基于文献计量的近20年南极研究进展

doi:10.18402/resci.2022.01.15

摘要/Abstract

摘要：

南极地区独特的地理位置和自然环境条件使其成为世界各国开展各类科研活动的热点区域。本文采用文献计量学可视化方法,以Web of Science数据库核心合集为数据源,分析了2000—2020年南极科学研究的中外发展态势和进程,明晰了近20年南极科学研究的热点及前沿研究领域,并对比分析了中国与美国等西方发达国家在南极开展科学研究的现状,进而为推动中国南极科学研究提供支撑。结果表明：①国际南极科学研究在地球科学（综合）、生态学和海洋学等学科领域发文量较高,而环境科学在南极研究的受关注程度呈不断提高态势;②美国在南极领域的发文量最多,远超其他国家。中国在南极科学研究中与美国、澳大利亚、英国、德国和法国等国家合作密切;③近年国际南极研究的热点问题主要包括南大洋生物资源和碳循环,南极气候变化和海冰异常过程,南极地质演化和古环境,南极微生物资源开发以及南大洋水团及其动力学等;冰盖质量平衡、乔治王岛、生物地理学和生物多样性等研究领域是近年南极科学研究的前沿领域。④中国在南极的科学研究相对侧重环境科学、微生物学和食品科技等领域,而在地球化学与地球物理、生态学和自然地理等领域落后于西方发达国家。未来中国要加强与南极科考强国之间的合作,在学科交叉、边缘部分寻求突破,力争在重要科技领域成为领跑者,在新兴前沿交叉领域成为开拓者。

关键词: 科技活动, CiteSpace, 可视化分析, 文献计量, 南极

Abstract:

Many countries in the world conduct scientific research in the Antarctic for its abundant natural resources and ambiguous ownership. Taking the Web of Science Core Collection database as data source, this study analyzed the development trend and process of international scientific research in the Antarctic from 2000 to 2020 using the method of bibliometric analysis and visualization. The hot spots and frontier fields in Antarctic research in recent 20 years were clarified and the associated research progress in China and some Western developed countries (such as the United States) was compared to provide basic supports for the promotion of China’s scientific research in the Antarctic. The results show that: (1) The number of papers published on international Antarctic research is relatively high in the fields of geosciences (multidisciplinary), ecology, and oceanography, whereas the attention of environmental sciences in Antarctic research is increasing. (2) The United States has published the most papers in the Antarctic research field, far more than other countries in the world. China cooperates closely with the United States, Australia, the UK, Germany, and France in Antarctic scientific research. (3) In recent years, the hot issues of international Antarctic research mainly include the biological resources and carbon cycle of the Southern Ocean, the Antarctic climate change and sea ice anomaly process, the Antarctic geological evolution and paleoenvironment, the development of microbial resources in the Antarctic, and the Southern Ocean water mass and its dynamics, among others; the research fields of ice sheet mass balance, King George Island, biogeography, and biodiversity are the frontiers of Antarctic scientific research in recent years. (4) China focuses on environmental sciences, microbiology, and food technology in Antarctic scientific research, but still lags behind many Western developed countries in the field of geochemistry and geophysics, ecology, and physical geography. In the future, China should strengthen the cooperation with the Antarctic scientific research key players, seek breakthroughs in the interdisciplinary and marginal areas, and strive to become a leader in important scientific and technological fields and a pioneer in new frontier interdisciplinary research fields.

Key words: scientific activities, CiteSpace, visualized analysis, bibliometrics, the Antarctic

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图/表 8

图1

图2

表1

图3

图4

表2

表3

2000—2020年前50位关键词突现表

序号	关键词	中文释义	突现强度	持续时间	序号	关键词	中文释义	突现强度	持续时间
1	South Georgia	南乔治亚岛	43.76	2000—2004	26	New Zealand	新西兰	19.71	2010—2011
2	Photosynthesis	光合作用	42.05	2000—2002	27	Mcmurdo Sound	麦克默多海峡	38.03	2011—2013
3	North Atlantic	北大西洋	38.34	2000—2002	28	Abundance	丰富	15.79	2011—2012
4	Gondwana	冈瓦纳大陆	37.00	2000—2003	29	Bacteria	细菌	13.25	2012—2013
5	Phytoplankton	浮游植物	36.61	2000—2004	30	Beneath	在下方	31.56	2013—2014
6	zooplankton	浮游动物	36.20	2000—2003	31	Trend	趋势	68.59	2014—2020
7	Weddell Sea	威德尔海	27.20	2000—2004	32	Surface	表面	40.70	2014—2020
8	Australia	澳大利亚	24.64	2000—2001	33	Ecosystem	生态系统	26.88	2014—2015
9	Carbon	碳	22.83	2000—2002	34	Snow	雪	9.64	2014—2016
10	Diatom	硅藻	21.84	2000—2001	35	South Shetland Island	南设德兰群岛	23.93	2015—2020
11	Krill	磷虾	39.63	2001—2003	36	Antarctic Circumpolar Current	南极绕极流	17.84	2015—2017
12	Winter	冬季	37.73	2001—2005	37	Glacier	冰川	18.50	2016—2020
13	Bioma	生物	26.93	2001—2002	38	Soil	土壤	14.93	2016—2017
14	Record	记录	16.86	2001—2005	39	West Antarctic	南极西部	14.36	2016—2018
15	Euphausia Superba	南极大磷虾	26.84	2003—2004	40	Phylogeny	种系进化	61.41	2017—2020
16	Constraint	限制	20.45	2003—2005	41	Stable Isotope	稳定同位素	39.88	2017—2018
17	Origin	成因	76.36	2004—2010	42	Taxonomy	分类学	27.12	2017—2018
18	Atmosphere	大气	40.65	2004—2006	43	Pattern	模式	21.79	2017—2020
19	Antarctic	南极	25.39	2004—2005	44	Sequence	序列	36.49	2018—2020
20	Atlantic	大西洋	45.55	2007—2010	45	Mass Balance	质量平衡	36.48	2018—2020
21	Behavior	习性	23.21	2007—2008	46	Identification	鉴定	24.64	2018—2020
22	System	系统	25.26	2008—2009	47	Impact	影响	22.99	2018—2020
23	Age	时期	21.71	2008—2009	48	King George Island	乔治王岛	20.65	2018—2020
24	Victoria Land	维多利亚地	25.25	2009—2010	49	Biogeography	生物地理学	14.41	2018—2020
25	Antarctic Krill	南极磷虾	15.33	2009—2012	50	Biodiversity	生物多样性	11.61	2018—2020

表3

表4

2000—2020南极科学研究文献发文总量世界前5位国家及中国学科领域序位

年份	美国		澳大利亚	德国	法国	中国
2000—2005	地球科学（综合）海洋学气象与大气科学地球化学与地球物理自然地理	地球科学（综合）海洋学生态学水生生物学气象与大气科学	地球科学（综合）生态学海洋学水生生物学环境科学	地球科学（综合）海洋学生态学水生生物学气象与大气科学	地球科学（综合）海洋学气象与大气科学生态学地球化学与地球物理	地球科学（综合）交叉学科环境科学地球化学与地球物理生态学
2006—2010	地球科学（综合）海洋学自然地理气象与大气科学地球化学与地球物理	地球科学（综合）生态学自然地理海洋学气象与大气科学	地球科学（综合）生态学海洋学环境科学水生生物学	地球科学（综合）海洋学生态学气象与大气科学自然地理	地球科学（综合）气象与大气科学生态学海洋学自然地理	地球科学（综合）环境科学气象与大气科学交叉学科微生物学
2011—2015	地球科学（综合）自然地理海洋学气象与大气科学生态学	地球科学（综合）自然地理海洋学生态学气象与大气科学	地球科学（综合）生态学海洋学环境科学水生生物学	地球科学（综合）自然地理海洋学气象与大气科学生态学	地球科学（综合）气象与大气科学生态学海洋学自然地理	地球科学（综合）气象与大气科学环境科学微生物学自然地理
2016—2020	地球科学（综合）自然地理气象与大气科学海洋学环境科学	地球科学（综合）自然地理生态学交叉学科海洋学	地球科学（综合）生态学环境科学海洋学交叉学科	地球科学（综合）自然地理生态学气象与大气科学环境科学	地球科学（综合）生态学气象与大气科学自然地理环境科学	地球科学（综合）环境科学气象与大气科学微生物学海洋学

表4

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生态学	4520	0.05
海洋学	4245	0.09
自然地理	3670	0.06
环境科学	3532	0.11
气象与大气科学	3370	0.01
水生生物学	3031	0.07
地球化学与地球物理学	2549	0.05
生物多样性保护	2131	0.00
微生物学	1627	0.01

排序	频次	关键词	中文释义	排序	频次	关键词	中文释义
1	2517	South Ocean	南大洋	11	1073	Water	水团
2	2098	Variability	易变性	12	995	Dynamics	动力
3	1792	Temperature	温度	13	874	Weddell Sea	威德尔海
4	1746	Evolution	演化	14	764	Flow	通量
5	1723	Model	模型	15	753	Transport	输送
6	1609	Climate change	气候变化	16	696	Sediment	沉积物
7	1326	Circulation	循环	17	690	Enzyme	酶
8	1283	Sea Ice	海冰	18	673	Community	群落
9	1211	Ross Sea	罗斯海	19	656	Phytoplankton	浮游植物
10	1201	Diversity	多样性	20	626	Ice Sheet	冰盖

年份	美国		澳大利亚	德国	法国	中国
2000—2005	地球科学（综合）海洋学气象与大气科学地球化学与地球物理自然地理	地球科学（综合）海洋学生态学水生生物学气象与大气科学	地球科学（综合）生态学海洋学水生生物学环境科学	地球科学（综合）海洋学生态学水生生物学气象与大气科学	地球科学（综合）海洋学气象与大气科学生态学地球化学与地球物理	地球科学（综合）交叉学科环境科学地球化学与地球物理生态学
2006—2010	地球科学（综合）海洋学自然地理气象与大气科学地球化学与地球物理	地球科学（综合）生态学自然地理海洋学气象与大气科学	地球科学（综合）生态学海洋学环境科学水生生物学	地球科学（综合）海洋学生态学气象与大气科学自然地理	地球科学（综合）气象与大气科学生态学海洋学自然地理	地球科学（综合）环境科学气象与大气科学交叉学科微生物学
2011—2015	地球科学（综合）自然地理海洋学气象与大气科学生态学	地球科学（综合）自然地理海洋学生态学气象与大气科学	地球科学（综合）生态学海洋学环境科学水生生物学	地球科学（综合）自然地理海洋学气象与大气科学生态学	地球科学（综合）气象与大气科学生态学海洋学自然地理	地球科学（综合）气象与大气科学环境科学微生物学自然地理
2016—2020	地球科学（综合）自然地理气象与大气科学海洋学环境科学	地球科学（综合）自然地理生态学交叉学科海洋学	地球科学（综合）生态学环境科学海洋学交叉学科	地球科学（综合）自然地理生态学气象与大气科学环境科学	地球科学（综合）生态学气象与大气科学自然地理环境科学	地球科学（综合）环境科学气象与大气科学微生物学海洋学