基于文献计量的我国农地重金属研究热点分析

前言：随着社会经济的发展，我国对土地的利用强度呈逐年递增的态势，由此引发的土壤问题也越来越严重。矿产资源的大量开发利用，工业生产的迅猛发展和各种化学产品、农药及化肥的广泛使用，会使含重金属的污染物通过各种途径进入环境，造成土壤，尤其是农田土壤重金属污染日益严重。其中以毒害较大且易被作物富集的重金属Hg、Cd、Pb、Cr  以及类金属As 最为引起科研工作者的关注。据环保部门估算，全国每年因重金属污染而减产的粮食高达1200 万 t，造成的直接损失超过200  亿元。由此可见，土壤重金属污染已经严重威胁到人类健康和农业可持续发展，因此加强土壤的防治已成为环保工作的紧迫任务和重要内容。

文献计量学以其显著的客观性、定量化、模型化的宏观研究优势已被不少学科采用。在农业方面，我国学者在林业、园艺、农作物、植物保护科学、农业经济、环境科学与资源利用等方面进行过文献计量分析与研究，但在土壤学科方面还较少。近年来，农地重金属领域发文量持续增长，但从文献计量角度研究其发展动态的报道较少。本文就此领域的相关文献进行计量分析，以便科研工作者准确掌握该领域的研究现状及前沿动态，了解该领域的整体情况，把握未来的研究方向。

1 材料与方法

数据来源于CNKI 中国期刊全文数据库。利用高级检索，以“农地”和“重金属”为主题，时间跨度为2006—2016 年，检索截止时间为2016 年12  月31 日，逐条整理，去掉重复、不相关题录、简讯、会议报道、一稿多发等，共获取文献2535 篇，以这些数据作为分析的数据集，利用Web of Science  中自带分析软件结合Excel 和SPSS，对农地重金属领域发文量的变化趋势、发文机构以及研究主题和研究热点等进行分析。

2 结果与讨论

2.1 发文量及年度变化趋势

发文量表征科学界对本领域的关注程度，一定意义上反映该领域的发展速度和发展程度。通过对2006—2016 年CNKI  论文检索，农地重金属领域共发表文章2535 篇，覆盖40 个学科，其中基础与应用基础研究1637 篇，占64.58%，其次是工程技术673  篇，占27.07%。年度发文结果(图 1)显示，从2006 年(101 篇)开始，农地重金属领域的发文量稳步增长，到2016 年达到338 篇，与2006  年相比，增加了2 倍多。2006 年到2016 年该领域发文的年均增长率分别为43.56%、17.24% 、13.53% 、4.66% 、1.98%  、24.76% 、-0.39% 、29.69%、-0.90%和2.74%，平均增长率为13.69%。2006  年前后，土壤污染防治立法一度成为研究热点，随后几年，热度有所减退，2012 年左右，又重新成为热点。这与发文量统计结果一致，2007  年我国农地重金属领域发文量增加迅速，之后几年呈平稳上升状态，2012 年出现暂缓现象后发文量又迅速增长。

2010—2016 年累计发文量(1920 篇)占统计年限(11  年)总发文量的75.74%，说明近几年农地重金属方面的问题开始受到研究工作者的高度重视，在该领域的研究热度也逐渐提高。而国外该领域文献统计显示，从20 世纪80  年代开始便有重金属污染土壤修复相关研究，发文量持续增长，而此时国内研究开展较少。2006—2012 年国内外趋势相同，发文量均处于快速发展期，2014  年国内外发文量基本持平。随后国外进入产业化阶段，发文量略有下降趋势，而国内仍处于技术追踪与基础研究，尚未进入产业化阶段。

2.2 主要研究机构

核心研究机构一般是指某一专业或某一领域的综合性研究机构，对其进行基于文献统计结果的分析有助于对科研机构的研究重点和研究水平形成清晰的脉络。著录发文机构共635  家，其中发文50 篇及以上的机构4 家，30 篇及以上的机构15 家，10 篇及以上的机构63 家，它们是本领域的主要研究机构，在63  家研究机构中，高等院校57 家，科研机构6 家，其发文量分别为1229 篇和226  篇。可以看出，高等院校不仅所占比例大，而且发文量多，在农地重金属方面有较强的实力。发文量排在前20 名的机构见表 1，南京农业大学居首位，发文81  篇，占发文总量的9.77%。

2.3 基金项目分析

目前，对基金论文比这一指标能否表达论文的水平高低还存在争议，但对该项目的统计却是非常必要的。统计出的2535 篇文献中共有308 个基金种类，1068  篇基金论文，基金论文比例是42.1%。图 2 列出了排名前10 的基金种类，依次是国家自然科学基金、国家科技支撑计划、国家高技术研究发展计划(863  计划)、国家重点基础研究发展计划(973  计划)、中国地质调查局地质调查项目、中国科学院知识创新工程基金、广西科学基金、江苏省自然科学基金、广东省自然科学基金和浙江省自然科学基金。其中，国家自然科学基金、国家科技支撑计划、国家高技术研究发展计划(863  计划)、国家重点基础研究发展计划(973  计划)分别占到基金总数的41.20%、11.33%、8.24%、7.58%，共计占比68.35%。这表明农地土壤重金属研究受到国家层面基金资助的占比较高，国家对于农地土壤重金属研究给予了很大程度的重视。

2.4 主要作者

第一作者的系统分布

文献作者是文献的重要外部特征之一，对文献质量有决定性影响;核心作者则是期刊质量稳定的坚实基础，从一定程度反映了期刊水平高低。

文献涉及到第一作者2114 名，其中发文10 篇以上(包括10 篇)的作者2 名，5 篇以上(包括5 篇)的作者47 名。在2114  名第一作者中，高等院校有1502 名，占第一作者总数的71.2%，各级科研机构有612  名，占第一作者总数的28.8%。说明高等院校和科研机构尤其是高等院校具有密集的人才储备和较强的学术研究能力，是我国环境科学研究的主要力量，是学术论文创作的主要发源地之一。

第一作者的地区分布状况

该领域作者地区分布广泛，各个省(市)自治区均有第一作者分布，作者的地域分布极广但不均衡(表 2) 。北京有246  名，占第一位，因为北京是北京大学、清华大学、中国人民大学、中国科学院等高等院校和科研机构的所在地，是全国人才聚集的中心。排在其后的依次是江苏、陕西、广东、浙江，第一作者人数均在100  以上，这几个省份也都是我国科技文化和经济较为发达的地区。

第一作者的年龄结构与学历情况分析

将检索范围内文章的第一作者(未注明的不做统计)的年龄按30 岁以下、31~40、41~50、51~60、60  岁以上五个档次统计，学历按照大专、本科、硕士、博士四个类别统计，见图 3。从图 3 可见，第一作者年龄主要集中在31~40 岁，达1265  人，占注明年龄作者总数(2495  人)的50.7%，他们正值中青年，精力充沛，接受能力强，开拓性、进取心都是其他几个阶层所无法比拟的，是学术研究中最为活跃的群体。从第一作者学历来看，硕士和博士的发文量占注明学历作者总数(2240  人)的77.23%，是科研队伍中重要的组成部分，这说明本领域作者大都具有高学历。

高发文量作者信息

从表 3 可以看出，发文量前20 的作者中，高校的作者8 名，科研机构的作者12 名，其中来自中国科学院南京土壤研究所的作者5  名，由此可以判断科研机构是高发文量的主体单位，在本领域有着较强的实力。

2.5 主要期刊

在检索范围内，刊发本领域论文的期刊共569 种。其中《农业环境科学学报》发文量超过100  篇，占发文总数的18.6%。限于篇幅，仅列出被引频次、影响因子较高的10 种主要期刊，如表 4  所示。影响因子常用来评估同一研究领域不同期刊的相对重要程度，但有时未必尽然，经SPSS 分析，该领域期刊发文量与期刊影响因子没有相关性。

2.6 引文分析

被引频次是文献计量学中用来测度学术论文的社会显示度和学术影响力的重要指标。被引频次排在前10 的论文分布在7 种期刊上，被引频次最高的3  篇论文分别刊登在《农业环境科学学报》《地理学报》《生态环境学报》上。2006—2016 年发表的土壤重金属污染修复研究相关文献中，2013  年的总下载量最高，为315 899 次，篇均下载量最高出现在2006 年，为1 324.2 次，单篇文献最高下载量为21 448 次，是2013  年中国科学院生态环境研究中心的黄益宗等发表的文章《重金属污染土壤修复技术及其修复实践》。总被引频次最高为2011 年的3152  次，篇均被引频次最高出现在2006 年，为36.9 次，单篇文献最高被引频次为334 次，单篇文献最高下载和单篇文献最高被引文献均是2013  年中国科学院生态环境研究中心的黄益宗等发表的文章《重金属污染土壤修复技术及其修复实践》。总体而言，2006—2016  年，总下载量和总被引频次均呈波动先上升后下降趋势(图 4)，篇均下载量和篇均被引频次均呈逐年下降趋势。

2.7 热点分析

关键词是作者自行选取的或者数据库加工者补充的。不同的人选取关键词的原则差别很大，所以关键词的词频分析只能在一定程度上说明问题，离文献内容分析还相差很远，甚至还谈不上内容分析。但对关键词、标题和文摘的分析是内容分析的基础，同时也可利用高频词汇归纳研究重点。根据关键词、文摘将文章按照污染调查及评价、风险评价、累积及化学转化、修复和其他综述进行归纳统计(图  5)，发现近几年我国在农地重金属领域的研究主题主要集中在污染调查及评价(662 篇)与累积及化学转化(627 篇)。总体趋势可以看出，2013  年之前，该领域主要围绕污染调查及风险评价等基础研究，修复类文章虽逐年增加，但增速缓慢，2013 年开始，修复类文章数量急剧增加，但仍低于其他类文章。

检索文章中重金属类型主要涉及到Cd、Hg、As、Pb、Cr、Cu 和Zn 等，其中Cd 污染最多，有1643 篇，其次是Pb 污染，有1476  篇，涉及Cu、Zn、Cr、As、Hg 重金属污染的论文数依次降低，分别有1211、1128、868、729、588 篇(图 6)。

在检索范围内，涉及到修复的文章占总篇数的12.2%。从修复技术文献统计结果(图  7)来看，先期发展的技术包括化学淋洗、固定化、氧化/还原调控等。后期随着国际植物修复成为研究热点，以及国内土壤修复相关政策与指导意见的出台，植物修复与制度控制成为国内关注的主要技术，涉及植物修复的文章数量也急剧增加，这与李珊珊等学者研究结果一致。但修复技术普遍存在成熟度低、技术实用性差、成本较高等问题，技术研发仍以实验室研究为主，辅以小规模田间实验，尚未进入产业化阶段。

除农地重金属污染土壤修复技术外，对修复的风险评价和生物监测也是一个重要的研究方向。据归纳统计，检索的文献中有关风险评价的论文177  篇，评价地区主要包括：湖南、广东、河南、浙江等，其中湖南省最多，有19 篇，广东、河南、浙江次之，分别有11、11、10  篇。评价重金属主要有Cd、Pb、Hg、As、Cr、Zn、Ni、Cu 等，其中关于重金属Cd 污染的论文量最多，有140 篇，其次是Pb、Zn  和Cu，分别有139、110、106 篇。由此可以说明Cd、Pb、Zn 和Cu 污染越来越受到人们的重视，逐渐成为科研工作者研究的重心。

对检索范围内文章所选取的作物进行统计分析，发现水稻最多，玉米、小麦、白菜和油菜次之，可能由于这些作物常见且试验价值高，因此成为科研工作者的热点研究对象。

3 结 论

近10 年间国内发表的农地重金属领域文献数量及载体期刊数逐年增加，基本与国外发文量持平。文章的下载及引用在最近的4  年左右均呈下降趋势，被引频次下降尤其明显。文献下载及引用这两个指标虽然可能受年份影响，但还有可能是因为其他原因引起，一是因为综述展望类文献随着时间积累越来越多，下载及引用选择面更广，比较分散;二是随着研究领域的细化，同一学科不断分化为更加详尽的研究方向，也会分散对主体文献的关注度。

2006—2016  年我国农地土壤重金属污染研究大部分集中在污染调查及理论研究层面，修复类文章整体来说占比较小，仅占被统计文献的12.2%，且随着时间推移，修复方式从前期的物理化学修复逐渐向植物修复过渡，但研究仍处于实验室阶段，尚未进入产业化阶段，这一现象值得该研究领域科研工作者重视。

对我国农地土壤重金属污染进行研究的作者没有显示出特别的研究持续性，因此没有明显的核心作者群。而对于研究机构来说，已经有几家单位对农地土壤重金属污染进行了连续研究，形成了一些研究成果。但整体来说，作为核心研究机构，论文数量还稍显不足。

原标题：基于文献计量的我国农地重金属研究热点分析