基于文献计量分析的土壤微生物群落构建研究态势.pdf
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1、第 卷第 期 年 月生态学报 .:/.基金项目:国家自然科学基金()中央高校基本科研业务费专项资金资助收稿日期:网络出版日期:通讯作者 .:.学术信息与动态:./陈炀张泽晋王芳李通宋秀芳杨幼清夏安全吴文超崔骁勇.基于文献计量分析的土壤微生物群落构建研究态势.生态学报():.基于文献计量分析的土壤微生物群落构建研究态势陈炀张泽晋王芳李通宋秀芳杨幼清夏安全吴文超崔骁勇 中国科学院大学生命科学学院北京 中国科学院大学中丹学院/中丹科教中心北京 格里菲斯大学地球健康和粮食安全中心 布里斯班澳大利亚 中国科学院大学资源与环境学院北京 中国科学院文献情报中心北京 中国科学院大学经济与管理学院图书信息与档案
2、管理系北京 北京燕山地球关键带国家野外科学观测研究站北京 中国科学院青藏高原地球科学卓越创新中心北京 摘要:土壤微生物群落构建是当前的热点研究领域中国学者对此开展了大量研究发表了众多高水平论文 采用文献计量方法对 年期间()核心合集数据库收录的该研究领域论文的数量、被引频次、作者、国家(地区)、研究机构、期刊以及关键词进行统计 基于 可视化软件分析贡献居前的作者、国家(地区)、研究机构、期刊以及重要关键词借助 软件将不同国家(地区)的发文数量可视化利用 包(语言)分析研究热点的演变趋势 结果表明:在 年间中国学者在本研究领域共发表论文 篇排名世界第一根据年度发文量该领域的研究历程大体可分为三个
3、阶段分别为萌芽期(年)、波动发展期(年)和指数增长期(年)(周集中)、(李香真)和 (褚海燕)是本研究领域的核心作者中国科学院是核心研究机构 为 数据库文献的主要来源期刊本领域研究热点词的演变与测序技术的发展紧密关联测序技术从 焦磷酸测序发展到高通量测序和宏基因组测序推动了该领域从优先效应和中性理论等概念的引入发展到通过模型确定确定性过程和随机性过程相对贡献的定量研究 在系统描述 年土壤微生物群落构建领域的研究现状及研究热点的基础上提出了未来可能的一些重要研究方向有助于相关学者加深对该研究领域的理解对进一步聚焦土壤微生物群落构建领域的研究方向具有重要参考价值关键词:高通量测序优先效应中性理论确
4、定性过程随机性过程群落构建机制是生态学研究的核心与焦点但研究对象多集中于动植物群落 土壤微生物作为陆地生态系统中最重要的分解者在元素循环、能量流动及生态系统功能中均发挥着重要作用但因微生物自身的特点(体积小、数量庞大、代谢快和变异性强)一度被认为不存在地理分布格局 近些年来随着测序成本的下降以及测序技术的进步产生了大量的测序数据 随着测序数据挖掘能力的提升越来越多的研究者关注并进入微生物群落构建研究领域并且逐渐认识到微生物群落也存在时空演变规律和经典的生态过:/.程等 与此相应地微生物群落构建模型迅速发展从最初的零模型到后来的、中性模型、再到 算法的准确性和精度不断提高 模型和算法的进步加深了
5、我们对于微生物群落构建的理解也为分析确定性过程和随机性过程的相对重要性提供了更为坚实的基础 近十年来土壤微生物群落构建领域的发文数量呈现指数增长采用精确合理的文献计量方法对文献数据进行多元可视化分析可以加深对该领域研究现状的理解提高对该领域研究热点的把握本研究以 ()核心合集数据库为数据源检索 年期间土壤微生物群落构建领域的论文文献基于文献数据的数量特征以及重要指标之间的关联程度借助、以及 包(语言)可视化工具进行文献计量分析厘清土壤微生物群落构建领域的研究现状归纳二十年间国内外的研究进展梳理该领域未来的研究热点以期为我国未来在该领域开展研究工作提供借鉴与参考促进该研究领域的深入 研究方法.数
6、据来源本研究分析的文献数据来源于科睿唯安()()核心合集数据库 ()数据库是可进行文献计量数据检索的重要科学搜索引擎 与、等其它数据库相比 被认为是全球性的、以质量为导向的数据库其包含更标准化的记录可用于检索全球范围内多学科领域的文献记录 预检索的结果表明自 世纪以来土壤微生物群落构建研究领域的文章全部发表于 年之后因此将检索日期范围设置为:年 月 日至 年 月 日 检索日期为 年 月 日所有分析均以当时导出的元数据为基础以排除重新检索可能导致的检索记录的变化 检索时采用“高级检索”模式根据前期的文献阅读将检索主题设置为:“()()()”总共检索到 条记录 为聚焦到土壤微生物生态学的研究态势分
7、析对检索到的条目进行数据清洗 在研究方向一栏中将不相关研究方向剔除只保留微生物生态学学相关的研究方向()数据清洗后总共得到 条记录 将所得到的文献条目的全记录与引用的参考文献导出以进行后续的文献计量分析.分析方法数据(全记录及引用的参考文献)导出后对发表年份、被引频次、出版物总量、国家(地区)、作者、作者所属机构、期刊和关键词等信息进行提取与整合 利用 数据库的文献计量功能分析土壤微生物群落构建研究领域的年度发文量及被引频次 利用(.)文献计量可视化软件挖掘分析检索得到的文献并实现作者、期刊、机构、期刊和关键词的共现网络可视化 是荷兰莱顿大学科技研究中心()的 和 于 年开发的一款分析文献知识
8、单元的可视化工具其图形展示能力强适合分析大规模样本数据 利用 将世界上不同国家(地区)的发文量可视化该软件可以快速绘制个性化地图 利用 语言(.)中的 包将关键词(研究热点)的演变趋势可视化 包功能强大可以实现多种文献计量分析 结果与分析.年度发文量与被引频次如图 所示根据年发文量的变化趋势可将自 世纪以来土壤微生物群落构建领域的研究大体划分为生 态 学 报 卷:/.三个阶段 第一阶段是萌芽期(年)在此期间开始有研究者关注土壤微生物群落构建其中 年 在 上发表的名为“”的研究论文是该领域的破冰之作强调了随机性过程和空气中孢子沉降在早期真菌群落构建中的重要性但总体上看微生物群落构建并未引起广泛关
9、注 第二阶段是波动发展期(年)这一阶段的发文量较第一阶段有所增加但年发文数量呈波动状态且没有一年的单年发文量达到 篇 这说明有更多的科学家关注并进入土壤微生物群落构建研究领域但可能受限于当时的测序成本高昂、微生物群落构建方法不成熟在很长一段时间内相关研究论文的发表量一直维持在一个相对稳定的较低水平 第三阶段是指数增长期(年)年在 上刊登了一篇名为“”的文章(被引频次:)分析了内生菌在拟南芥根中的定殖过程引起了广泛的关注 以此为起点随着测序技术的迅速发展和成本的快速降低以及更为精致的微生物群落构建模型的出现越来越多的研究者投入到土壤微生物群落构建领域的研究中发文量也呈现出指数增长的趋势图 年土壤
10、微生物群落构建研究文献的时间分布.被引频次居于前三名的论文分别发表在、以及 上它们的引用次数均超过了 次(截至 年 月 日)分别为、和(表)除上文介绍的排名第一的论文外排名第二的论文利用网络分析方法探索了土壤微生物群落的共现模式排名第三的论文研究了水稻根系相关微生物组的群落构建过程排名第四、第五的论文的研究内容分别是总结菌根研究进展、微生物群落构建的模式和过程被引频次分别为 和 排名前十的文章的被引频次均超过了 这说明土壤微生物群落构建目前是一个热门的研究领域得到了研究者们的广泛关注 国内土壤微生物群落构建领域单篇被引次数最多的学者是来自中国科学院南京地理与湖泊研究所的王建军研究员其于 年发表
11、在 的论文被引用高达 该文探索了跨生态系统细菌组合的系统发育 多样性 期 陈炀 等:基于文献计量分析的土壤微生物群落构建研究态势:/.表 数据库中被引频次前 的文献 文献名 第一作者 来源出版物出版年被引频次 .:.:?.作者及其合作关系表 列出了 年间 数据库中在土壤微生物群落构建领域收录文献数量居前的作者包括俄克拉荷马大学植物学与微生物学系环境基因研究所的周集中()、中国科学院成都生物研究所的李香真()、南京农业大学的沈其荣()、西北农林科技大学的韦革宏()、中国科学院南京土壤研究所的褚海燕()和西北农林科技大学的焦硕()等前十位的发文篇数范围在 之间被引频次范围在 之间篇均被引频次范围在
12、.之间权重链接总强度在 之间 权重链接总强度由 生成其值大小反映了该作者与其他作者的合作程度表 数据库发文数量排名前 的作者情况 作者文献数量 被引频次 篇均被引频次 权重链接总强度 (周集中).(李香真).(沈其荣).(韦革宏).(褚海燕).(焦硕).(邓晔).(姚敏杰).(徐建明).生 态 学 报 卷:/.领域的高产出作者以及作者间的合作状况是该研究领域知识积累的关键力量 通过作者共现网络可视化可以发现该研究领域的核心作者及其合作关系 在作者共现图中圆点面积越大代表其发文数量越多合作者之间相互连接的线条越粗代表学者之间的合作越紧密在每一聚类簇中最大的圆点即是该聚类簇中的核心作者他们对推进学
13、科发展、拓宽研究领域起到关键性作用图 显示了 年间土壤微生物群落构建研究领域中的 名作者及其合作关系从图中可以看出该领域的研究呈现出“多元性”的特点形成了多个发文量高、合作密切的学术团体 周集中(论文篇数 被引频次 篇均被引频次.权重链接总强度)、李香真(论文篇数 被引频次篇均被引频次.权重链接总强度)和褚海燕(论文篇数 被引频次 篇均被引频次.权重链接总强度)发文量高(图)、权重链接总强度高(表)是土壤微生物群落构建研究领域的核心作者形成了各自的合作关系群 图 还显示核心作者周集中的合作关系群最大与多个高产作者之间有紧密合作关系包括褚海燕、韦革宏和邓晔等图 土壤微生物群落构建领域论文的主要作
14、者及其合作关系.周集中团队系统综述了随机性过程在微生物生态学中的重要性并先后开发了 指标以及 模型在理论和应用方面加深了对于微生物群落构建的理解为推动该领域发展做出了巨大贡献李香真团队研究了不同生境下(例如:根际、高寒草甸、湿地以及森林等)的微生物群落构建过程中确定性过程和随机性过程的相对重要性提高了对于不同环境条件下微生物群落构建过程的认识褚海燕团队则深入研究了广泛地理格局下的微生物群落构建过程为进一步推动微生物群落构建在生物地理学中的应用提供了重要科学依据.国家(地区)研究机构及其合作关系在 年期间共有来自 个国家(地区)的研究者发表了 篇关于土壤微生物群落构建的文章 中国、美国、德国、荷
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