氣候變化下農業領域的國際文獻特征與熱點演變：基于CiteSpace V的文獻計量分析*

黃承芳，李 寧**，劉 麗，劉 遠，張正濤，陳 曦

氣候變化下農業領域的國際文獻特征與熱點演變：基于CiteSpace V的文獻計量分析*

黃承芳1，李 寧1**，劉 麗1，劉 遠1，張正濤2，陳 曦1

（1. 北京師范大學地理科學學部環境演變與自然災害教育部重點實驗室/地表過程與資源生態國家重點實驗室/應急管理部-教育部減災與應急管理研究院，北京 100875；2. 中國科學院地理科學與資源研究所，北京 100101）

基于Web of Science核心數據集中1985?2018年發表的11430篇以“氣候變化”和“農業”為研究主題的文獻，利用CiteSpace V軟件網絡可視化分析功能，對氣候變化下農業領域文獻的特征與熱點演變進行探究，以期明確該領域研究變化特征與趨勢，為發展創新提供參考方向。結果表明：自1985年以來，農業領域年文獻數量呈持續上升趨勢；以美國、英國、中國、德國、澳大利亞等國家為代表的經濟快速發展國家和地區均注重該領域的研究探討；文獻多發表于《Climatic Change》、《Science》等優質期刊；中國科學院、瓦赫寧根大學等國內外眾多知名機構均致力于該領域的研究；“影響”、“適應性”、“管理”、“模型”、“食品安全”等是研究的共同熱點詞匯；以2007年為界，研究熱點從評估氣候變化對未來農作物產量的影響、影響因子等發展到集中探討氣候變化下農業發展的適應性、氣候智慧型農業以及保護性農業等問題，以氣候智慧型農業為代表的研究將是未來農業領域創新發展方向。

氣候變化；農業；CiteSpace V；熱點演變

近年來，以變暖為主要特征的氣候變化及其對自然和人類經濟社會的影響已經成為國際社會、各國政府和科學界共同關注的全球性問題[1]。1990年，政府間氣候變化專門委員會（Intergovernmental Panel on Climate Change，IPCC）第一次評估報告（First Assessment Report，FAR）第二工作組（Working Group Ⅱ，WGII）全面評估了氣候變化給農業和林業、自然陸地生態系統、水文和水資源、人類住區和社會經濟活動、海洋和沿海地區以及冰凍圈等多個方面帶來的影響，其中在農業和林業章節，確定其為對氣候變化最敏感的部門，并總結了未來氣候變化可能帶來的預期影響[2]。

農業是關乎人類自身生存與發展最大的一個模塊。氣候變化對農業的影響已經逐步涉及作物生長[3]與產量變化[4]、農業生產力[5?6]、糧食安全與供應[7]、農產品品質[8]等各個方面。高附加值農產品同樣也受氣候變化的影響。2018年中國學者解偉等[9]發表在《Nature》子刊《Nature Plants》上關于氣候變化對大麥產量影響，進而影響啤酒供應量的研究在國內外引起廣泛關注，該文章通過全球氣候變化下極端事件造成的大麥減產而影響高附加值農產品啤酒的供應量問題，從另一個角度揭示了氣候變化對農業的嚴重影響。

隨著IPCC各工作組氣候變化評估報告的發布[[2,10?11]，氣候變化下的農業領域的研究也隨之趨熱化。面對氣候變化下農業研究領域的文章日益增多，學者們基于多種角度對該領域進行了探討分析。然而，不同學者對該領域不同方向有不同看法，每篇文章均有研究側重點，有針對該研究領域進行綜述性探究分析，也有對于某個單一研究區或研究方法的總結，如王連喜等[12]從寧夏地區各農作物產量、種植結構、氣象災害等方面概括分析了氣候變化對該地區農業的影響；郭建平等[13]從農業研究方法、氣候資源、作物生長、產量等方面闡述了氣候變化對農業生產力的影響。近年來，也有相關學者根據大量前人研究成果，從研究方法上創新，進一步開展對氣候變化下農業領域的綜述性探討，如趙俊芳等[14]根據中國學者研究的階段性成果，從氣候變化對農業影響的研究方法和對農作物生長、產量、品質、分布等方面進行總結分析；周景博等[15]采用Meta回歸分析方法以2017年以前對中國在氣候變化背景下小麥產量的預估研究結果為基礎，在不確定性、研究方法對結果的影響等方面進行綜述分析。上述研究綜述縱然全面總結了氣候變化下農業研究領域的進展性問題，但終究缺少針對氣候變化下農業領域文獻研究特征與熱點演變較為清晰直觀的整體性概述。

基于氣候變化下農業領域的研究不斷發展與深入，但尚無針對該領域研究變化的特征與熱點演變的論述報道。如何全面而直觀地回答氣候變化下農業領域文獻的整體發展變化特征以及研究熱點的演變問題，本研究基于文獻計量學的方法，利用信息可視化分析軟件CiteSpace V，以Web of Science（WoS）核心數據庫中1985?2018年氣候變化下農業領域的11430篇相關文獻為研究數據，對該領域的文獻特征及熱點演變進行網絡可視化分析，旨在通過對氣候變化下農業領域大量已發表文獻的數量發展、地區分布、熱點期刊、高產機構、高頻關鍵詞、高被引文獻等的特征分析，實現文獻基本特征與熱點演變的可視化解析，以期更深入了解氣候變化下農業領域的文獻發展特征和研究熱點演變。

1 資料與方法

1.1 數據來源

國內外對氣候變化的相關研究成果眾多，研究農業受氣候變化影響的文章數量也很龐大，本研究數據來源為Web of Science核心數據庫。在數據的采集上，主題檢索方式為高級檢索；檢索條件為“TS（主題）=‘agriculture（農業）’And‘climate change（氣候變化）’”；檢索時間段設定為“1985?2018”；檢索文獻類型包括Article和Review；數據采集時間為2019年1月12日，最后共獲得有效文獻11430篇，每篇文獻的記錄內容包括題目、作者、機構、摘要、關鍵詞、發表年份、發表期刊及參考文獻等。

1.2 研究方法

自文獻計量學誕生以來，基于已發表文獻進行定量研究的分析方式開始出現，并逐步走向成熟。由美國Drexel大學信息科學與技術學院陳超美教授研發的信息可視化軟件Citespace，在基于文獻計量學進行學科領域研究熱點演變的分析中得到廣泛應用。該軟件是基于JAVA程序語言編寫的一款著眼于分析科學研究中蘊含的潛在知識，是在科學計量學、數據可視化背景下逐漸發展起來的引文可視化分析軟件，通過可視化手段呈現科學知識的結構、規律和分布情況，以此得到“科學知識圖譜”的可視化圖形[16]。目前，該軟件已經廣泛應用于國內外各大學科領域[17]，在中國，使用該軟件的研究多集中在管理學[18]、教育學[19]、社會學[20]、經濟學[21]等領域。近年來，以氣候變化為背景的相關文獻中也陸續出現基于該軟件的研究成果。張艷等[22]基于中國社會科學引文索引（CSSCI）文獻庫，對中國災害經濟研究現狀特征及發展趨勢進行文獻計量研究；李寧等[23]以Web of Science核心數據庫文獻資料為基礎，針對氣候變化下的經濟影響研究熱點足跡進行基于被引文獻和突現詞的可視化分析；劉清泉等[24]同樣以Web of Science核心數據庫中以氣候變化、森林和應對為主題的相關文獻，對森林應對氣候變化的研究熱點和前沿進行分析。

本研究主要采用CiteSpace V軟件平臺，運用文獻計量學、信息可視化分析與統計分析方法，對獲取的文獻數據進行定量研究與定性分析相結合，以實現對氣候變化下農業領域研究文獻的特征和熱點演變可視化的目標。理論研究方法包括引文分析、共被引分析、聚類分析等，相關技術手段包括CiteSpace軟件、Excel數據分析等。

引文分析是文獻計量學一個重要的研究內容，文獻被引，是指該文章被其它文章引用參考內容、方法等，是其它文章用來對文章內容佐證而進行的引用，文獻被引情況在一定程度上可反應文獻的影響程度和質量的高低。共被引分析是反映兩篇文獻之間關系的一種文獻計量學方法，兩篇文獻的共被引次數的高低表示文章間的關聯程度，文獻共被引，是指與本文同時作為參考文獻引用的文獻，與本文共同作為進一步研究的基礎，共被引文獻數量越多，文獻相關性越大。聚類分析是對具有多項指標的數據進行分類的一種統計方法，根據指標間的相似程度進行類別劃分，實現指標分類[25]。采用CiteSpace V軟件進行基于“references（參考文獻）”的文章共被引分析，通過共被引知識圖譜的可視化結果，根據聚類詞匯及標簽數字大小，一是明確1985年以來氣候變化下農業領域研究熱點的時間變化足跡，分析階段性轉變特征；二是重點分析發現2007年至今氣候變化農業領域熱點演變，突出未來研究發展方向。

2 結果與分析

2.1 文獻分布基本特征分析

2.1.1 年文獻量分布

為了更好地了解氣候變化下農業領域研究內容的特征和演變趨勢，首先對從Web of Science數據庫中篩選的11430篇文章進行年文獻數量變化的分析，結果如圖1所示。由圖可見，自1985年以來，文獻數量整體表現為明顯的上升趨勢。分析可知，年文獻量及年際間文獻量變動情況有3個明顯的階段性特征：（1）1985?2000年，該階段為氣候變化下農業領域的初始階段。1990年IPCC發布了第一次評估報告（FAR）[2]，確認了有關氣候變化問題的科學基礎，在其影響下，1991年文獻數量較1990年增加三倍多，之后年文獻量整體增加但增幅小，且年際間存在著增減波動現象。（2）2001?2006年，該階段為氣候變化農業領域發展階段。2001年IPCC第三次評估報告（TAR）發布[10]，并指出氣候變化影響、脆弱性以及適應性等問題，是側重政策與科學技術結合的綜合報告，該報告對氣候變化下農業領域研究起到了很好的推動作用。在該階段內，年文獻數量不斷增多，年際間波動未出現下降情況，且在2005年后年文獻量超過100篇/年。（3）2007?2018年，為氣候變化下農業領域迅速發展階段。2007年IPCC第四次評估報告（AR4）[11]指出氣候變化受人類活動的影響大，并對未來氣候變化帶來區域性、系統性影響進行了說明。在該階段，年文獻量增長均在50篇/年以上，2015年和2018年文獻量增加均高于250篇/年，2015年文章增加幅度最大，達到299篇/年，年增長率為24.8%，是2014年的4倍。

圖1 1985?2018年氣候變化下農業領域年文獻數量及其年際變化量

2.1.2 作者的地域分布

對氣候變化下農業領域研究者進行地域分布分析，在全球230個國家和地區中，發表涉及該領域的文獻量在2篇以上的有89個國家和地區，通過整理得到文獻數量排名前20的國家（表1）。由表1可知，在氣候變化下農業領域，美國發表文獻量最多，其3667篇的高發文量以近乎三倍之遙領先位居第二位的英國。中國在該領域中以1250篇的發文量位居第三。另外，發文量在1000篇以上的還有德國、澳大利亞。

2.1.3 熱點期刊分析

熱點期刊，即對于某個研究領域或研究方向來說最具影響力的期刊。為進一步對氣候變化下農業領域熱點期刊進行分析，采用CiteSpace V軟件對文獻共被引分析，得到3391篇高被引文獻，通過對每篇文獻的發表期刊進行整理，發現發布高頻共被引文獻30篇以上的熱點期刊18個（圖2）。由圖2可知，氣候變化下農業研究領域受到廣泛關注，文獻較多發表在各大優質期刊上。其中，《PNAS》（Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America，美國國家科學院院刊）以156篇的高發文量位居第一，《Climatic Change》（氣候變化）、《Science》（科學）、《Global Environment Change》（全球環境變化）等期刊以100篇以上的高發文量次之。從期刊構成來看，該領域下文章發表期刊質量普遍較高，構成較為豐富，根據科學網發布的2018年期刊影響因子來看，上述期刊影響因子均較高，其中最為顯著的是影響因子為41.58的《Nature》和41.1的《Science》。

表1 氣候變化農業領域發文量最多的20個國家

圖2 發表高頻被引文獻30篇以上的期刊

2.1.4 發文高產機構分析

為了更直觀地反映國內外在氣候變化下農業領域的研究中有突出貢獻的機構，采用CitesSpace V軟件進行基于“institution（機構）”的發文高產機構分析，結果如圖3所示。由圖可知，從機構影響力來看，“Chinese Acad Sci”，即中國科學院在全球眾多科研機構居于首位，荷蘭的“Wageningen Univ（瓦赫寧根大學）”和法國的“INRA（國家農業研究院）”次之；從機構合作來看，“Chinese Acad Sci（中國科學院）”、“Univ Oxford（牛津大學）”和“Univ Aberdeen（阿伯丁大學）”等分別來自中國和英國的三所科研機構處于至關重要的地位；從節點間連線來看，全球有較大影響力的機構之間合作密切。

表2是從上述306個高產科研機構中篩選出來發文數量在100篇以上的前19個機構。在氣候變化下農業領域，世界范圍內具有影響力的機構主要集中分布在美國、中國、英國、荷蘭和法國5個國家。其中，中國科學院以451篇的高產發文量遙遙領先，此外，北京師范大學和中國科學院大學也有著極高的影響力。從高產機構的歸屬國來看，大多數高產機構屬于美國，其以總發文產量1103篇居于首位，中國以667篇次之，隨后為英國344篇、荷蘭201篇和法國138篇。

2.1.5 高頻關鍵詞

關鍵詞是能反應文章主題或思想的關鍵性詞語，它是對文章主題的高度概括，同時是貫穿文章的主要線索。通過對高頻關鍵詞的分析，可揭示在氣候變化下農業領域的研究熱點。在CiteSpace V軟件中，采用基于“keywords（關鍵詞）”的氣候變化下農業領域的關鍵詞分析，結果見圖4。

圖3 氣候變化下農業領域熱點研究機構的知識圖譜

注：圖中共有節點數306個，節點連線885條；節點代表每個研究機構，點的大小表示機構發文數量的多少；節點間連線表示節點之間的關聯，代表機構之間的合作關系；紫色文字標簽為高產機構的名稱；部分節點的紫色外圈表示中介中心性，對該研究領域中起著至關重要作用的機構進行標注。

Note：There are 306 nodes and 885 connecting lines. Node represents each research institution, and its size represents the number of articles published in institution; the line represents the cooperative relationship between institutions; the purple label represents highly productive institution; on behalf of the betweenness centrality, the purple outer ring of some nodes mark the vital institutions in the field.

從圖4可以看出，研究文獻中出現頻次最大的關鍵詞是“climate change（氣候變化）”和“agriculture（農業）”，同時也是文獻獲取中數據來源的基礎條件。除“氣候變化”和“農業”外，“影響”、“適應性”、“管理”、“模型”、“土地利用”、“食品安全”、“變化性”、“系統”、“氣候”、“脆弱性”、“溫度”、“降水”等出現頻次也較高。前20的高頻關鍵詞中（表3），“美國”和“中國”位列其中，可見，在氣候變化下農業領域的研究中美國和中國是全球兩個熱點研究國家，作為世界兩大經濟體，這兩個國家的農業發展也是受氣候變化影響較大的國家。

2.2 基于文獻共被引的研究熱點進展分析

2.2.1 基于時間推移的熱點發展

由圖5可知，氣候變化下農業領域的研究特征呈現出明顯的時間階段性變化，即起始發展階段和最新研究激增階段。

（1）起始發展階段（1985?2006年）：圓形節點和節點間連線的顏色主要分布在藍色到綠色之間，圓形節點普遍較小，且分布較為分散，該階段氣候變化下農業領域研究熱點較為分散且進展相對緩慢。主要研究熱點演變為從仿真模型（#1）、亞洲（#7）、熱帶雨林（#11）、冬天和春天（#12）、北美（#13）等過渡到碳固定（#2）、Ricardian氣候變化影響（#4）、森林砍伐（#5）、饑餓風險（#6）、害蟲（#8）、hadcm2模型（#10）等。在該階段內，1990年IPCC第一次評估報告[7]和2001年第二工作組第二次報告[11]的發布，對氣候變化下農業領域熱點的變遷有著很大的推動作用。1990年，Adams[26]首先指出農業生產力將受到全球氣候變化的影響，并采用集成大氣科學、

植物科學和農業經濟學的模型對這種影響進行探究，其結論表示氣候模型的選擇、二氧化碳的補償效應是影響評估結果的兩大因素，美國農業格局在未來將發生大的變化。1994年，Rosenzweig[5]基于未來情景的模擬，就氣候變化對世界糧食供應的潛在影響進行評估，指出大氣中二氧化碳含量翻倍將導致全球農作物產量下降，且對發展中國家的影響更大。1994年Mendelsohn等[27]首次基于計量經濟學方法構建了Ricardian分析模型，用來衡量氣候變化對土地價格的經濟影響，并將該模型應用于全球變暖情景對美國農業影響的評估。2000年以后，氣候變化下農業領域的研究熱點逐步從之前的未來情景模擬下農業產量的損失評估發展到對影響農業產量變動的因素、氣候變化下農業適應性脆弱性等的具體分析。2004年，Lal[28]通過對土壤碳匯能力退化的研究，提出改進土壤有機碳存儲能力的措施，并指出其對提高農作物產量的優勢。Foley等[29]基于全球土地利用問題對農業生產發展適應氣候變化進行了詳細說明。2006年，Smit等[30]對氣候變化下人類社會的適應性、適應能力和脆弱性的概念、研究目的和研究方向等進行系統概述，該文章對后來氣候變化農業研究領域的發展有很大推進作用，有69次的高共被引頻次。

表2 氣候變化下農業領域文獻最多的19個機構

圖4 氣候變化下農業領域高頻共現關鍵詞知識圖譜

注：圖中共有節點數309個，連線1370條；節點代表關鍵詞，并以紅色文字標簽標注，字號越大表示該關鍵詞出現頻次越多；節點之間的弧線表示關鍵詞之間的相互聯系；弧線顏色從深綠到淺黃表示高頻關鍵詞的演變。

Note： There are 309 nodes and 1370 connecting lines. Nodes marked with red label represent the keywords, and the larger the font size is, the more frequently the keyword appears; the lines indicate the interrelation between keywords, and the changes of color of the lines from dark green to light yellow indicate the evolution of high-frequency keywords.

（2）最新研究激增階段（2007?2018年）：圓形節點和節點連線主要為黃色到紅色的過度，節點較大、數量較多且分布密集，此階段氣候變化農業領域發展快速且熱點研究較集中。根據聚類詞發現研究熱點主要集中在適應性（#0）、食品安全（#3）、牧場（#7）等方面。

表3 排名前20的高頻次關鍵詞

圖5 氣候變化下農業領域高頻共被引文獻知識圖譜

注：圖中共有節點數1146個，節點連線3502條；節點表示高頻共被引文獻，根據文獻作者及年份以黑色文字標簽標注，節點越大表示文章的共被引頻次越高，影響力越大；節點連線表示節點之間相互聯系；節點和連線顏色從藍色到橘紅色的變化表示對應的1985?2018年的時間演變；粉色文字表示聚類詞，聚類標簽（#）的數字大小表示該類中文獻數量的多少，文獻數量越多對應數字就越小。

Note： There are 1146 nodes and 3502 connecting lines. Nodes，labeled with black according to the author and year, represent high-frequency co-cited literatures, and the larger the node is, the higher the co-cited frequency and the greater the influence of the literatures is; lines indicate the interrelation between nodes; the color changes of nodes and lines from blue to orange indicate the evolution of the time from 1985 to 2018; pink labels are cluster words, and the smaller cluster number (#) is, the larger the number of literatures is.

2.2.2 最新研究熱點演變

如圖6所示，限定參與高頻共被引分析的文獻發表時間在2007年以后，2007?2018年氣候變化下農業領域研究文獻顯示的9個高頻聚類詞，包括適應性（#0）、氣候智慧型農業（#1）、脆弱性（#2）、大豆（#3）、氣候影響（#4）、土壤有機碳（#5）、管理和自然（#6）、牧場（#7）、保護性農業（#8）等。

隨著全球變暖得到認可與肯定，適應性（#0）的研究逐漸得到重視。自IPCC第二次評估報告發布以來，氣候變化下農業適應性研究受到廣泛關注。其中最具代表性的是Lobell等[7]2008年發表在《Science》上對2030年適應氣候變化的糧食安全需求的研究，該研究根據20種作物模型對未來的預測，對全球糧食不安全區進行了風險分析，并指出不同地區不同適應性措施的必要性及措施的優先順序，該文章共被引頻次達到264次，同時該文章在氣候變化農業領域的研究中起到了至關重要的連接作用，有著極大的影響力。2010年聯合國糧農組織首次提出氣候智慧型農業（#1），將其定義為：能在持續提高農業生產力、增強農業應對自然災害及氣候變化抵抗能力的同時，更好地適應氣候變化，減緩農業溫室氣體排放，增強糧食安全和農業發展的生產方式和模式[31]。圖6清晰顯示出，聚類詞“氣候智慧型農業（#1）”是2007年以來氣候變化下農業領域研究的最主要的熱點，高影響力的文章多且聯系密切。結合氣候智慧型農業持續提高農業生產力、適應氣候變化以及減少溫室氣體排放的三個目標[32]，有關氣候智慧型農業的研究多以應對氣候變化、發展農業生產力、增強糧食安全、減少溫室氣體排放為出發點，相關研究均重點集中在如何應對、提供哪些措施等問題而展開。2010年，Godfray等[33]對未來糧食發展面對的挑戰以及如何應對進行了詳細探討，并指出氣候變化會給糧食安全帶來嚴重威脅，該文章在氣候變化下農業領域中共被引頻次最高（354次），文章影響力大。Foley等[34]為滿足世界糧食需求和可持續發展要求，面對人口和消費激增的當前社會提出了政策性的解決方案。對于脆弱性（#2）的研究，最具有代表性的是以Solomon為代表的IPCC第四次評估報告的第一工作組[35]，該文章有185次的高共被引頻次。另外，Godfray等[33?34]的研究也均涉及氣候變化下農業脆弱性和糧食脆弱性等問題。以大豆（#3）作為農作物的研究代表成為該領域的一大研究熱點，主要探討在不同未來氣候情景下，溫度、碳、氮等指標因素對各區域不同農作物程度不一的影響[36?37]。以Lobell[36]為代表的諸多研究者針對氣候變化背景下，全球不同地區的玉米、小麥、大豆、水稻等農作物未來產量影響的程度行評估預測，為世界糧食產量需求和糧食安全等問題提供政策性建議。保護性農業（#8）也是氣候變化下農進業研究熱點，Powlson等[38]通過對免耕農業在減緩氣候變化方面的探究，指出免耕農業有利于土壤有機碳的積累，但在緩解農業適應氣候變化方面的作用并沒有想象中的大。

圖6 氣候變化下農業領域高頻共被引文獻研究熱點演變（2007?2018年）

注：圖中共有節點數301個，節點連線1181條，節點和連線的意義同圖5；圖右側為聚類詞和聚類標簽（#），表示2007?2018年該領域研究熱點。

Note：There are 301 nodes and 1181 connecting lines. The meaning of nodes and lines is as Fig. 5. The clustering words and label (#) on the right indicate research hotspots in the field from 2007 to 2018.

綜上，氣候變化下農業領域的相關文獻的研究熱點演變表現為，2007年以前集中在對氣候變化給農業帶來各方面影響的結果研究，如農作物產量的下降、作物生長期的變化等；研究方法主要集中于使用氣候模型、農作物模型模擬研究等，并且研究多集中在某些具有代表性區域，如美國和中國；另外，土壤碳固定、二氧化碳濃度變化等對農作物的影響也是研究的主要方面。2007年之后，氣候變化下農業領域的研究，不僅關注未來氣候變化影響各作物產量的變化，更加注重農作物在未來如何適應氣候變化的問題，氣候智慧型農業的提出進一步推動農業研究熱點向適應氣候變化的方向轉變。總的來說，基于1985年以來文獻的共被引分析可以得出，氣候變化下農業領域的研究自形成以來就逐步受到重視，研究方向也逐步由分散到集中，由氣候變化對農業影響預估結果分析、區域農作物產量影響分析、碳固定因素分析等轉向農業脆弱性和適應性分析、氣候智慧型農業研究以及為減緩氣候變化尋求農業可持續發展的糧食安全研究等方面。根據時間線的走勢（圖6）可以看出，適應性（#0）、氣候智慧型農業（#1）、大豆（#3）以及保護性農業（#8）是未來氣候變化下農業領域研究的主要發展方向，其中氣候智慧型農業（#1）將以一個新的研究方向引領氣候變化下農業領域的發展，在中國氣候智慧型農業仍然處于探索階段，政策體系、制度建設、機理機制以及適應減排等多方面還有待進一步加強[32]。

3 結論與討論

3.1 結論

（1）自1985年以來，氣候變化下農業領域的相關研究文獻數量不斷增多，2007年至今文獻數量增長速率在50篇/年以上；全球各個主要國家和地區都高度重視氣候變化對農業的影響，其中數量和質量均居前列的文獻作者主要來自以美國為代表的發達國家和以中國為代表的發展中國家，如加利福利亞大學戴維斯分校、牛津大學、瓦赫寧根大學等，中國科學院等機構在該領域的研究中也起著關鍵性作用；《PNAS》、《Climatic Change》、《Science》等優質期刊都發表了氣候變化對農業影響的研究成果。

（2）“影響”、“適應性”、“管理”、“模型”“土地利用”、“食品安全”等是氣候變化下農業領域的研究熱點詞匯，“美國”、“中國”則是該研究的熱點地區。氣候變化農業領域研究熱點演變階段性特征表現為從對未來產量變化的模擬、結果探究、歸因分析等轉向農業適應性、氣候智慧型、保護性農業的研究。研究內容更加全面，研究熱點趨向集中，相關文獻被引頻次逐年上升。以氣候智慧型農業、農業適應性等為主的研究方向，將是氣候變化下農業領域未來重點創新發展方向。

（3）中國作為農業大國，同時也是人口大國，穩定的農業生產對國家的發展至關重要。在氣候變化下農業領域的研究中，中國發文數量位居世界第三，僅次于美國和英國。其中中國科學院、北京師范大學、中國科學院大學在世界范圍內對該領域的發展都發揮了重要作用。

3.2 討論

本研究基于CiteSpace V軟件進行了氣候變化下農業領域的文獻計量分析，通過網絡可視化分析的結果全面了解1985?2018年該領域的研究熱點發展演變特征、主要研究機構、優質期刊等。相關結論將為該領域進一步明確研究方向、創新研究方法、提高未來研究結果精確度等方面提供借鑒意義。分析中所使用的數據來自Web of Science數據庫，重點考慮了世界范圍內該領域的基本研究情況。CNKI、CSSCI等基礎數據庫更有利于全面反應中國在該領域的研究變化情況，如氣候智慧型農業在中國的發展演變。在后期研究中，將進一步結合中國基礎文獻數據庫，采用CiteSpace軟件全面分析中國農業發展熱點演變特點，或更進一步將CNKI、CSSCI與WoS數據庫相結合進行同領域下的研究趨勢變化的對比探討。

[1] 潘根興,高民,胡國華,等.氣候變化對中國農業生產的影響[J].農業環境科學學報,2011,30(9):1698-1706.

Pan G X,Gao M,Hu G H,et al.Impacts of climate change on agricultural production of China[J].Journal of Agro-Environment Science,2011,30(9):1698-1706.(in Chinese)

[2] McG Tegart W J,Sheldon G W,Griffiths D C.Climate change: the IPCC impacts assessment.Contribution of working group II to the first assessment report of the intergovernmental panel on climate chang[M].Camberra:Australian Government Publishing Service,1990．

[3] 馬倩倩,賀勇,張夢婷,等.中國北部冬麥區小麥生育期對生育階段積溫變化的響應[J].中國農業氣象,2018,39(4): 233-244.

Ma Q Q,He Y,Zhang M T,et al.Responses of winter wheat phenology to accumulated temperature during growing periods in northern China wheat belt[J].Chinese Journal of Agrometeorology, 2018,39(4):233-244.(in Chinese)

[4] 李輝,姚鳳梅,張佳華,等.東北地區玉米氣候產量變化及其對氣候變化的敏感性分析[J].中國農業氣象,2014,35(4): 423-428.

Li H,Yao F M,Zhang J H,et al.Analysis on climatic maize yield and its sensitivity to climate change in northeast China[J].Chinese Journal of Agrometeorology,2014,35(4):423-428. (in Chinese)

[5] Rosenzweig C,Parry M L.Potential impact of climate change on world food supply[J].Nature,1994,367(6459):133-138.

[6] 黃川容,劉洪.氣候變化對黃淮海平原冬小麥與夏玉米生產潛力的影響[J].中國農業氣象,2011,32(S1):118-123.

Huang C R,Liu H.The effect of the climate change on potential productivity of winter wheat and summer maize in the Huang-Huai-Hai Plain[J].Chinese Journal of Agrometeorology, 2011,32(S1):118-123.(in Chinese)

[7] Lobell D B,Burke M B,Tebaldi C,et al.Prioritizing climate change adaptation needs for food security in 2030[J].Science, 2008,319(5863):607-610.

[8] Miraglia M,Marvin H J P,Kleter G A,et al.Climate change and food safetyan emerging issue with special focus on Europe[J]. Food and Chemical Toxicology,2009,47:1009-1021.

[9] Xie W,Xiong W,Pan J,et al.Decreases in global beer supply due to extreme drought and heat[J].Nature Plants,2018,4(11): 964.

[10] IPCC.Climate change 2001:impacts,adaptation,and vulnerability: contribution of working group II to the third assessment report of the Intergovernmental Panel on Climate Change[M].Cambridge University Press,2001.

[11] IPCC.Climate change 2007-impacts,adaptation and vulnerability: working group II contribution to the fourth assessment report of the IPCC[M].Cambridge University Press,2007.

[12] 王連喜,李菁,李劍萍,等.氣候變化對寧夏農業的影響綜述[J].中國農業氣象,2011,32(2):155-160.

Wang L X,Li J, Li J P,et al.Overview on the effects of climate change on agriculture in Ningxia[J].Chinese Journal of Agrometeorology,2011,32(2):155-160.(in Chinese)

[13] 郭建平.氣候變化對中國農業生產的影響研究進展[J].應用氣象學報,2015,26(1):1-11.

Guo J P.Advances in impacts of climate change on agricultural production in China[J].Journal of Applied Meteorological Science,2015,26(1):1-11.(in Chinese)

[14] 趙俊芳,郭建平,張艷紅,等.氣候變化對農業影響研究綜述[J].中國農業氣象,2010,31(2):200-205.

Zhao J F,Guo J P,Zhang Y H,et al.Advances in research of impacts of climate change on agriculture[J].Chinese Journal of Agrometeorology,2010,31(2):200-205.(in Chinese)

[15] 周景博,劉亮.未來氣候變化對中國小麥產量影響的差異性研究:基于Meta回歸分析的定量綜述[J].中國農業氣象,2018,39(3):141-151.

Zhou J B,Liu L.Study on the differences of the impact of future climate change on wheat yield in China quantitative review based on meta regression analysis[J].Chinese Journal of Agrometeorology,2018,39(3):141-151.(in Chinese)

[16] Chen C. CiteSpace Ⅱ:detecting and visualizing emerging trends and transient patterns in scientific literature[J].Journal of the American Society for Information Science and Technology,2006,57(3):359-377．

[17] 陳悅,陳超美,劉則淵,等.CiteSpace知識圖譜的方法論功能[J].科學學研究,2015,33(2):242-253.

Chen Y,Chen C M,Liu Z Y,et al.The methodology function of CiteSpace mapping knowledge domains[J].Studies in Science of Science,2015,33(2):242-253.(in Chinese)

[18] 成俊穎,史衛華,成偉華,等.2007-2016年國內圖書館空間研究述評:基于CiteSpace數據分析網絡圖譜[J].圖書館工作與研究,2018,(4):17-24.

Cheng J Y,Shi W H,Cheng W H,et al.Research review of domestic library space from 2007 to 2016 based on CiteSpace data analysis and network map[J].Library Work and Study,2018,(4):17-24.(in Chinese)

[19] 王娟,陳世超,王林麗,等.基于CiteSpace的教育大數據研究熱點與趨勢分析[J].現代教育技術,2016,26(2):5-13.

Wang J,Chen S C,Wang L L,et al.The analysis of research hot spot and trend on big data in education based on CiteSpace[J].Modern Educational Technology,2016,26(2): 5-13.(in Chinese)

[20] 肖明,陳嘉勇,李國俊.基于CiteSpace研究科學知識圖譜的可視化分析[J].圖書情報工作,2011,55(6):91-95.

Xiao M,Chen J Y,Li G J.Visualizati on analysis on the research of mapping knowledge domains based on CiteSpace[J].Library and Information Service,2011,55(6): 91-95.(in Chinese)

[21] 李琬,孫斌棟.西方經濟地理學的知識結構與研究熱點:基于CiteSpace的圖譜量化研究[J].經濟地理,2014,34(4): 7-12.

Li W,Sun B D.The knowledge structure and research hotspots of west economic geography:visualized quantitative research based on CiteSpace[J].Economic Geography,2014, 34(4):7-12.(in Chinese)

[22] 張艷,何愛平,趙仁杰.我國災害經濟研究現狀特征與發展趨勢的文獻計量分析[J].災害學,2016,31(4):150-156.

Zhang Y,He A P,Zhao R J.Biliometric analysis on the status and trends disaster economy research in China[J].Journal of Catastrophology,2016,31(4):150-156.(in Chinese)

[23] 李寧,劉麗,張正濤,等.氣候變化經濟影響研究熱點的足跡可視化:整合被引文獻和突現詞[J].地球科學進展,2018,33 (8):865-873.

Li N,Liu L,Zhang Z T,et al.Visualization of climate change and economic research hotspots:integrating cited references and burst keywords[J].Advances in Earth Science,2018, 33(8):865-873.(in Chinese)

[24] 劉清泉,江華.森林應對氣候變化研究熱點和前沿分析:基于CitespaceⅤ的計量研究[J].干旱區資源與環境,2018, 32(1):70-76.

Liu Q Q,Jiang H.Research hotspots and frontiers as regard to forest in response to climate change quantitative research based on Citespace V[J].Journal of Arid Land Resources and Environment,2018,32(1):70-76.(in Chinese)

[25] 侯劍華.工商管理學科演進與前沿熱點的可視化分析[D].大連:大連理工大學,2009.

Hou J H.Visual analysis of the evolution and research fronts of business management[D].Dalian:Dalian University of Technology,2009.(in Chinese)

[26] Adams R M,Rosenzweig C,Peart R M,et al.Global climate change and US agriculture[J].Nature,1990,345(6272):219.

[27] Mendelsohn R,Shaw N D.The impact of global warming on agriculture:a Ricardian analysis[J].The American Economic Review,1994,84(4):753-771.

[28] Lal R.Soil carbon sequestration impacts on global climate change and food security[J].Science,2004,304(5677): 1623-1627.

[29] Foley J A,DeFries R,Asner G P,et al.Global consequences of land use[J].Science,2005,309(5734):570-574.

[30] Smit B,Wandel J.Adaptation,adaptive capacity and vulnerability[J].Global Environmental Change,2006,16(3): 282-292.

[31] Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO).“Climate-smart”agriculture:policies,practices and financing for food security,Adaptation and Mitigation[C] Rome:FAO,2010.

[32] 管大海,張俊,王卿梅,等.氣候智慧型農業及其對我國農業發展的啟示[J].中國農業科技導報,2017,19(10):7-13.

Guan D H,Zhang J,Wang Q M,et al.Climate-smart agriculture and its enlightenment to agricultural development of China[J].Journal of Agricultural Science and Technology,2017,19(10):7-13.(in Chinese)

[33] Godfray H C J,Beddington J R,Crute I R,et al.Food security:the challenge of feeding 9 billion people[J]. Science,2010,327(5967):812-818.

[34] Foley J A,Ramankutty N,Brauman K A,et al.Solutions for a cultivated planet[J].Nature,2011,478(7369):337.

[35] Solomon S,Qin D H,Manning M,et al.Climate change 2007.The physical science basis:contribution of working group I to the fourth assessment report of the intergovernmental panel on climate change[M].Cambridge: Cambridge University Press,2007．

[36] Lobell D B,Schlenker W,Costa-Roberts J.Climate trends and global crop production since 1980[J].Science,2011:1204531.

[37] Rosenzweig C,Elliott J,Deryng D,et al.Assessing agricultural risks of climate change in the 21st century in a global gridded crop model intercomparison[J].Proceedings of the National Academy of Sciences,2014,111(9): 3268-3273.

[38] Powlson D S,Stirling C M,Jat M L,et al.Limited potential of no-till agriculture for climate change mitigation[J].Nature Climate Change,2014,4(8):678.

International Literature Characteristics and Hotspots Evolution of Agricultural under Climate Change：Bibliometrics Analysis Based on CiteSpace V

HUANG Cheng-fang1，LI Ning1，LIU Li1，LIU Yuan1，ZHANG Zheng-tao2，Chen Xi1

(1. Key Laboratory of Environmental Change and Natural Disaster, Ministry of Education/ State Key Laboratory of Earth Surface Processes and Resource Ecology/Academy of Disaster Reduction and Emergency Management, Ministry of Emergency Management & Ministry of Education, Faculty of Geographical Science, Beijing Normal University, Beijing 100875, China;2. Institute of Geographic Science and Natural Resources Research, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100101)

This research was designed to explore the evolution of the research hotspots in agriculture under climate change, and provide some references for the development and innovation in this field. We used CiteSpace V, a network visualization analysis software, to analyze 11430 literatures, with keywords of "climate change" and "agriculture", included in the Web of Science from 1985 to 2018. The results showed that since 1985, the number of annual total papers in agriculture has been in an upward trend. The countries and regions with rapid economic development, such as the United States, the United Kingdom, China, Germany and Australia, have paid much attention to the research and exploration in agriculture. In addition, the most literatures were published inandThe Chinese Academy of Sciences, Wageningen University and some other well-known institutions were all committed to this field. Hot words in this field included "influence", "adaptability", "management", "model" and "food safety". In 2007, the research hotspots changed from the evaluation of future crop yields and its influence factors under climate change to agricultural adaptation, climate-smart agriculture and conservation agriculture. We concluded that the climate-smart agriculture will be the innovation and development of agriculture in the near future.

Climate change; Agriculture; CiteSpace V; Hotspot evolution

10.3969/j.issn.1000-6362.2019.08.001

黃承芳,李寧,劉麗,等.氣候變化下農業領域的國際文獻特征與熱點演變:基于CiteSpace V的文獻計量分析[J].中國農業氣象,2019,40(8):477-488

2019?02?17

。E-mail：ningli@bnu.edu.cn

國家自然科學基金項目（41175103）；國家重點研發計劃重點專項課題“全球變化人口與經濟系統風險評估模型與模式研究”（2016YFA0602403）；北京師范大學博一學科交叉基金項目（BNUXKJC1805）；北京師范大學環境演變與自然災害教育部重點實驗室開放課題（12800-310430001）

黃承芳（1995?），女，碩士生，主要從事自然災害風險研究。E-mail：cf_huang0905@163.com