基于CNKI 和WOS 數據庫的花卉栽培基質研究文獻計量分析

馮俊義 于 天 馬浩冉 何沁航 王繼國 馬 倩 黃占斌*

1 中國礦業大學（北京）化學與環境工程學院 北京 100083

2 北京嘉博文生物科技有限公司 北京 100015

3 武漢大學資源與環境科學學院 武漢 430079

泥炭因其結構穩定、營養成分豐富、理化性狀優良，仍是全球廣泛使用的花木基質原料[1]，但由于泥炭成本高、資源有限、不可再生[2]，大量開采會破壞當地濕地的生態環境，全球很多富泥炭的國家開始限制泥炭的使用，目前尋找可替代泥炭的花卉代用基質，已受到花卉行業高度關注[3]。我國生物質資源豐富，主要由作物秸稈、畜禽糞便、農林廢棄物、城市生活垃圾、工業廢水、餐廚垃圾和邊際性土地資源等組成[4]。大量研究表明，生物質作代用基質，對花卉生長狀況和經濟性的優化程度各有優勢[5～9]，將對我國花卉栽培基質的應用提供重要的參考價值。我國在進一步研究中可以探索利用生物質資源作為代用基質的方法與技術，開發新型花卉代用基質以提高花卉栽培的環境友好性和生產效益。

為全面了解國內外花卉栽培基質研究現狀，基于目前較權威的中國知網數據庫（CNKI）和Web of Science（WOS）數據庫，檢索與花卉栽培基質高度相關的文獻并從多角度進行分析。本文所采用的文獻計量法是一種有效的數理統計分析方法，通過對花卉栽培基質領域的文獻進行統計分析，揭示該領域研究的現狀和前沿進展[10，11]，以期為該領域的研究者提供參考和指導。

1 數據來源與分析方法

1.1 數據來源

為使所選文獻具有代表性，中文和英文文獻分別選自CNKI 和WOS 數據庫中2002—2021 年間與花卉栽培基質高度相關的文獻。其中，在CNKI中以主題詞“花卉”和“基質”或“盆栽花卉栽培基質”進行檢索，獲相關文獻1198 篇；在WOS中以公式TS=((growing media or substrates) and (pot f lower or ornamental plants))進行檢索，獲相關文獻4796 篇。

1.2 分析方法

基于檢索結果，采用文獻計量法從發文量、文獻類型、研究熱點、高被引論文、研究方向、研究機構和基金資助項目等方面進行分析；采用SPSS 26 軟件處理數據、采用Origin 2021 軟件繪圖，采用VOSviewer 軟件對文獻進行熱點分析。

2 結果與分析

2.1 發文量

2.1.1 年度發文量

年度發文量在一定程度上反映相關領域的受關注程度、研究動態和發展趨勢等（圖1）。

圖1 2002—2021 年花卉栽培基質領域年度發文量Fig.1 Annual publications in f loriculture substrate f ield from 2002 to 2021

如圖1 所示，2002—2021 年，花卉栽培基質領域年度英文發文量高于中文，且英文整體呈現上升趨勢，可知國際對該領域研究較多；中文發文量在2006 年前呈顯著上升趨勢，2006 年后增長趨勢逐步減緩，2018 年后出現下降趨勢。通過對英文文獻的作者進行統計，發現中文發文量呈現下降趨勢與中國在國際發文量逐年提高有關，這反映出國內該領域研究者傾向于國際期刊，注重國際學術交流，未來在國內該領域的學術交流有待加強。

2.1.2 國家發文量

國家發文量在一定程度上反映國家在相關領域內參與研究的情況和重視程度等。如表1 所示，2002—2021 年，花卉栽培基質領域發文量前五的國家依次是美國、巴西、中國、意大利和印度，其中美國發文量占比19.64%，巴西發文量占比6.94%，中國發文量占比6.50%，意大利發文量占比5.94%，印度發文量占比3.54%；總被引頻次前五的國家依次是美國、中國、西班牙、巴西和日本，篇均被引頻次前五的國家依次是西班牙、日本、德國、中國和印度，均大于10；H 指數前五的國家依次是美國、中國、西班牙、日本、德國。綜合分析可知，美國在該領域的國際影響力和地位高。

表1 2002—2021 年花卉栽培基質領域發文量Top10 的國家Tab.1 Top 10 countries of publications in f loriculture substrate f ield from 2002 to 2021

2.1.3 國家年度發文量

國家年度發文量反映該國在相關領域的活躍程度隨時間變化情況（圖2）。如圖2 所示，在發文量前十的國家中，美國、巴西和中國在花卉栽培基質領域年度時間節點上發文量明顯高于其他國家，說明這三國在國際活躍程度高；意大利和印度發文量整體上隨時間變化處于緩慢上升趨勢；西班牙、日本、韓國、德國、波蘭整體波動不大，中國在2018 年之后年度發文量增速較其他國家快，說明中國加強了該領域的相關研究。

圖2 2002—2021 年花卉栽培基質領域年度發文量Top10 的國家Fig.2 Top 10 countries of annual publications in f loriculture substrate f ield from 2002 to 2021

由年度發文量、國家發文量和國家年度發文量分析可知：美國在該領域研究影響力處于國際領先地位，中國在該領域活躍程度較高，但國際影響力小，后續中國應加強學術交流，通過不斷探究提高研究水平及國際影響力；其他國家在該領域有一定的參與，但是重視程度較低。

2.2 文獻類型

文獻類型按照內容和形式不同匯總歸類，便于相關領域研究者快速獲取所需文獻。如圖3 和圖4 所示，花卉栽培基質領域中文文獻以學術期刊和學位論文為主，英文文獻以研究型論文、專利及會議論文為主，中、英文研究文獻類型雖略有差異，但均以研究型論文為主，其他類型為輔；英文會議論文高于中文會議論文，說明該領域中文學術交流會議較少，受社會關注度低，未來國內應提高學術交流。

圖3 2002—2021 年CNKI 數據庫花卉栽培基質領域文獻類型Fig.3 Types of literature in f loriculture substrate f ield in CNKI database from 2002 to 2021

圖4 2002—2021 年WOS 數據庫花卉栽培基質領域文獻類型Fig.4 Types of literature in f loriculture substrate f ield in WOS database from 2002 to 2021

2.3 研究熱點

研究熱點的關鍵詞出現頻次表明其受關注的程度，可直觀反映相關領域當前在國內外的研究重點和發展方向等[12]（圖5、圖6），圖中圓點大小表示主題詞出現頻次高低，距離遠近表示主題詞之間關系強弱。

圖5 2002—2021 年CNKI 數據庫花卉栽培基質領域研究熱點知識圖譜Fig.5 Knowledge map of research hotspots in f loriculture substrate f ield in CNKI database from 2002 to 2021

圖6 2002—2021 年WOS 數據庫花卉栽培基質領域研究熱點知識圖譜Fig.6 Knowledge map of research hotspots in f loriculture substrate f ield in WOS database from 2002 to 2021

如圖5 和圖6 所示，國內外對該領域研究熱點各有側重；國內熱點相對集中且相互之間關系密切，國外熱點分布多個方面，彼此之間有一定聯系。國內熱點主要集中在無土栽培基質配比和花卉栽培實驗方面，基質以各種廢棄物轉化利用后混合配比形成代用基質，實驗對象以萬壽菊、郁丁香和芍藥為主，實驗方法以組織培養和扦插繁殖為主。國外熱點主要集中在研究方法和效果評價指標方面，其中研究方法以組織培養、生長素配比、幼苗培育為主，效果評價指標有基質容重、電導率和植物干重等?？梢?，當前國內外花卉栽培基質研究的熱點集中在代用基質上，但在實際工程中應用較少，未來應積極實踐探究，從而提高花卉生產效益。

2.4 高被引論文

高被引論文反映出相關領域代表性的研究方向與成果以及不同國家/地區科研水平（表2、表3）。

表2 2002—2021 年CNKI 數據庫花卉栽培基質領域Top10 高被引論文Tab.2 Top 10 highly cited papers in f loriculture substrate f ield in CNKI database from 2002 to 2021

表3 2002—2021 年WOS 數據庫花卉栽培基質領域Top10 高被引論文Tab.3 Top 10 highly cited papers in f loriculture substrate f ield in WOS database from 2002 to 2021

如表2 和表3 所示，國內花卉栽培基質領域中文高被引論文研究都集中在花卉代用基質方面，其中居首位的是劉慶超的《三種重要盆栽花卉的有機代用基質研究》，該文章系統總結了花卉無土栽培國內外研究現狀與進展，并對代用基質理化特性評價方法歸納，探究了新幾內亞鳳仙、仙客來、一品紅在代用基質中的生長適應性，后續對單一/混合基質展開對比，發現幾種植物在代用基質中生長狀況好于對照組，且成本低，來源充足，栽培效果好，可提高花卉生產效益，為工程實踐應用提供了基礎。國際英文高被引論文研究主題和國內中文相似，位列首位的是Graber, Ellen R.等的《Biochar impact on development and productivity of pepper and tomato grown in fertigated soilless media》，該文研究了在基質中添加不同含量的生物炭對胡椒和番茄的生長發育影響情況，發現其影響方式是生物炭刺激微生物種群向有益于植物生長發育環境的轉變，并證明了低濃度生物炭可以刺激植物生長，高濃度則具有植物毒性。中國科學院學者Wu Kunlin 等的論文《Species during Pod Elongation in Pisum sativum and Brassica chinensis》總被引頻次434，該文首次實現了瀕危物種云南火焰蘭在代用基質中的體外繁育與再引種，具有一定的創新性。分析表明，國內外研究主題均集中在花卉代用基質方面，未來應探究更多固體有機廢棄物作代用基質用于花卉生產。

2.5 研究方向

研究方向可反映不同學科在相關領域的關注程度和發展現狀等（圖7、圖8）。

圖7 2002—2021 年CNKI 數據庫花卉栽培基質領域研究方向Fig.7 Research direction of f loriculture substrate f ield in CNKI database from 2002 to 2021

圖8 2002—2021 年WOS 數據庫花卉栽培基質領域研究方向Fig.8 Research direction of f loriculture substrate f ield in WOS database from 2002 to 2021

如圖7 和圖8 所示，國內花卉栽培基質領域前三的學科依次是園藝、農作物和環境科學與資源利用，分別占總量76.8%、5.2%和3.7%，國際該領域前三的學科依次是農業、植物科學和化學，分別占總量26.6%、19.7%和10.8%。結果表明，花卉栽培基質領域研究在國內和國際均涉及多個學科方向，國內學科分布側重在生產實踐方面，國外側重基礎理論與前沿探究。未來應在理論研究的基礎上，提高花卉栽培基質在生產實踐中的應用探究，尤其是將來源廣泛的各類生活和農林廢棄物轉化作花卉代用基質方面，該研究方向可降低花卉栽培基質成本，提高生產效益，應用前景廣闊。

2.6 研究機構

研究機構信息反映從事相關領域研究的機構科研水平及影響力，為行業交流和技術合作等提供便利（表4、表5）。

表4 2002—2021 年CNKI 數據庫花卉栽培基質領域發文量Top10 研究機構Tab.4 Top 10 research institutions in f loriculture substrate in CNKI database from 2002 to 2021

表5 2002—2021 年WOS 數據庫 花卉栽培基質領域發文量Top10 研究機構Tab.5 Top 10 research institutions in f loriculture substrate f ield in WOS database from 2002 to 2021

如表4 和表5 所示，國內外花卉栽培基質領域Top10 研究機構發文量各占總量的20.55%和15.61%。國內研究機構由農業、林業大學和研究院所構成，這與研究方向的學科分布高度聯系，其中發文量最多的機構是北京林業大學，占總量比5.93%，其總被引、篇均被引頻次和總下載數均居Top10 機構首位，表明該機構在國內花卉栽培基質研究方面處于領先水平。國際研究機構多為美國各大科研院校，其中發文量最多的是美國農業部，占比3.63%，其總被引和H 指數位列Top10 機構首位，可知該機構研究水平及發文質量高；俄亥俄州立大學發文量較少，但其篇均被引頻次排第一；分析結果表明，美國在該領域國際影響力較大，中國研究水平及國際影響力有待提高，中國后續應加強學術交流，通過不斷探究以提高研究水平及國際影響力。

2.7 基金資助項目

基金資助項目為學者創新性研究提供基礎，也反映國家對相關領域的重視程度（圖9、圖10）。

圖9 2002—2021 年CNKI 數據庫花卉栽培基質領域Top10 基金資助項目Fig.9 Top10 funded projects in f loriculture substrate f ield in CNKI database from 2002 to 2021

圖10 2002—2021 年WOS 數據庫花卉栽培基質領域Top10 基金資助項目Fig.10 Top10 funded projects in f loriculture substrate f ield in WOS database from 2002 to 2021

如圖9 和圖10 所示，花卉栽培基質領域基金資助的中、英文發文量分別占總量的6.59%和9.69%；國內基金資助項目前五位分別是國家科技支撐計劃、國家自然科學基金、北京市科技計劃項目、水利部948 計劃和浙江省科技計劃。國際基金資助項目前五位分別是中國國家自然科學基金、美國農業部、巴西國家科學技術發展委員會、巴西高等教育人員改進協調會和歐盟委員會。結果表明，國家自然科學基金在國內外基金資助項目位于前列，資助力度大于他國，但花卉栽培基質領域總體受社會關注度較低，基金資助項目較少。

3 結論

花卉栽培基質市場需求大，傳統泥炭資源不足，供需緊張，隨意開采破壞生態環境，選用價格低廉、來源充足的各類原材料，開展生物質廢棄物用作花卉栽培代用基質探究，具有可觀的生態環境效益和經濟效益?；趯NKI 數據庫和WOS 數據庫2002—2021 年花卉栽培基質領域文獻分析，得出如下結論：

（1）國內和國際在花卉栽培基質領域的研究熱度呈上升趨勢。該研究領域的英文文獻發文量高于中文；中、英文文獻發文類型均以研究型文獻為主，其他類型文獻為輔；主要發文國家是美國、巴西和中國，美國在該領域影響力高；國內外基金資助項目居前列的均是中國國家自然基金；國內外主要研究機構均為科研院校。

（2）總發文量、總被引頻次、篇均被引頻次、H 指數和基金資助項目數量等表明美國、西班牙、日本和德國發文質量和研究水平處于國際領先地位，具有較高的國際競爭力和影響力，中國在該領域有較高的活躍程度且發文量呈上升趨勢，但其國際影響力有待提高。

（3）國內研究主要集中在無土栽培基質配比和花卉栽培實驗方面；國外研究主要集中在培育方法和效果評價方面；國內外高被引文章多次出現代用基質，花卉代用基質已成為當前該領域的研究熱點，目前研究大多都停留在實驗室探究階段，工程實際應用較少。