间稳定性论文数量年均增长5.0%：发文国家集中在美、中、德等少数国家（占论文总数的51.3%）；发文机构主要是中国科学院（6.8%）；关键学者为Levia DF（3.7%）；刊登期刊主要是Journal of Hydrology （12.8%）等；研究区主要集中在湿润区（66.7%）和暖温带（49.7%）。2）2000—2009年研究主要关注样地尺度穿透雨对土壤水养分的补给；2010—2013年关注地表水文和冠层沉积物运移过程；2014—2022年着重结合冠层截留、土壤蒸发和土壤水分动态的“冠层-地表-土壤”完整水文路径系统分析，强调对时间稳定性的精准刻画。3）我国该领域发文数量全球第2（83篇，16.1%），2011年后年均增长率高达49.7%，然而2000—2022年年篇均引用仅16.9次，在发文量前20位国家中排第16位。综上，自2000年以来穿透雨时空特征研究取得重要进展，我国在该领域成果增长尤为迅速，但研究影响力亟待提升。在未来研究中需结合地球关键带水文过程深入分析穿透雨在“大气-植被-土壤连续体”中水养分耦合和污染物迁移中的重要作用，以期深刻了解森林生态水文过程、格局和影响机制。

Abstract

The spatial variability and temporal stability of throughfall are essential ecohydrological phenomena shaping water and nutrient dynamics in vegetation ecosystems. Due to the lack of systematic summary of research progress in this field， a total of 517 papers published from 2000 to 2022 in the Web of Science database were obtained by taking ‘throughfall’， ‘spatial heterogeneity’， ‘temporal stability’，etc. as keywords. This study conducted the bibliometric analysis using CiteSpace and R software Bibliometrix package from the perspectives of literature amount，research hotspot and progress，and key countries，institutes，researchers and their collaborations on this field. The results indicate that： 1） The global average annual growth rate of academic papers was 5.0%. Mainly concentrated in the United States，China and Germany， which occupied 51.3% of the total. The key contributors were the Chinese Academy of Sciences （6.8%） and researcher Levia DF （3.7%），and the main journal published was Journal of Hydrology （12.8% of total papers）. Most studies were conducted in humid （66.7%） and warm temperate （49.7%） zones. 2） From 2000 to 2009，the research focused on the plot scale，which emphasized the impact of throughfall on soil water and nutrient replenishment. From 2010 to 2013，attention shifted to surface hydrology and the intricate processes involved in transporting canopy sediment. From 2014 to 2022，studies addressed the holistic hydrological pathway connecting the canopy，surface and soil by incorporating observations of canopy interception，soil evaporation，and soil moisture dynamics and with explicit emphasis on the precise characterization of temporal stability. 3） China ranked the second globally in terms of the number of papers published （83，16.1% of the total） with a notable annual growth rate of 49.7% since 2011. Despite high publication volume，the average citations per paper remained modest at 16.9 from 2000 to 2022. In terms of citation impact， China hold the 16th position globally. In summary，significant progress has been made in throughfall dynamics research since 2000，particularly in China. However， its research influence urgently needs to be improved. Future investigations should explore the pivotal role of throughfall in water， nutrient and pollutant transport within the intricate ‘atmosphere-vegetation-soil continuum’ of terrestrial hydrological processes. International collaboration is imperative for a profound understanding the intricate processes， patterns and influencing mechanisms of forest ecohydrology.

Graphical abstract

关键词

穿透雨 / 时空格局 / CiteSpace / Bibliometrix / 可视化分析

Key words

throughfall / spatiotemporal pattern / CiteSpace / Bibliometrix / visual analysis

降水是植被生态系统的重要水分来源^［1］，经冠层拦截后部分降水以点输入形式集中汇入枝干基部（即树干茎流），或以面状输入形式分散汇入冠层下土壤（即穿透雨）^［2］，其余降水未达地表便蒸发返回大气（即截留损失）^［3-5］。作为降水再分配最大组分的穿透雨占次降水量比例（以下简称“穿透雨比例”）高达60%~85%^［6］，可直接透过冠层空隙落至地表，也可在被冠层初次拦截后滴落或溅落，形成自由穿透雨和释放穿透雨^［7］，从而携运大气悬浮物、冠层生物排泄物、植物分泌物等汇入土壤^［8-10］，构成了植被生态系统水分、养分输入的重要途径^［11-12］。截留于冠层的部分降水由于气象条件和植被特征的共同作用，在冠层特定位置或聚集，使得该位置穿透雨量高于降水^［13］；或耗散，造成该位置穿透雨量远小于平均值^［14］，导致强烈的空间非均一性^［15-18］。李海防等^［19］、Sheng等^［20］和Carlyle-Mosesd等^［18］均发现乔灌植被冠层穿透雨量，随距树干距离增加而增加，表现出明显的空间异质性。若穿透雨空间异质性在一定时间内保持稳定，使得冠层下土壤肥力呈现相应的空间分布格局^［21-22］，对土壤水养分补给^［23］、植物水分利用策略^［24］、坡面的资源分布特征^［25］、植被存活和繁殖^［26-27］，乃至区域水量平衡将产生重要影响^［28-29］。

文献计量分析作为一种运用数学和统计学方法来阐明文献的数量关系、分布结构和变化趋势的研究手段，可为客观统计一定时间段内特定研究主题的文献信息提供量化工具。借助CiteSpace^［30］、HistCite^［31］、R^［32］、RefViz^［33］、SATI^［34］、VOSviewer^［35］等可视化分析手段，将已有研究进展和现状以知识图谱方式直观呈现。其中，CiteSpace把研究领域概念化为研究前沿和知识基础之间的映射函数^［36］，是得以广泛应用的文献计量分析软件。在功能上合并了关键点计算测量和可视化属性（如突变检测、中介中心性和异质网络分析、时区视图等）^［37］，其更新版本持续优化了关键词的共现网络、聚类网络和突现图谱等可视化^［38］，增强了识别知识结构关键点的准确性，同时极大推进了对研究领域的标注、研究前沿的归纳，以及研究新趋势的及时识别等难点工作^［39］。

进入21世纪以来，大量已有研究基于观测探讨了典型生态系统代表性植物的穿透雨空间分布特征^［40-51］。Levia等^［3］和van Stan等^［52］在全球尺度上对其时间稳定性规律进行了对比分析，穿透雨空间异质性及其时间稳定性的影响机制研究得以在全球典型气候区^［23］、温度带^［40］、植被生活型^［53］、生态系统类型^［50］中深入开展。实际降雨过程中，植被特征和气象因子共同影响冠层对降水的拦截和再分配过程，难以单独区分二者影响，使得穿透雨时空分布特征的影响机制尤为复杂，需要综合考虑植被特征和气象因子的共同影响。降水量、雨强、风速等降水特征直接作用于穿透雨过程^［54］，大气温度、湿度、饱和水汽压差、风速、风向等其他气象因子通过影响蒸发强度、起截留作用的冠层有效面积等方式间接影响穿透雨^［55］；叶面积、冠幅、自组织结构、枝干角度等植被因子均可作用于截留过程，通过影响冠层的拦截效率影响穿透雨^［56］。尽管取得上述进展，极大的增进了对穿透雨过程、格局以及生态水文效应的深刻认识，但缺乏对穿透雨空间异质性及其稳定性研究领域的文献计量分析，无法准确识别研究热点及其趋势，不利于客观认识当前研究进展和系统归纳未来研究方向。因此，本研究拟以“Throughfall”、“Spatial heterogeneity”、“Temporal stability”为关键词，检索2000—2022年Web of Science数据库，对筛选获得的文献采用新版CiteSpace并辅之R软件Bibliometrix包，对该领域研究成果进行可视化分析，归纳热点、总结当前研究不足并提炼未来方向，以期厘清“植物-水分”关系的科学演化脉络，为穿透雨空间异质性及其时间稳定性的进一步研究提供参考。

1　数据与方法

1.1　数据来源

本研究以科学引文索引数据库（Web of Science）为文献信息来源建立数据库，在其核心合集（Web of Science TM core collection）中，基于检索式“TS=（Throughfall） and （Spatial and Variability or Heterogeneity or Distribution or Pattern） or （Tempo* and Stability）”开展文献检索。设置检索时间段为2000年1月1日—2022年12月31日，选择检索文献类型为“article”（即研究论文）和“review”（即综述论文），共得到以穿透雨空间异质性及其时间稳定性为主题的论文517篇，分别包含研究论文473篇和综述论文12篇。鉴于水分和温度对陆地植被生态系统的重要作用，本研究以年均降水量和月均温为标准进一步统计基于不同干湿区和温度带的文献数据来源^［57］。参考年均降水量≤500 mm、500~800 mm和>800 mm，分别划分干旱半干旱区、半湿润区和湿润区^［58-59］。按照柯本气候带分类标准，分别划分热带（最冷月气温≥18 ℃）、暖温带（最热月气温>10 ℃，且最冷月气温0~18 ℃）、冷温带（最热月气温>10 ℃，且最冷月气温≤10 ℃）和极地带（最热月气温<10 ℃）^［60］。按文献中样地经纬度标记样地在不同干湿区和温度带的准确分布。如无明确标记，则以开展穿透雨试验的城市经纬度粗略标记，共整理得到412篇文献。其中，沿全球降水量梯度，湿润区研究275项占文献总数的66.7%，半湿润区和干旱半干旱区研究数量分别位居第2（81篇，19.7%）和第3位（56篇，13.6%）。排除开展于干带的34篇文献，沿温度梯度，暖温带研究约占当前穿透雨时空特征研究总量的一半（188篇，49.7%），其次为冷温带（125篇，33.1%）和热带（62篇，16.4%），而极地带研究不足1%（3篇，0.8%）。

1.2　研究方法

本研究采用CiteSpace（6.2 R4 Advanced）可分析穿透雨空间异质性及其时间稳定性研究领域的发文量和关键词年际变化，识别主要研究机构和团队及其之间合作关系等^［67］。通过分别绘制关键词共现和聚类网络分析研究内容和热点，绘制关键词突现图谱以分析研究热点的逐年演化趋势。使用合作强度（即合著论文数量占论文总数的比例）表征合作研究广度，并采用CiteSpace绘制学者之间、研究机构之间的关系网络图谱以直观展示领域内的合作关系。此外，借助R软件（3.1.4）Bibliometrix包绘制学者发文量逐年趋势图谱^［62］，并基于与他国合作发文数量与该国论文总量的比值量化了国家之间的合作强度。最后使用Origin Pro（2021）作图直观呈现该领域的国际合作关系及其合作程度、发文量的年际变化趋势，以及自2000年以来该领域的主要发文期刊及其排序。

2　结果与分析

2.1　研究成果年际趋势及重要发文期刊

穿透雨时空格局研究论文数量在2000—2022年的年际趋势见图1。可知：近23年该领域共发表Science Citation Index（SCI）收录论文517篇；依据2022年科睿唯安《期刊引用报告》（Journal Citation Reports）以论文分区粗略表征文章质量，发现一区论文（255篇）约占近23年发文总量的49.3%；文章数量与质量总体呈逐年提高趋势，大致可分为2000—2019年平稳增长期和2020—2022年恢复增长期。转折年份为2019年，当年发文总量（44篇）和一区文章（26篇）均为近23年最高，2020年较前一年分别锐减56.8%和73.1%至19篇和7篇。明显的转折可能与2019年底爆发、2020年初开始肆掠全球的新型冠状病毒疫情有关，使得部分野外观测中断，对研究成果正常持续产出造成潜在的不利影响。总之，2000—2022年穿透雨时空格局研究的全球影响仍呈逐年增加趋势，文章总量以及其中的高质量研究成果的年均增长率分别为5.0%和6.8%。

近23年发表的相关领域研究成果涉及159本SCI收录期刊。虽然发文量前20位的期刊仅占期刊总数的12.6%，文章数量（315篇）所占比例却高达60.9%。Journal of Hydrology（66篇，12.8%）和Hydrological Processes（47篇，9.1%）发文量最多，Agricultural and Forest Meteorology和Science of the Total Environment（23篇，4.4%）并列第3位，Ecohydrology和Forest Ecology and Management（19篇，3.7%）并列第5位，上述期刊发文量（197篇）接近论文总数的4成（38.1%）。由此可见，穿透雨时空格局研究成果主要集中在少数重要期刊，呈现高度集中的分布特征。

2.2　主要发文国家成果趋势及国际合作

2000—2022年穿透雨时空格局研究共涉及45个发文国家和地区，成果数量和质量的国家间差异巨大。美国（113篇）、中国（83篇）和德国（69篇）近23年论文数量共占全球同期发文总量的51.3%，日本（39篇）和加拿大（21篇）分列第4和第5位，其余国家发文量均低于20篇。在发展趋势上，较之美国、德国、日本和加拿大总体稳定的成果增长模式，我国是近23年唯一保持论文数量快速增长的高发文量国家，该趋势在2011年之后尤为明显。就成果质量而言，美国（50篇）、中国（48篇）、德国（37篇）、日本（16篇）和加拿大（12篇）JCR一区论文数量同样依次排全球前5位。图2展示了穿透雨时空格局研究全球发文量居前20的国家、与他国合著论文数量，以及论文的篇均引用数量。可知：论文引用率同样存在较大的国家间差异。尽管荷兰（16篇）、比利时（13篇）和法国（16篇）无论文数量优势，但篇均引用次数分别高达71.6次、69.5次和52.2次，位居全球前3，说明同行对其研究内容的高关注度。德国（48.2次）和美国（47.5次）紧随其后排第4和第5位，而中国篇均引用次数仅16.9次，与论文总数和JCR一区论文数量高居第2的现状不相称。

本研究借助多国合著论文数量（MCP）进一步评估国家间科研合作程度，结果显示美国（30篇）、德国（24篇）和中国（23篇）学者与他国学者合作撰文数量依旧位居全球前3位。本研究进一步采用国际合作强度（MCPR），即多国合著论文数量与本国发文总数的比值，量化合作研究广度。本领域文章数量前20位的国家中，伊朗国际合作强度最高（0.9），其次为荷兰（0.6）和巴西（0.5），澳大利亚（0.4）和意大利（0.4）并列第4位。由此可见，2000—2022年穿透雨时空格局研究成果主要集中在美国、中国和德国，以上3国国际合作程度高，与他国合作撰文数量位居全球前3位。然而，就国际合作强度来看，伊朗、荷兰和巴西则高居全球前3位。

2.3　主要发文机构及机构间合作

图3展示了穿透雨时空格局研究2000—2022年全球主要发文机构。可知：近23年全球共有254家机构发表穿透雨时空格局领域的研究论文，主要分布在美国（60家）、中国（24家）、德国（22家）、英国（18家）、加拿大（16家），以上5国发文机构数量占全球发文机构总数的55.1%。其中，发文量前10位的机构依次为中国科学院（35篇，占比6.8%）、美国特拉华大学（15篇，2.9%）、日本林业和森林产品研究所（15篇，2.9%）、中国科学院大学（13篇，2.5%）、日本筑波大学（11篇，2.1%）、德国波茨坦大学（11篇，2.1%）、德国拜罗伊特大学（10篇，1.9%）、德国哥廷根大学（10篇，1.9%）、伊朗德黑兰大学（9篇，1.7%）和美国俄勒冈州立大学（9篇，1.7%）。以上机构仅占发文机构数量的3.9%，却发表了近23年该领域26.7%的论文。

图4展示了穿透雨时空格局研究2000—2022年全球主要发文机构之间合作。可知：机构合作图谱分析结果显示，中国科学院是全球穿透雨时空格局研究的核心机构之一，与包括中国林业科学院、德国亥姆霍兹环境研究中心、日本筑波大学等国内外机构合作紧密。国外主要研究机构之间亦具有紧密的合作关系，其中重要的合作研究网络包括美国特拉华大学、日本林业和森林产品研究所、京都大学和九州大学，法国农业科学研究院、法国农业国际合作研究发展中心、瑞士苏黎世联邦理工学院和比利时根特大学，德国亥姆霍兹联合会、拜罗伊特大学、哥廷根大学、耶拿大学和波茨坦大学，美国农业部、美国林务局、俄勒冈州立大学和路易斯安那州立大学。综上，穿透雨时空格局领域的重要研究机构主要集中在美国、中国、德国和日本，各机构间合作紧密，形成了各具特色的区域性合作研究网络。

2.4　主要发文作者及作者间合作

2000—2022年全球共有1 775名学者发表穿透雨时空格局为主题的研究论文。图5展示了穿透雨时空格局研究2000—2022年全球主要发文学者间的合作关系。可知：Levia DF（19篇）、Nanko K（15篇）、van Stan JT（14篇）、Onda Y（14篇）、Keim RF（11篇）、Elsenbeer H（10篇）和Kato H（10篇）发文超过10篇。其中，美国特拉华大学Levia DF是近23年唯一保持成果持续产出的学者。按2018—2022年发文量统计，美国克利夫兰州立大学van Stan JT（7篇）、日本林业和森林产品研究所Nanko K（5篇）和天津大学孙新超（4篇）是该领域研究近期相对活跃的学者。部分学者近23年保持了相对明确的合作关系，比如Levia DF、van Stan JT和Nanko K，Onda Y、Kato H和Gomi T，Elsenbeer H、Germer S、Zimmermann A和Zimmermann B，王新平和张亚峰，Shinohara Y、Otsuki K和Jeong S，刘文杰、杨斌和蒋小金，Bytnerowicz A、Fenn ME和Jovan S，吴建平和苏泳娴，以及Staelens J、Verheyen K、Verhoest NEC和De schrijver A等。

3　研究热点与趋势分析

3.1　研究热点

关键词是对研究成果主旨的高度概括和精准提炼，通过对多项研究成果高频关键词的综合分析，可归纳相关领域的研究热点，揭示其变化规律^［63］。绘制关键词知识图谱（包括关键词共现图谱、聚类图谱和突现图谱）为直观展示当前研究热点，以及在未来研究中亟需攻关的主要方向提供了可视化手段。本研究使用CiteSpace以穿透雨空间异质性及其时间稳定性为主题在Web of Science数据库中进行文献检索，在发表于2000—2022年的517篇SCI论文中共整理得到关键词1 434个，并通过关键词共现图谱分析该领域研究热点^［64］。如图6所示，Throughfall、Spatial variability、Stemflow、Forest、Rainfall interception、Interception loss、Atmospheric deposition、Water、Canopy、Variability是出现频次排前10位的重要关键词。其中，关键词“穿透雨”和“空间异质性”作为研究主题，二者出现频率最高，分别高达181次和148次，但关键词“树干茎流”（144次）和“冠层截留损失”（80次）出现频率同样分别位居第3和第6位，表明分析穿透雨时空特征研究通常需要建立在对降水再分配数量特征的整体把握之上。鉴于穿透雨对冠层下土壤水分补给的最主要贡献^［5］，深刻认识穿透雨空间分布及其持续性，以及具有高效补给根区土壤水分的树干茎流数量和动态特征^［65］，对理解土壤水分有效性，深入认识植被水资源获取与利用策略具有重要意义^［66］。此外，凭借雨水良好的溶剂、输送载体、反应活化剂等多重角色^［67］，冠层降水再分配驱动下的水文过程与养分循环深度耦合，显著缩短了物质分解和矿化时间，加速了植物根系对养分的吸收利用^［9］，因此在陆地生态系统中发挥着关键作用^［25］。体现在关键词共现图谱中，关键词“森林”“大气沉降”“水”“冠层”分别出现91、71、70和69次，说明近23年以来相关研究多集中在森林生态系统（91次），除探讨关键水文过程外，冠层拦截的大气沉降物质如何通过穿透雨和树干茎流运移并在土壤中富集，同样是当前研究重点关注的关键科学问题之一。

本研究使用对数似然比算法（Likelihood rate）对所收集文献进行聚类，基于CiteSpace绘制关键词聚类图谱，并通过模块值（Modularity，即Q值）和平均轮廓值（Silhouette，即S值）判定图谱绘制效果。其中，Q值＞0.3，表明聚类结构显著；S值＞0.5一般认为聚类合理，＞0.7则说明聚类结果令人信服^［68］。图7展示了2000—2022年穿透雨时空格局研究的关键词聚类图。可知：该领域自2000年以来的主要热点包括Air pollution、Forest hydrology、Chemistry、Canopy cover、Critical zone、Spatial variation、Methylmercury、Dissolved organic carbon（DOC）、Critical loads，和Canopy storage capacity。Q值0.47，S值0.76，说明上述聚类结构显著、结果可信。鉴于部分聚类内容较为相近，在此基础上将穿透雨时空特征研究进一步归纳为：1）地球关键带水文过程是穿透雨空间异质性及其时间稳定性研究的关键；2）与水文过程深度耦合的养分（如DOC）和污染物（如Methylmercury）运移是穿透雨时空特征研究的应用和拓展；3）冠层降水再分配驱动化学循环的影响机制（如冠层持水能力、盖度等）是理解森林生态水文过程的基础。

3.2　前沿趋势

关键词突现图谱提供了相关研究领域中关键词的发展路径和发表时间信息，可分析得到特定时间段内的研究前沿^［69］。据此，本研究对2000—2022年内特定时间段引用频率相较于其余时段显著升高的关键词进行了统计，得到突现关键词、突现强度、突现起始和终止时间，以及突现趋势，以分析穿透雨空间异质性及其时间稳定性研究前沿随时间的发展趋势。如表1所示，参考关键词突现强度可将近23年划分为2000—2009年、2009—2013年，和2014—2022年3个阶段。其中，2000—2009年研究阶段的突现关键词“土壤”和“化学”，较之同时期其余关键词不仅突现强度明显更强（分别为7.6和4.9），突现时长也同样明显更长（分别为2002—2008年和2000—2009年），表明该阶段主要基于样地尺度的相关研究，侧重探讨穿透雨空间格局对土壤化学过程的影响，由降水再分配驱动的水养分耦合可能是该阶段的热点方向。2009—2013年穿透雨时空格局研究中突现关键词“干沉降”和“水”突现强度最高（分别为4.6和4.1），并且新增了突现关键词“地表径流”和“森林冠层”，表明该阶段研究不仅延续了对土壤生态水文过程的关注，也逐渐强调对地表水文过程，以及基于干沉降的冠层拦截效应的分析，突出了对由冠层、地表和土壤所构成的完整水文路径，和随之运移的养分循环的重视。云雾森林（Cloud Forest）是该阶段穿透雨时空格局研究的代表性生态系统类型。以上2个阶段研究多关注降水再分配所驱动的养分运移及其在土壤中的富集过程，但也均表现出对穿透雨空间格局的时间稳定性分析存在不足。自2014年起，相关领域研究由重视水养分耦合转变到尤为关注水文过程，其中“土壤水分（4.3）”、“空间分布格局（3.8）”、“森林水文（3.8）”是突现强度最高的关键词。新增的突现关键词表明，该阶段研究通过结合冠层截留、土壤蒸发和土壤水分动态的综合分析，延续了上一阶段研究重视“冠层-地表-土壤”完整水文过程分析的特点，同时尤其增加了对穿透雨特定空间格局时间稳定性的关注，弥补了上2个阶段研究所存在的不足。松树人工林是该时期研究的代表性植被类型。最后，通过梳理并对比2000—2022年不同阶段的研究前沿趋势，可发现量化穿透雨空间格局及其对土壤水文过程的影响是开展穿透雨时空特征研究的经典方向，伴随研究的逐步深入，可以结合与水文过程深度耦合的养分循环，以及贯穿“大气-植被-土壤连续体”的完整水文过程研究，扩展当前研究前沿的深度和广度，以期更加深刻和全面的认识由植被冠层降水再分配驱动的森林水养分循环机制及其重要意义。

4　结论与展望

本研究基于Web of Science核心合集数据库，采用CiteSpace和R软件Bibliometrix包，对2020—2022年穿透雨空间异质性及其时间稳定性研究领域经过同行评议的学术论文进行文献计量分析，主要结论如下：

1）研究成果及其趋势方面。2000—2022年全球共发表相关主题的学术论文517篇，JCR一区论文255篇，高度集中在美、中、德等少数国家，中国科学院等重要机构，Levia DF等关键学者，和Journal of Hydrology等旗舰期刊。近23年该领域论文总量和JCR一区论文年均增长率分别为5.0%和6.8%，2000—2019年增长尤为明显，二者年均增长高达7.6%和10.4%，但2020年却较之2019年分别锐减56.8%和73.1%，推测可能与新型冠状病毒肺炎疫情对野外观测的严重干扰有关。我国是2000—2023年唯一保持论文数量快速增长的高发文量国家，但篇均引用次数（16.9次）远低于荷兰（71.6次）、比利时（69.5次）、法国（52.2次）、德国（48.2次）和美国（47.5次）。因此，建议在未来研究中深化与国内外优秀机构和学者合作，重视当前研究基础相对薄弱的干旱半干旱生态系统，做好野外观测应急预案，为我国科技影响力的持续提升提供有效支撑。

2）研究热点及其趋势方面。2000—2022年全球穿透雨空间异质性及其时间稳定性研究大致可分为3个阶段。其中：第1阶段为2000—2009年，研究主要集中于样地尺度，侧重探讨穿透雨空间格局对土壤化学过程的影响，对时间稳定性研究关注不足；第2阶段为2009—2013年，研究逐渐强调对地表水文和冠层沉积物运移过程的分析，突出了基于“冠层-地表-土壤”水文路径对穿透雨生态水文意义的系统认识；第3阶段为2014—2022年，研究尤为关注水文过程，结合冠层截留、土壤蒸发和土壤水分动态的综合分析，延续了基于完整水文过程的系统分析特点，增加了对穿透雨特定空间格局时间稳定性的精准刻画。因此，未来研究需要建立在对降水再分配数量特征的整体把握之上，理解地球关键带水文过程是认识穿透雨在“大气-植被-土壤连续体”中重要生态意义的关键，而阐明与之深度耦合的养分和污染物运移过程则是穿透雨时空特征研究的重要应用和拓展，在此基础上系统分析冠层降水再分配所驱动的化学循环及其影响机制，以期更加深刻和全面的认识森林生态水文过程和格局。

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基金资助

国家自然科学基金项目(41901038)

西南大学科研启动项目(SWU-KR24003)

城市与区域生态国家重点实验室开放基金项目(SKLURE2022-2-4)

西南大学青年团队专项资金(SWU-XDJH202306)