基于文獻計量學的土壤種子庫研究進展分析①

李國旗，謝博勛，解 盛，劉 星，張柯雨，劉秉儒，石 云

基于文獻計量學的土壤種子庫研究進展分析①

李國旗1,2，謝博勛1,2，解 盛1,2，劉 星1,2，張柯雨1,2，劉秉儒3，石 云1,2

(1 寧夏大學西北土地退化生態系統恢復與重建教育部重點實驗室，銀川 750021；2 寧夏大學西北土地退化與生態恢復國家重點實驗室培育基地，銀川 750021；3 北方民族大學生物科學與工程學院，銀川 750021)

為了把握土壤種子庫在國內外的研究現狀及研究前沿動態，客觀反映各個國家、機構及研究者在該領域的影響力，本文基于文獻計量學分析方法，對Web of Science數據庫1999—2020年和中國知網數據庫1983—2020年的研究成果進行了分析。結果表明：該領域的科研成果在國內外的發文趨勢不同，國外期刊論文逐年上升，但國內論文自2009年以后開始下降。在發文量的國家排序中，美國排名第1，澳大利亞和中國分別位列第2和第3。國家間合作關系密切程度不大，相比較而言，美國的合作貢獻量最大。中國科學院在該領域的發文量最多，總被引次數也最大，刊載該領域論文的外文期刊主要為《Plant Ecology》《Journal of Vegetation Science》和《Applied Vegetation Science》，中文期刊主要為《生態學報》《生態學雜志》和《植物生態學報》，該領域的文章在外文論文中主要集中在環境科學與生態學、生態學和植物科學3個學科，而國內主要集中在農業資源與環境、林學、生物學3個學科。目前，有關土壤種子庫的研究主要集中在對種子庫中種子本身特征、與地上植被的關系、土壤中種子持久性和在生態重建中的應用等研究上。有關土壤種子庫的研究應積極探索新的科學問題，顧及更多研究領域，加強在解決實際問題中的作用，提高我國在該領域的科研水平和影響力；結合全球氣候變化所帶來的生態問題，加強國際間的研究合作關系，在全球尺度上利用土壤種子庫反映生態變化，為解決生態問題提供決策參考。

土壤種子庫；文獻計量分析；CiteSpace

土壤種子庫是土壤和上層枯落物中所有有活力種子的總和[1]。植物生長過程中，成熟的種子最終會落到地面，除少部分被動物攝食或衰老腐敗外，大部分種子將埋進土中，組成土壤種子庫[2-3]。環境適宜時，土壤中的種子將重新萌發，補充群落物種。因此，土壤種子庫是生態系統恢復能力的一個重要組成部分，是種群更新及演替的基礎[4]，同時也代表了許多植物組合的再生潛力[5]。影響土壤種子庫基本特征產生的因素很多，如土壤理化性質(土壤孔隙度、容重和含水量)的改變會造成土壤種子庫的分布發生改變，林齡和樹木總覆蓋度會影響土壤種子庫組成，森林中林齡影響土壤種子庫的種子密度和物種豐富度[6]。不同海拔地區，土壤種子庫基本特征不同[7-9]。不同植被演替階段土壤種子庫的組成和密度也不同[10]。研究表明，土壤的侵蝕使得土壤種子庫逐漸深層化[11]。放牧改變了土壤種子庫的物種組成，增加了土壤種子庫與地上植被的區系相似性[12]。封圍增加了土壤種子庫多年生物種的種子密度和物種豐富度，降低了土壤種子庫種子密度和物種豐富度的空間異質性[13-15]。土壤種子庫的研究在植被的自然恢復中起著重要的作用，特別是在廢棄的坡耕地和禁牧草地的演替早期[16]。持久的土壤種子庫使干旱漫灘的植被能夠應對不可預測的洪水和干旱模式[17-18]。同樣，通過排干高海拔地區濕地的水，有助于土壤種子庫的剩余種子成功地將濕地恢復成物種豐富的高寒草甸[19]。

文獻計量分析是科學文章在其各自研究領域中影響的定量度量[20]，通過其相關分析，能夠客觀反映該領域的學科基礎、整體布局、研究熱點及前沿趨勢等相關問題[21]。這種客觀可視化的分析依賴于一些文獻計量分析工具進行[22-23]。文獻計量在線分析平臺及CiteSpace(引文空間)兩款工具在可視化綜述中被廣泛使用，該工具能夠對篩選得到的有影響力的論文、機構、期刊進行分析，將關鍵詞及文獻引用情況可視化，顯示科學發展新趨勢和新動態，綜合分析得到該領域的學科重點及研究方向[21,24]。

針對全球氣候變化所引起的生態環境問題，土壤種子庫為生態恢復及生態演替提供了研究方向。盡管已經開展了土壤種子庫各個方面的研究，也取得了大量成果，但在國際范圍內，還沒有土壤種子庫相關研究文獻統計分析的文章發表。因此，本研究通過文獻計量學的方法，對Web of Science數據庫及中國知網數據庫中的“土壤種子庫”的相關研究進行分析，得出該領域的研究熱點、現狀及研究前沿動態，明確該研究方向的現狀及趨勢，旨在從宏觀層面為研究者今后土壤種子庫的工作提供決策參考。

1 材料與方法

1.1 數據來源

本文基于Web of Science數據庫和中國知網數據庫(China National Knowledge Infrastructure，CNKI)進行分析。外文研究基于Web of Science核心數據庫，以關鍵詞“soil seed bank”進行搜索，選擇文獻類型為研究論文，共收集3 436條檢索結果，檢索起止時間為1999—2020年。中文研究在CNKI數據庫上以“土壤種子庫”為主題，共搜索到921條記錄，其中期刊論文為676篇，檢索起止時間為1983—2020年。本文所有數據截止于2020年7月1日。

1.2 分析方法

1.2.1 文獻計量方法 對于Web of Science檢索結果利用“文獻計量在線分析平臺(https://bibliometric. com/)”進行分析。CNKI數據利用其自帶文獻計量系統進行分析。

1.2.2 內容分析法 本研究利用CiteSpace軟件進行分析，主要對Web of Science數據庫中的檢索結果進行數據分析及可視化，構建文獻共被引網絡。同時對CNKI數據庫中的關鍵詞也用CiteSpace進行分析，本研究使用的軟件版本為CiteSpace 5.5.R2。

1.2.3 主要指標 本研究中主要分析的指標有發文量、被引用次數、研究前沿、研究熱點及突變詞5個方面。基于此反映相關國家、機構及研究者科研生產力水平，反映載文期刊的文獻認可程度和影響力水平，了解該領域研究的發展趨勢。

2 結果分析

2.1 文獻產出時間序列

對文獻的年產出量進行分析，可發現某領域的客觀發展規律。結果顯示，在Web of Science數據庫中，1999—2020年土壤種子庫相關研究共計發表科研論文3 436篇，年發文量呈現緩慢增長趨勢。這21年年均發文量155篇，其中2019年發文量最多，為202篇(圖1A)。

(由于檢索日期為2020年7月1日，2020年全年發文量在CNKI自帶的計量系統中為預測值，故在此只分析1983—2019年的發文量情況)

CNKI的數據分析顯示，在1983—2020年的47年間，發文量共為921篇，首篇文章發表于1983年。國內“土壤種子庫”的研究分為3個階段：1983—1999年為發展停滯期，17年間共發表文章17篇，年均發文量為1篇；2000—2009年為快速增長期，發文量共379篇，年均發文量38篇；2010—2020年為研究穩定期，該時期內，年發文量逐年遞減。根據CNKI文獻計量系統分析，2009年的發文量最大，為84篇(圖1B)。

利用Web of Science數據庫分析各國“土壤種子庫”研究成果的影響力，結果顯示，論文總量排名前10位的國家為美國、澳大利亞、中國、德國、西班牙、巴西、英國、法國、加拿大和阿根廷。其中前6個國家的發文量在200篇以上，而美國的發文量為783篇，占前10位國家總發文量的30.71%，與排名第二的澳大利亞相差393篇，另外中國的相關研究論文為316篇，占前10位國家總發文量的11.19%，總體研究有待深入。從年發文量上看，1999—2018年共20年時間中，美國的發文量一直處于領先地位，2019年中國發文量首次超越美國(圖2)。

2.2 國家及合作關系

隨著科技全球化的發展，國際合作日漸普遍。通過文獻計量在線分析平臺對Web of Science的數據進行分析，構建國家間的合作關系圖(圖3)，從圖3A中可看出，各國在土壤種子庫的研究中，除美國、澳大利亞和中國外，其余國家發文量少，且與其他國家間的連線也較少。因此，有關土壤種子庫的研究雖然各國間有不同程度的合作，但合作水平較低。根據分析結果，美國的合作貢獻率最大，與中國和澳大利亞的合作關系較密切(圖3B)。中國的合作貢獻率位居第2(圖3C)，之后是澳大利亞(圖3D)。這表明，在該領域中，國家間的合作還需要進一步加強。

圖2 Web of Science數據庫中土壤種子庫論文發表量居前5位的國家年發文趨勢

2.3 研究機構的影響力排名

有關土壤種子庫研究機構的影響力分析表明，發文量前10位的機構中，中國2個，美國3個，澳大利亞2個，法國、墨西哥和荷蘭各1個。從論文數量上看，中國科學院的發文量最多，共有420篇(含合著論文)，占前10位研究機構發文總量的34%。在總被引次數方面，中國科學院同樣以1 427次位列第1，而肯塔基大學與法國農業科學研究院分別以682和636次排名第2和第3。在第一作者總數上，中國科學院以140位居榜首，而在平均被引次數方面，發文量前10位的機構中格羅寧根大學和法國農業科學研究院具有較高的被引次數(表1)。

通過中國知網自帶計量軟件分析CNKI檢索數據發現，在國內，發文量前10位的機構有中國科學院研究生院(52篇)、西北農林科技大學(50篇)、新疆農業大學(41篇)、內蒙古農業大學(38篇)、北京林業大學(37篇)、中國科學院新疆生態與地理研究所(34篇)、蘭州大學(31篇)、寧夏大學(24篇)、中國科學院寒區旱區環境與工程研究所(23篇)、河北農業大學(22篇)。除中國科學院和北京林業大學外，中文期刊發文量前10位的機構大多集中在西北地區。我國西北地區氣候干旱，生態環境脆弱，土壤種子庫的研究在該地區的植被演替和生態恢復方面發揮著重要作用。

(USA：美國；Sri Lanka：斯里蘭卡；Japan：日本；Spain：西班牙；Netherlands：荷蘭；Belgium：比利時；UK：英國；Poland：波蘭；Germany：德國；Argentina：阿根廷；Czech Republic：捷克；Finland：芬蘭；China：中國；Pakistan：巴基斯坦；Mexico：墨西哥；Brazil：巴西；Australia：澳大利亞；Turkey：土耳其；Panama：巴拿馬；France：法國；Canada：加拿大；Chile：智利；Hungary：匈牙利；Israel：以色列；Greece：希臘；South Africa：南非；Ethiopia：埃塞俄比亞；Portugal：葡萄牙；Zimbabwe：津巴布韋；Sweden：瑞典；Austria：奧地利；New Zealand：新西蘭；Italy：意大利；Norway：挪威；Kenya：肯尼亞；Costa Rica：哥斯達黎加；Colombia：哥倫比亞；Switzerland：瑞士；Indonesia：印度尼西亞；Iran：伊朗；Jordan：約旦；Philippines：菲律賓；India：印度；Denmark：丹麥；French Guiana：法屬圭亞那；Palestine：巴勒斯坦；Slovenia：斯洛文尼亞；Mali：馬里；South Korea：韓國；Ghana：加納；Venezuela：委內瑞拉；Nepal：尼泊爾；Thailand：泰國；Cote Ivoire：科特迪瓦；Syria：敘利亞；Kuwait：科威特；Brunei：文萊；Nigeria：尼日利亞；Tanzania：坦桑尼亞；Ecuador：厄瓜多爾；Zambia：贊比亞；Georgia：格魯吉亞；Lithuania：立陶宛；Peru：秘魯；Russia：俄羅斯；Bangladesh：孟加拉國；Paraguay：巴拉圭；Saudi Arabia：沙特阿拉伯；Egypt：埃及；Romania：羅馬尼亞；Lebanon：黎巴嫩；North Ireland：北愛爾蘭；Malaysia：馬來西亞；Honduras：洪都拉斯；Ireland：愛爾蘭；Burkina Faso：布基納法索；Libya：利比亞；Croatia：克羅地亞；New Caledonia：新喀里多尼亞；Uzbekistan：烏茲別克斯坦；Ukraine：烏克蘭；Andorra：安道爾；Madagascar：馬達加斯加；Botswana：博茨瓦納；Rep Congo：剛果(布)；Benin：貝寧；Estonia：愛沙尼亞；Slovakia：斯洛伐克；Qatar：卡塔爾；U Arab Emirates：阿拉伯聯合酋長國；Uruguay：烏拉圭；Vietnam：越南；Niger：尼日爾；Bolivia：玻利維亞；Sudan：蘇丹；Dem Rep Congo：剛果(金)；Luxembourg：盧森堡；Uganda：烏干達；Kazakhstan：哈薩克斯坦；Cuba：古巴；Nicaragua：尼加拉瓜；Mongolia：蒙古；Oman：阿曼；Laos：老撾；Mauritius：毛里求斯；Malawi：馬拉維；Cameroon：喀麥隆；Cyprus：塞浦路斯；Morocco：摩洛哥；Cambodia：柬埔寨；Iceland：冰島)

表1 Web of Science數據庫中土壤種子庫發表論文數量前10位的研究機構統計

注：該表中的機構論文數量包括國家及機構間的合著論文。

2.4 研究期刊排名

通過期刊排名確定其影響力，有助于研究者便捷選擇欲查閱的期刊論文，方便研究成果的發表。結果表明，有關“土壤種子庫”論文《Plant Ecology》的載文量位居榜首，共有154篇，《Journal of Vegetation Science》和《Applied Vegetation Science》分別以94篇和89篇位居第2和第3。在總被引用次數方面，《Plant Ecology》 《Journal of Vegetation Science》和《Seed Science Research》3個期刊分別以高于500次的結果在載文量前10位的期刊中具有絕對優勢。但總體來說，載文量前10位期刊平均被引次數的排名均不太高，最高的為《Seed Science Research》，平均被引次數也只有9.19次(表2)。因此，外文研究中有關土壤種子庫的研究主要集中在有關生態學、植物學和草學相關的期刊上。

表2 Web of Science數據庫中土壤種子庫論文載文量前10位的期刊統計

國內的研究中載文量前10位的期刊有：《生態學報》(48篇)、《生態學雜志》(26篇)、《植物生態學報》(26篇)、《應用生態學報》(22篇)、《生態環境學報》(21篇)、《西北農林科技大學學報》(21篇)、《草業學報》(20篇)、《內蒙古農業大學學報》(16篇)、《水土保持通報》(15篇)、《安徽農業科學》(14篇)。即國內與“土壤種子庫”相關的論文主要發表在生態學科的雜志上。

2.5 學科分布

通過CiteSpace對Web of Science國際文獻檢索結果的學科分布分析，得到了41個節點，193條連線，其中環境科學與生態學排名第1，生態學和植物科學分別位居第2和第3(圖4)。排名前10位的學科中理科共有5個，占50%，農學有3個，占30%，其余的為多學科綜合研究，占20%；從學科層次來看，基礎科學占50%，技術科學占30%，無工程學科(表3)。在CNKI數據庫的國內文獻中，論文主要集中在農業資源與環境、林學、生物學、草學、植物保護和生態學6個學科，其中理學有2個，而農學有4個。

圖4 Web of Science數據庫中土壤種子庫研究文獻的主要學科分布

表3 Web of Science數據庫中土壤種子庫研究排名前10位的學科分布情況

注：表中的“頻次”為Web of Science數據庫中土壤種子庫研究論文在排名前10位的學科中的出現次數。

2.6 國內外不同生境的土壤種子庫研究

首先基于上文2.3節中研究機構影響力排名，以第一作者所在機構再篩選文獻。從Web of Science中獲得文獻共157篇，其中中國科學院發文67篇，蘭州大學發文17篇，共計84篇；從CNKI數據庫中篩出文獻共183篇，可見，我國的研究占絕大多數。

Web of Science數據庫中的73篇國外研究論文按照其研究對象進行分類，其中農田的研究文獻最多(19篇)，濕地次之(11篇)，草地和林地分別為9篇和8篇。在基于農田的研究中，有關雜草防治[25]的論文最多達14篇，有關濕地的論文共有7篇，主要揭示濕地土壤種子庫與地上植被的關系，以及不同環境變化或干擾下濕地植物種類和土壤種子庫的動態變化，如Matthews等[26]研究了在洪水對濕地中補充樹木生存的影響。而在草地和林地研究中，其研究內容較為分散，包括用土壤種子庫揭示群落演替過程，以及如生物入侵[27]及動物[28]、刈割等干擾下土壤種子庫的變化。

在Web of Science和CNKI數據庫的檢索結果中，共有267篇國內研究論文，按研究對象劃分，草地研究最多，有65篇，沙地第2，有58篇，林地排名第3(42篇)。草地的研究可進一步分為荒漠草地、典型草地和高寒草地3個部分，荒漠草地以西北地區為主，研究在不同自然條件和人為干擾[15,29]下，荒漠草原的土壤種子庫的動態變化，以及部分植物土壤種子庫對荒漠草原生物多樣性維持的作用[30]。典型草地的研究主要集中在自然條件及放牧等干擾對土壤種子庫的影響，并利用土壤種子庫來確定其群落演替階段。高寒草地的研究主要涉及放牧對其的影響。沙地的研究主要集中在內蒙古科爾沁和阿拉善地區、新疆的古爾班通古特及渾善達克地區，包括對原生地和恢復條件下土壤種子庫特征的研究，以及一些沙漠物種的種子繁殖動態對土壤種子庫的影響。林地的研究在各個地區均有所涉及，主要集中在土壤種子庫與林分更新的相關性上，少部分也涉及一些環境因素及干擾對土壤種子庫及林分的影響。除了對特定生態系統類型的研究，國內研究機構同樣對一些植物種群的種子庫動態變化做了研究，共有12篇文獻，研究植物涉及林地、草地及濕地3個生態系統，以入侵植物、優勢種和特有種為主。

2.7 高被引頻次論文

發表的研究成果的影響力及學術價值的衡量離不開被引次數，因此為了獲得該領域具有影響力的文獻，采用CiteSpace進行文獻共被引分析，排除無法追溯題目的論文，對可查的文獻進行分析，共獲得1 450個節點和6 644條連線(圖5)。其中Bossuyt和Honnay[31]在2008年發表在《Journal of Vegetation Science》上的文章被引用頻次最高，該文章通過1990—2006年間有關植物種子庫的相關研究數據，對4種群落的特征進行了分析，結果發現，不同群落種子庫與地上植被的相似性程度不同，因此得出結論認為僅僅依靠土壤種子庫進行生態恢復的想法不可行。另外Bekker等[32]1998年發表在《Functional Ecology》上的文章也有較高的被引用頻次，文章通過研究闡明了歐洲地區土壤中種子大小、形狀和分布與種子壽命的相關性。文獻被引用頻次排名第3的是Thompson等[33]于1998年發表在《Journal of Ecology》上的文章，該文章研究了歐洲西北地區植物區系土壤中種子的持久性與生態環境的關系，得出種子持久性并不總是與種子大小有關，還有一些生理上的因素；同時說明在許多生境中，種子被埋藏的可能性與種子的大小和形狀有著密切關系。在近期的研究論文中，被引用頻次較高的是Long等[34]2015年發表于《Biological Reviews》上的一篇文章，其通過一個模型探討了影響種子持久性的生態學因素，通過該模型可預測種子在所在環境中的持續時間(表4)。

圖5 Web of Science數據庫中研究文獻被引用時區視圖

而在國內的研究中，被引頻次較高的文獻有于順利和蔣高明[35]2003年以“土壤種子庫的研究進展及若干研究熱點”為題發表在《植物生態學報》上的文章，該文章論述了土壤種子庫的研究進展，提出相關的研究熱點問題主要集中在土壤種子庫的研究方法、分類、時空布局、與地上植被的相關性及土壤種子庫的動態等問題上。另外，楊躍軍等[36]2001年發表在《應用生態學報》上的文章也有較高的引用次數，該文章以“森林土壤種子庫與天然更新”為題，論述了森林土壤種子庫的特點，分析了森林種子庫對天然更新的影響，并提出了森林種子庫的研究方向及研究方法(表4)。

表4 Web of Science和CNKI數據庫中土壤種子庫研究排名前10位的高被引頻次論文分布情況

2.8 研究前沿趨勢分析

利用CiteSpace對檢索結果中的關鍵詞與出現頻次及年份的關系構建研究前沿時區視圖，并結合突變詞分析獲得土壤種子庫相關研究的未來發展動向，通過對Web of Science數據分析，得到了218個節點，2 338條連線(圖6A)，其中出現頻次前10位的關鍵詞為“種子庫(seed bank)”“發芽(germination)”“植被(vegetation)”“土壤(soil)”“動力學(dynamics)”“土壤種子庫(soil seed bank)”“種子散布(seed dispersal)”“重建(restoration)”“多樣性(diversity)”和“草地(grassland)”。通過關鍵詞的出現頻次可以看出，有關植物種子庫的研究主要集中在對種子庫中種子本身特征、與地上植被的關系、種子庫中種子持久性和在生態重建的應用上。對CNKI數據進行分析，得到132個節點，253條連線(圖6B)，出現頻次排名前5位的關鍵詞為“種子庫”“土壤種子庫”“物種多樣性”“地上植被和植被恢復”。進一步對出現頻次中等程度的關鍵詞進行統計發現，國內土壤種子庫相關內容主要集中在退化草地、人工草地、高寒草地、塔里木河等生境。因此，在國內有關土壤種子庫的研究還主要集中在種子庫特征與物種多樣性的關系、種子庫在植被恢復中的應用等方面。

圖6 Web of Science(A)和CNKI(B)數據庫中土壤種子庫研究前沿時區視圖

通過對Web of Science的檢索結果進行突變詞分析發現，突變詞“predation(捕食)”和“seed rain(種子雨)”的持續時間最長，均持續了11年時間(圖7)。結合前沿時區視圖可得出，有關土壤種子庫的研究主要集中在種子庫中種子持久性及種子散布的相關研究上。

圖7 Web of Science土壤種子庫研究引用頻次突增關鍵詞

為了更準確地把握研究前沿信息，本文對Web of Science檢索結果2010—2020年引用次數超過20次的論文進行重篩選，共得到261條文獻條目。根據研究內容進行分類，首先將論文分為方法類和內容類，方法類涉及土壤種子庫相關方法，共有13篇文獻，即對鑒定土壤種子庫組成的兩種方法的對比評測[37]、雜草種子庫的動態建模[38]以及雜草競爭的3D建模[39]等。除此之外的文獻為內容類，該類又可以分為具體生境研究和特定物種的研究。特定物種的研究主要為了揭示土壤種子庫的更替及補充情況，在實驗室條件下通過生理及分子手段研究各種植物種子休眠[40]、萌發[41]及種子壽命[42]等，共有25篇文獻。其余部分是各種生境土壤種子庫的研究，其中研究草地的文章最多，有55篇，林地第2，有43篇，濕地第3，26篇，之后為沙地和農田的研究，分別為20篇和16篇。草地的研究多數旨在揭示以放牧為主的干擾條件下土壤種子庫的動態變化，以及水文條件對土壤種子庫的影響。林地的研究主要涉及被干擾林地，論文有24篇，其中火、間伐和開采的干擾占主要部分，另外還有植物入侵、風暴及動物對林地的影響；原始林地的研究主要涉及林分補充。濕地的研究主要集中在原生植被及群落演替方面。沙地的研究涉及放牧、植物入侵和環境對土壤種子庫的影響，以及沙地植物演替動態等方面。農田的研究主要集中在對雜草的管理上。通過對CNKI數據庫2010—2020年的研究檢索結果分析，共獲得335篇論文，研究草地的論文最多，有62篇；其次是林地(61篇)，之后是沙地和農田，各29篇。草地的研究主要在典型草原、荒漠草原和高寒草甸3種草地類型中。典型草原和荒漠草原主要研究圍欄封育[15,43]為主的恢復措施下土壤種子庫變化。高寒草地研究以放牧及嚙齒類動物[44]為主的影響下土壤種子庫的變化，以及在各種恢復措施下土壤種子庫的變化。除此之外，草地的研究也涉及一些植物群落的種子庫動態，典型草地和荒漠草地蒿屬植物及禾本科植物居多，如絹蒿[45]、克氏針茅[46]及短花針茅[47]等。林地的研究主要是在原生林地不同立地條件下土壤種子庫特征、種子庫與幼苗更新的關系上[48-49]，對受損林地的研究較少。沙地的研究主要有對沙漠植被的組成[50]和人工恢復條件下沙地植被的演化研究[51]。農田的研究主要集中于雜草的管理。除此之外，研究相對較多的還有濕地和礦區，相關論文分別為25篇和15篇，濕地的研究主要集中在對各種濕地類型中土壤種子庫及與植被之間關系的研究上。礦區的研究以恢復過程中土壤種子庫變化的研究為主。

綜上，土壤種子庫的研究主要集中在對各種生態環境下土壤種子庫變化的研究中。林地和草地在國內外相關研究中均占有較大比例，國內對于林地的研究多基于自然條件下，而國外對火因子影響下林地土壤種子庫的研究較多。與林地相比，草地生態環境脆弱，易受放牧等人工干擾的影響，這使得草地退化更加嚴重。因此草地生境的相關研究多集中在退化草地及人工恢復后草地土壤種子庫的變化上。結合前沿視圖及突增關鍵詞分析，土壤種子庫相關研究還集中在種子庫對植物群落補充更替方面。隨著人類活動，生態環境問題越加凸顯，土壤種子庫也將為該問題的解決提供決策參考。如采礦業的發展，礦區的生態恢復成為難題，目前主要采用表土回填技術進行礦區生態修復，利用土壤種子庫相關知識可探討表土保存過程中土壤種子庫的保存時間，以及通過土壤種子庫評估表土回填植被恢復效果。另外土壤種子庫相關內容也可為退化草原的恢復提供幫助，可利用其確定退化草原的演替階段，以及人工修復后評估其修復效果等。因此，土壤種子庫的研究雖然較為基礎，但在解決實際生態環境問題中具有重要的作用。

3 討論與結論

在Web of Science數據庫核心合集中有關土壤種子庫的文章在1999—2020年呈現逐年增長的趨勢，而在CNKI數據庫中其在1983—2009年呈現增長的趨勢，之后發文量逐漸下降。關于土壤種子庫研究在國內出現下降的現象，筆者認為主要有以下3個原因：一是與國內的評價體系有關，關于土壤種子庫的研究文章，很難發表在影響因子較高的期刊上，因此過去這方面研究的主力軍轉移了研究興趣；二是土壤種子庫研究技術沒有較大的突破，例如對土壤中的休眠種子年限的估測；三是關于土壤種子庫的新的科學問題也未見出現。

有關土壤種子庫的研究主要集中在對種子庫中種子本身特征、與地上植被的關系、土壤種子持久性和在生態重建中的應用上。研究的學科主要為生態學和農學兩個學科，且主要在基礎學科中。隨著人類的活動，生態問題已經不可忽視，各種生態系統面臨各種生態問題，由于放牧使得草地退化和荒漠化問題日漸嚴重，二氧化碳濃度升高、氮沉降和植物入侵等對植物群落的影響已不可忽視，因此應該加強土壤種子庫在解決實際生態系統問題中的作用。另外，有關土壤種子庫的研究在干旱地區、濕潤及半濕潤地區的研究較多，有關干旱半干旱地區土壤種子庫的研究國外較少且相對分散，而國內研究較多。該地區生態環境脆弱，面臨各種生態問題，在半旱區開展有關土壤種子庫的研究，揭示在現存的環境條件下的土壤種子庫的特征，結合其特征設計相關的植被恢復方案，利用土壤種子庫植被的恢復效果進行評估已成為重點研究對象，而在后續的研究中還應注意在植被恢復過程中各種微地形、微生境的變化以及例如生物結皮等結構的出現對植被恢復和土壤種子庫的影響。除此之外，隨著采礦業的發展，礦區生態修復問題也刻不容緩，而目前相關研究較為缺乏，利用土壤種子庫相關內容評價恢復方案的可行性及恢復效果也將成為今后的研究內容。

通過文獻計量在線分析平臺及CiteSpace軟件的使用，較為全面地反映了國內外有關土壤種子庫的學科發展過程及研究方向。這為土壤種子庫的研究提供了一定的參考價值。結合本文的分析結果，有關土壤種子庫的研究應積極探索新的科學問題，還應顧及更多研究領域，加強在解決實際問題中的作用，提高我國在該領域的科研水平和影響力，結合全球氣候變化所帶來的生態問題加強國際間的研究合作關系，在全球尺度上利用土壤種子庫反映生態變化，為解決生態問題提供決策參考。

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Research Progress of Soil Seed Bank Based on Bibliometric Analysis

LI Guoqi1,2, XIE Boxun1,2, XIE Sheng1,2, LIU Xing1,2, ZHANG Keyu1,2, LIU Bingru3, SHI Yun1,2

(1 Key Laboratory for Restoration and Recovery of Degraded Ecosystem in Northwest China of Ministry of Education, Ningxia University, Yinchuan 750021, China; 2 Breeding Base for State Key Laboratory of Land Degradation and Ecological Restoration in Northwest China, Ningxia University, Yinchuan 750021, China; 3 College of Biological Science and Engineering, North Minzu University, Yinchuan 750021, China)

In order to grasp the research status and frontier trends of the soil seed bank at home and abroad, and objectively reflect the influences of various countries, institutions and researchers in this field, this article, based on bibliometric analysis, analyzed the related research results of Web of Science database from 1999 to 2020 and CNKI database from 1983 to 2020. The results showed that the trends of scientific research are different at home and abroad. Papers have increased year by year in foreign journals but have declined since 2009 at home. In the rankings of published documents countries, the United States ranks first while China ranks third. The degree of close cooperation between countries is relatively small. In comparison, the United States has the largest contribution to cooperation. The Chinese Academy of Sciences publishes the most articles and has the largest total citations. The main foreign journals that publish related papers are Plant Ecology, Journal of Vegetation Science and Applied Vegetation Science, and the main Chinese journals are Journal of Ecology, Journal of Ecology and Plant Ecology Journals. Papers in this field are mainly concentrated in the three disciplines of Environmental Science & Ecology, Ecology and Plant Science in foreign papers, while mainly concentrated in the three disciplines of Agricultural Resources & Environment, Forestry and Biology at home. At present, the research on soil seed banks mainly focuses on the characteristics of the seeds in the seed bank and their relationship with the aboveground vegetation, the seed persistence in soil and the application of ecological reconstruction. In the future, research on soil seed banks should actively explore new scientific issues, take into account more research fields, strengthen the role in solving practical problems, and improve China's scientific research level and influence. Combining with the ecological problems brought about by global climate change, strengthen international research cooperation, use soil seed banks to reflect ecological changes on a global scale, and provide decision-making reference for ecological problems.

Soil seed bank; Bibliometric analysis; CiteSpace

李國旗, 謝博勛, 解盛, 等. 基于文獻計量學的土壤種子庫研究進展分析. 土壤, 2022, 54(1): 103–113.

Q948.1

A

10.13758/j.cnki.tr.2022.01.014

中央引導地方科技創新項目和中國工程院院地合作項目(2021NXZD5)資助。

李國旗(1965—)，男，寧夏平羅人，博士，研究員，主要研究方向為植物生態學。E-mail:guoqilee@163.com