基于文献计量学分析的青藏高原冰川变化研究的可视化分析

青藏高原及周边地区是除南、北极地区之外全球最重要的冰川资源富集地,该地区的冰川变化对海平面上升和下游地区的径流调节具有重要影响。本文基于文献计量分析方法,对青藏高原冰川变化研究领域发文量、文献类型和来源、作者、发文机构以及关键词共现等信息进行可视化分析,总结国内相关领域的研究内容,揭示研究热点、合作关系和研究趋势。2000-2023年青藏高原冰川变化领域发文总量呈现波动上升的趋势,发表期刊参考价值高,研究热点集中在冰川遥感监测、冰川物质平衡与气候响应等方面。可视化分析为青藏高原冰川变化研究提供了宏观视角和全面的评述分析,为未来冰川变化研究的发展动态提供经验参考。

基于万方数据库的青藏高原植被研究文献计量分析

以万方数据库为数据源,采用文献计量学方法对1995年以来中国青藏高原植被研究相关文献的学科分布、论文类型分布、年代分布等方面进行统计分析。

基于文献计量的青藏高原土壤呼吸研究进展

为了深入了解青藏高原土壤呼吸的研究现状与研究前沿,以中国知网数据库(CNKI)和Web of Science核心合集数据库中的相关文献为数据源,基于文献计量的分析方法,运用Citespace和VOSviewer等软件,通过对国内外发文趋势分析、高频关键词共现分析及国家、机构、作者合作网络分析等,总结了青藏高原土壤呼吸的研究热点与研究趋势。结果表明:(1)国内外青藏高原土壤呼吸的研究在逐年上升,外文研究的增长速率大于中文研究。(2)国内外关于青藏高原土壤呼吸的合作网络较为松散。(3)青藏高原土壤呼吸的研究大体划分为三个阶段:起步阶段(1978—2005年)、增长阶段(2006—2013年)、快速发展阶段(2014年—至今),研究方法、研究尺度都在不断发展。(4)目前土壤呼吸领域研究内容以青藏高原土壤呼吸与全球气候变化、氮添加与土壤呼吸、土壤呼吸与土壤温度、土壤呼吸与过度放牧为主。研究指出:在未来,应该加强对于青藏高原碳动态的连续观测,完善不同类型生态系统土壤呼吸研究。同时,探索放牧等生态系统管理措施对青藏高原土壤呼吸的影响机制。这些结果为国内外青藏高原土壤呼吸研究方向提供了可靠情报支持。

青藏高原自然保护区研究的知识图谱量化分析

青藏高原是我国重要的生态安全屏障,自然保护区能有效保护区域生物多样性与生态安全。为更好地了解我国青藏高原自然保护区的研究历史与现状,以中国知网(CNKI)为数据源,对1975—2022年收录文献共410篇进行文献检索,运用可视化软件绘制图谱并进行分析。结果发现:(1)青藏高原自然保护区研究历程可分为起步萌芽、探索发展与快速增长三阶段,发文量与国家生态文明建设进程密切相关;(2)在环境科学与资源利用、生物学、林业等学科知识基础上,青藏高原自然保护区的主要研究内容为生态安全与环境保护、生态建设对生物多样性保护的重要性与国家森林建设与自然保护区体系规划研究等;(3)青藏高原自然保护区研究正逐步形成具有代表性的作者群体和研究机构,研究不再局限于西北地区的高校与科研院所,已成为全国科研竞争的热点与战略高地;(4)多手段探究气候变化对保护区的影响、生态系统格局与风险变化评估、保护开发与可持续性利用是当前青藏高原自然保护区的研究热点。

近五年来青藏高原气象研究成果的文献计量内容分析

本文以中国气象局成都高原气象研究所2009-2013年编辑的《高原气象研究动态》所收录的论文数据为基础,运用文献计量和内容分析法,通过对高原天气、高原气候、高原气候与环境变化和高原陆气相互作用4大主题领域国内外主要科技期刊论文刊发情况的比较分析,以期梳理出青藏高原气象研究方面的宏观发展状态及趋势,并为该领域研究人员发表论文提供一些参考。

1998~2018年青藏高原气象学文献计量内容分析--基于CNKI中文核心期刊数据库

青藏高原对全球气候变化尤其是我国天气气候有着十分重要的作用和影响,本文研究以期为青藏高原气象研究及学者提供有价值的参考。主要结论如下:(1)较大范围区域及关联区域天气气候研究是青藏高原气象学的主流方向。(2)论文呈现的研究热点依次为高原气候、降水(雨)和降(积)雪。(3)国内14种主要中文科技核心期刊中,《高原气象》刊发青藏高原论文数最多。(4)高产作者群中7篇以上论文作者有26人,其署名单位总次数靠前的机构是中国科学院寒区旱区环境与工程研究所和中国气象局成都高原气象研究所。(5)综合分析得出青藏高原气象学学科颇受关注且持续影响力较大的学者群体。

2000年以来国际青藏高原和南北极研究进展——文献计量学分析

青藏高原地区被称为"世界第三极",它和南极、北极地区被统称为地球上的"三极"。三极地区以其独特的自然环境和地理特征及在全球变化中的重要作用,成为国际科学家重点研究的关键区域。本文搜集了国际著名的ISI Web of Science核心数据库在2000—2017年间发表的关于青藏高原和南北极地区的研究论文,通过文献计量学方法分析了论文的发文量、国际分布、研究方向、发文期刊、发文机构、高被引论文情况和主要的国际合作关系。通过比较世界第三极青藏高原与南北两极地区SCI论文的发表情况,总结了近17年来中国在三极地区的研究优势、特点和发展态势。

青藏高原高寒草原生态系统植被碳密度分布规律及其与气候因子的关系

根据青藏高原高寒草原生态系统中以降水量为主要驱动力的东西样带和以气温为主要驱动力的南北样带内植被土壤的实测数据,分析了这一区域植被碳密度的分布特征及其与气候因子之间的关系。结果表明,在南北样带内（北纬28°46′-31°40′）,植被碳密度首先随纬度的增加而增加,当纬度达到约北纬30°16′处,植被碳密度达到最大值0.8731 kg·m^-2,之后,则随纬度的增加而减少,植被碳密度总体上呈现出南北低、中间高的分布特征;在东西样带内（东经80°02′-91°50′）,植被碳密度随经度的增加而增加,呈现出东高西低的分布特征。在南北样带内植被碳密度与年均降水量和年均气温之间的偏相关系数均达到极显著水平,而在东西样带内植被碳密度与年均降水量和年均气温之间的偏相关系数也均达到显著水平;在南北样带内植被碳密度先随年均气温和年均降水量的增加而增加,当年均气温达到约-1.5℃、年均降水量达到约497.0 mm时,植被碳密度达到最大值1.329 6 kg·m^-2,之后,随年均气温和年均降水量的增加而减少;在东西样带内植被碳密度也先随年均气温和年均降水量的增加而增加,当年均气温达到约0.7℃、年均降水量达到约409.0 mm时,植被碳密度达到最大值1.208 3 kg·m^-2,之后,随年均气温和年均降水量的增加而减少。研究结果显示,青藏高原高寒草原生态系统南北样带和东西样带内的植被碳密度分布均是年均气温和年均降水量综合作用的结果,且年均降水量的作用大于年均气温。

青藏高原龙胆科植物花中微量元素化学计量学研究

综合评价青藏高原龙胆科植物花中6种微量元素。采用因子分析和聚类分析方法对青藏高原龙胆科植物花中的微量元素含量数据进行分析,找出了龙胆科植物花中Ca、Mg、Cu、Fe、Mn、Zn等6种微量元素之间的关系,运用化学计量学方法,结合MATLAB2010软件,对青藏高原龙胆科植物花中微量元素和中药功效进行研究。第一公共因子F1在指标Cu、Fe、Mn上有较大的载荷,第二公共因子F2在指标Ca、Mg上有较大的载荷,第三公共因子F3在指标Zn上有较大的载荷。青藏高原龙胆科植物花中6种微量元素含量高低顺序为:麻花秦艽花>云雾龙胆花>线性龙胆花>蓝玉簪龙胆花>黄管秦艽花>管花秦艽花。该研究为大规模合理开发青藏高原龙胆科植物花资源,以及为青藏高原龙胆科植物花的药物功效学和微量元素的研究提供科学的依据和理论基础。

1981—2018年青藏高原研究国际态势分析

具有“世界屋脊”和“第三极”之称的青藏高原因其独特的自然地理环境、复杂的地质构造及其对全球环境和气候变化的影响,长期以来一直是国际地球科学家们关注的焦点。随着“第三极环境(TPE)国际科学计划”和第二次青藏高原综合科学考察研究的启动,近年来涌现出一批重大的青藏高原研究成果。本文以SCIE论文和ESI高被引论文为数据来源,利用文献计量法和综合分析法,使用多种分析工具从年代分布趋势、主要国家/地区、主要研究机构和研究主题分布4个维度对青藏高原研究现状及趋势进行分析。整体来看,青藏高原研究近年发文量快速增长,论文影响力提升明显。中国占据青藏高原研究的主导地位,与美国合作研究活跃。其中,中国科学院的论文发文量、第一作者论文发文量、高被引论文数量、第一作者高被引论文数量均位居首位,但篇均被引相对较低。青藏高原早期研究主要集中在其构造演化,涉及隆升、碰撞、地壳结构等,其中隆升扩展过程对气候变化的影响是研究热点之一;青藏高原近期的研究中,环境气候变化及其生物多样性和区域发展成为重要热点;近年来出现了利用中分辨率成像光谱仪、浮空器等新的技术手段方法来研究环境全球气候变化的新特点。

青藏高原地区植被指数变化及其与温湿度因子的关系

研究青藏高原地区植被的时空分布特征及其与地表温度和降水之间的关系,对区域乃至全球的生态环境均有重要意义。使用MOD13Q1归一化植被指数(NDVI)产品数据,分析了青藏高原地区2000—2019年NDVI的时空变化特征,并通过MOD11A2地表温度数据和TRMM卫星降水数据探究植被变化与地表温度和降水之间的关系。研究表明,青藏高原地区近20 a NDVI空间格局表现为西北低、东南高,北部干旱地区NDVI相对较低,普遍低于0.20,东南地区林地较多,整体NDVI偏高;2000—2019年青藏高原地区植被整体在“变绿”,NDVI处于0.0012 a^(-1)增长的趋势,北部低植被覆盖区显著改善,南部较高、高植被覆盖区变化不显著。研究区植被与地表温度和降水存在一定的相关性,在西藏的中部以及青海的中南部地区,NDVI值与降水呈现正相关性,偏相关系数较高;在西藏的西北部、青海的南部等地,NDVI值与地表温度呈正相关关系;在西藏中部等地,NDVI与地表温度呈负相关关系。

青藏高原不同退化梯度高寒草地植被与土壤属性分异特征

高寒草地是青藏高原生态系统的重要组成部分,草地退化严重影响区域可持续发展。目前,不同草地退化的演替过程中,土壤属性与植被特征的变化机理尚未理清。本研究以青藏高原为研究对象,整合分析(meta-analysis)不同退化梯度草地的植被群落、生产力及土壤属性特征。结果表明:不同退化梯度下,植被地上和地下生物量均降低,土壤特征均呈恶化趋势。尤其是在重度退化草地中,地上生物量、地下生物量、物种丰富度和物种均匀度较未退化草地分别显著降低了42.44%、60.64%、21.08%和8.36%,土壤含水量、有机碳、全氮和全磷同样较未退化草地分别显著下降了33.57%、45.75%、22.70%和11.23%,而土壤容重显著上升了12.12%(P<0.05)。就效应比而言,植被生物量与土壤主要性质(有机碳、全氮和全磷)均呈显著正相关关系,表明草地退化过程中植被生产力与土壤性质互相影响,相较氮和磷含量,碳含量的流失非常严重。研究结果可为青藏高原地区受损草地的修复提供科学依据。

青藏高原草地非光合植被覆盖度时空动态

估算非光合植被覆盖度(f_(NPV))对于自然资源的合理利用、生态系统碳平衡以及气候变化等具有重要意义。青藏高原具有独特的气候特征和丰富的植被类型,在全球生态系统中发挥着至关重要的作用。本研究以青藏高原草地为研究区,以MODIS 500 m分辨率地表反射率产品MOD09A1为数据源,利用归一化差异耕作指数(NDTI)构建非光合植被像元二分模型估算了青藏高原草地f_(NPV),并利用趋势分析法和相关分析法研究青藏高原草地f_(NPV)的动态变化及其与气候因子的关系。结果表明:非光合植被像元二分模型可以有效估算青藏高原草地f_(NPV);青藏高原草地f_(NPV)呈现从西北至东南逐渐升高的分布情况,这与青藏高原的地形和气候因素密切相关;2000-2020年青藏高原草地f_(NPV)以每年0.0012%的速度增加,且整体变化趋势不明显;青藏高原草地f_(NPV)与降水呈正相关关系,在西南部分地区呈负相关关系;在研究区中部和东部地区f_(NPV)与温度呈正相关关系,东南、南部和西南地区与温度呈负相关关系;研究区内f_(NPV)与温度的相关受到降水的微弱影响,f_(NPV)与降水的相关性几乎不受气温的影响,且f_(NPV)受5月-9月均温和1月-12月累积降水量的影响较大。本研究提供了一种新方法对非光合植被覆盖度进行估算,研究结果为青藏高原非光合植被覆盖度的研究提供依据。

基于文献计量学分析湿地植被的研究现状及热点

通过文献计量学软件CiteSpace对湿地植被近30 a的研究内容进行可视化分析,为湿地植被未来的研究方向提供参考。基于CNKI数据库进行文献检索,对1 184篇符合标准文献的发文量、发文机构、作者,关键词共现、聚类、突现进行可视化分析。湿地植被领域研究年发文量总体呈增长趋势,核心期刊的发文数量占比较高;国内主要的研究机构为科研院所及高校,各机构在该领域研究方向有所差异,机构内部之间合作比较紧密,机构间的合作相较少;国内对湿地植被的研究较为分散,没有形成成熟的研究体系。随着时间发展,该领域的研究从早期关注湿地植被的利用价值到关注植被修复再到其多样性的保护及调查,湿地植被保护与恢复或将成为未来的研究热点。

基于TVDI的青藏高原腹地生长季土壤湿度时空变化及其气候响应

土壤湿度作为生态系统的重要参数,是影响青藏高原高寒草地生态承载力和草地恢复重建的关键因素之一。本研究基于温度植被旱情指数(temperature–vegetation dryness index,TVDI)分析了青藏高原腹地生长季土壤湿度的时空变化特征和变化趋势,结合气象站点数据,采用偏相关分析研究了土壤湿度变化对气候因子的响应。结果表明,2001-2018年青藏高原腹地生长季平均土壤湿度表现为北部偏湿润、东北部和西南部偏干旱的空间分布特征。土壤湿度湿润、偏湿、正常、偏干、干旱的面积占比分别为1.14%、29.24%、37.68%、30.09%和1.85%。2001-2018年青藏高原腹地生长季南部土壤湿度呈现显著变干的趋势,北部和东北部地区趋于变湿,整体上土壤湿度呈降低趋势。研究区北部以及东北部区域受降水影响显著,而西南部地区受气温影响较大。

青藏高原东部高寒草甸区放牧家畜粪花粉组合特征及其环境指示意义

青藏高原是我国重要的高寒草甸分布区和畜牧区,畜牧活动对区域植被和生态的影响作用受到众多学者的广泛关注。通过采集青藏高原东部高寒草甸区共49个放牧家畜粪样品(牦牛粪样品30个、马粪样品11个、羊粪样品8个),并在区域植被调查的基础上,对粪样品开展了花粉分析。结果表明:这3种类型的粪样品花粉组合以莎草科(Cyperaceae)、禾本科(Poaceae)、龙胆科(Gentianaceae)、毛茛科(Ranunculaceae)花粉为主,可较好地反映区域植被群落特征,食草动物粪花粉中有少量谷物类禾本科花粉出现反映了当地居民少量耕种燕麦用来饲养牲畜。3种放牧家畜在采食习性上存在一定差异,牦牛采食的植物种类比羊和马略多,牦牛和马对杂草类禾本科和唐松草属植物的采食率低于羊,对龙胆科、菊科和蒿属植物的采食率明显高于羊。放牧家畜通过选择性采食适口性好的莎草科和禾本科优势植物种类直接影响高寒草甸区植被群落结构和功能。研究区粪花粉组合与表土花粉组合对比发现,乔木花粉和紫菀属花粉含量在表土样品中显著高于粪样品,而禾本科和龙胆科花粉含量在粪样品中高于表土样品,上述差异指示粪花粉更能反映区域植被群落特征,放牧家畜选择性采食导致粪花粉与表土花粉组合有所区别。本研究为评估青藏高原放牧家畜采食习性以及畜牧活动对区域植被的影响提供了新的研究思路和手段,也为今后在青藏高原开展考古遗址中保存的粪样品花粉分析,据此重建古植被群落和古人类生产活动信息,提供了重要的现代过程依据和借鉴资料。

高原鼠兔种群密度与生境因子作用关系

高原鼠兔(Ochotona curzoniae)是青藏高原上的小型哺乳动物,一定数量内的高原鼠兔可以提高高寒草地的生物多样性,改善土壤结构,有利于维持生态系统的稳定性。但当其种群密度过大时,可能会导致草地退化。探究高原鼠兔种群密度的影响因素能够为科学防控高原鼠兔提供理论依据。本研究从气象、土壤、植被、地形及人类活动多角度探究16个生境因子对高原鼠兔种群密度的影响,通过主成分分析及Pearson相关性分析从16个生境因子中筛选出年均温、植被高度、海拔及土壤硬度为主要建模因子,并采用广义加性模型(GAM)分析高原鼠兔种群密度与4个建模因子之间的作用关系,构建高原鼠兔种群密度预测模型。结果显示:本研究构建的GAM模型拟合度较高(R^(2)=0.946),可以较好地评估青藏高原地区高原鼠兔的潜在致灾风险;土壤硬度与高原鼠兔种群密度之间存在显著负相关;海拔、植被高度和年均温度均与高原鼠兔种群密度之间存在非线性关系,并且海拔为3800~4000 m、植被高度为6~8 cm、年均温度为-2~0℃时高原鼠兔种群密度达到最大。

青藏高原水生植物相关研究现状及发展趋势

青藏高原以其独特的地貌格局及气候条件发育出众多河流、湖泊和沼泽等高原湿地景观,研究高原水生植物有助于提高对高原湿地湖沼演化、生态系统结构与功能的认识。本文基于中国知网(CNKI)和Web of Science中的核心合集子库数据,获取了1991-2022年2月间发表的156篇青藏高原水生植物相关研究的文章。利用Bibliometrix软件对其发文量、引用量、关键词、期刊、研究机构等进行了分析。结果显示,根据关键词的主题演变发现,过去30年中,研究重点由水生植物群落调查和地理分布逐渐转向水生植物的分化演化、多样性及群落构建机制;水生植物在时间尺度上的演替特征也被用于古湖沼学,成为构建高原隆起后气候、环境变化的技术手段之一。相关研究为我国应对全球变化、评估建立水资源和水生态安全机制奠定了基础。

基于文献计量分析的喀斯特植被生态学研究态势

喀斯特植被是喀斯特生态系统结构与功能稳定的重要维持者。国内外学者较早关注喀斯特植被的结构、功能和管理等方面研究并发表了诸多成果,但对该领域的发展历程、研究趋势和热点等却鲜有评论。利用1990-2017年Web of Science(WoS)和CNKI数据库中喀斯特植被生态学研究的相关文献信息,运用文献计量统计和可视化方法对年度发文量、引用频次、作者、国家、机构、期刊、关键词等进行分析,解析了28年间国内外该领域的研究态势并对未来发展提出了建议。结果表明,1990-2017年间WoS和CNKI数据库中分别收录了该领域文献457篇和1256篇,28年间发文量呈现波动增长趋势,且在2006年后步入快速发展期。WoS中的文献涉及全球60个国家,我国的发文量占发文总量的50.33%,遥居全球榜首,其次是美国和斯洛文尼亚等国。此外,发文量前10的作者均来自我国,发文量较多的机构也多来自我国,这充分表明我国学者在喀斯特植被生态学方面的研究非常活跃,是全球该领域前沿动向和发展趋势的引领者。期刊分析结果表明,《Environmental Earth Sciences》和《生态学报》分别是该领域外文和中文文献的主要期刊载体。喀斯特、植被和石漠化等为文献高频度关键词,表明喀斯特石漠化区域的植被恢复是该领域的研究热点和核心内容。为促进喀斯特植被生态学研究的发展,建议国内外学者以及机构间加强合作,建立全球的喀斯特植被监测网络,长期观测并对比分析不同区域或类型喀斯特植被的动态过程和生态功能演变机理。此外,运用大数据、遥感、野外控制实验、数学模型和系统发育等方法构建适用于喀斯特生境的植被格局、过程与动态的生态理论、假说或模型,进一步揭示变化环境下喀斯特植物群落的构建过程、植物多样性的多尺度格局、退化植被的适应性修复等科学问题。