滴灌领域研究论文的生产规律和分布情况

　　引言
　　
　　水资源问题是当今全世界最受关注的焦点问题之一。中国是世界上水资源最贫乏的国家之一，年水资源总量大于2.8万亿t,居世界第6位，人均水量不足2400 m3,仅为世界人均占有量的1/4,世界排名第110位。中国是农业大国，农业用水约占总用水量的70%,143%,水分生产率不足 1.0 kg/m3,与发达国家的灌溉水利用率80%相比远远滞后[1].因此，提高水资源利用率，发展节水农业是解决未来农业水资源短缺的根本出路。滴灌是目前农田灌溉最节水的灌溉技术之一，是干旱缺水地区最有效的节水灌溉方式，它从根本上改变了传统耕作方式，是按照作物需水要求，通过低压管道系统与安装在末级管道上的滴头，将水和作物生长所需要的养分以较小的流量均匀、准确地直接输送到作物根部附近的土壤表面或土层中的灌水方法，水的利用率高达95%,一般比地面灌溉节水80%以上。

　　以滴灌为代表的现代化农业的科学灌溉将大大缓解全球水资源危机，具有巨大的经济和社会效益。滴灌作为一种现代化的灌溉技术，必将在中国农业现代化的进程中发挥越来越重要的作用。笔者尝试以滴灌为研究 对 象 ,采 用 SCI- E 为 检 索 工 具 ,SCI- Expanded（Science Citation Index Expanded）数据库作为 SCI 的扩展版，是美国科学情报研究所（ISI）开发的着名数据库，所收录的学科论文基本上代表了全球自然科学基础研究成果的前沿和最高水平[2].其收录的文献能够反映科学前沿的发展动态，已成为世界公认的自然科学领域最为重要的评价工具。文献计量学是借助文献的各种特征的数量，采用数学与统计学方法来描述、评价和预测科学技术的现状与发展趋势的图书情报学分支学科[3-4].是基于文献事实从多方面多角度揭示学科的整体布局、发展方向和学科优势，目前已广泛应用于国内外水稻[5]、土壤重金属污染[6]、HIV感染[7]、人类胚胎干细胞[8]、小世界理论[9]、棉花[10]等不同领域的学科分析。

　　笔者运用文献计量学方法，对2002-2014年滴灌研究领域的公开发表的论文文献被SCI-E收录情况进行统计与分析，从科研文献产出的角度揭示有关滴灌领域研究论文的生产规律和分布情况，掌握该领域的整体发展状况和研究发展态势，以期把握滴灌领域最新研究动向和发展前沿，确定核心情报源和核心着者，为相关领域研究人员提供滴灌研究领域的学术动态，以推动滴灌研究学术领域的快速发展。

　　1 材料与方法

　　1.1 数据来源与分析方法

　　为了确保查全和查准，笔者在CNKI网、Google网站和百度中查询了滴灌相应的英文名称，最终拟订学术 用 语“drip irrigation”、“trickle irrigation”、“dropirrigation”为 其 检 索 词 ,故 检 索 式 为 :TS=“dripirrigation”or“trickle irrigation”or“drop irrigation”,检索时间范围限定为2002-2014年，数据检索时间为2014 年 7 月 26 日。检索结果显示 SCI-E 库 10 余年中关于滴灌研究的文献有2045篇，涉及文献类型有6种，其中研究论文（article）1928篇，占总数的94.28%,其中包括会议论文（proceedings paper）58篇。其他文献类型不到6%,依次有会议文摘（meeting abstract）44篇、综述（review）40篇、编辑资料（editorial material）28篇、更正（correction）4篇[11].研究论文（article）报道的是原创性研究，是通过系统的科学研究方法来阐明新的事实、概念或者观点，对其的分析基本能够代表该学科领域的发展情况，准确体现研究成果，是科学研究成果的主要表现形式，是学术思想系统化和社会化的基本手段，反映学科的研究特征和发展趋势[12].因此，笔者仅对1928 篇研究论文进行系统的分析统计，采用 SCI-E 为检索工具，使用Web of Science数据库平台中的分析功能，利用Excel软件在对所得检索结果的基础上进行数据合并、去重处理后统计文析。内容包括载文年代及引文情况、国家/地区、发文机构、来源出版物、学科方向、着者及高被引频次文献等变量的基本特征进行多方面、多角度的统计与分析，揭示2002以年来有关滴灌研究论文的分布情况及发展态势。

　　1.2 评价指标

　　论文的发文量是衡量科研人员的“学术生产力”,论文被引频次则是判断科研人员的“学术影响力”.发文量和被引频次等对揭示学科或专业研究中的相互关系、客观反映论文的使用价值和期刊质量、评价个人成就等方面具有重要作用，是评价国家、机构、个人的科学影响力的重要指标[13].为了更加全面的评价各种科研/学术成果，笔者将数量指标（发表的论文数量）和质量指标（被引频次）等结合在一起，进行指标对比分析，探究滴灌研究领域学术发展。采用的评价指标主要有：发文量（文献数）：科研工作者、科研机构或国家在一定时间内的总发文量；被引频次总计：检索结果集中所有项目的总被引频次（引用参考文献）；去除自引的被引频次总计：检索结果集中所有项目的被引频次总和（引用参考文献），减去由此集中的论文进行的任何引用；每项平均引用次数：“被引频次”计数总和除以查找到的结果数量；H指数（H-index）：H指数由Hirsch于1995 年提出，H 代表“高引用次数”（highcitations）。着者、科研机构或国家在一定时间内，发表的论文至少有H 篇的被引频次大于或等于 H 次。H 指数越高，则表明其论文影响力越大[14-17].它既和文献的质量有很大的关系，也与发文时间的长短有密切的关系，将论文数与引证数有机地联系起来，综合考察论文的数量和影响力。H-index因子取决于所订阅的产品可访问数据的年份回溯深度和所选择的时间跨度。（注：本研究数据计算从2002年开始，根据华中农业大学SCI-E数据库所收录的数据只能够相对比较的反映各项的 H指数）。

　　2 结果与分析

　　相关滴灌的研究文献语种有7种，英语文献占绝对优势，发文1779篇，占到1928篇的92.27%,其他依次为：葡萄牙语、西班牙语、法语、土耳其语、德语、韩语，其所占比例不到8%.英语是SCI-E发文的主要语言。

　　2.1 文献发表年代及引文分析

　　对研究性论文发表时间进行分析，可以从一定程度上反映该领域学术研究的发展速度和理论水平，而从文献数量的增长变化，可以反映此学科发展的过程以及未来的趋势。2002-2014年期间SCI-E共收录关于滴灌的研究论文1928篇，论文的总数不断增长，按其年代分布变化趋势如图1所示。显示滴灌领域的学术研究论文数量总体上保持稳定增长，文献量基本保持年度递增，年均论文约148.31篇。从2002年的文献62 篇增至 2013 年的 239 篇，2013 年的文献量是 2002 年的3.85倍，年均增长率为13.05%（2002-2013年），仅在2004、2012年稍有波动，较前一年的文献量少，但总体呈现上升趋势，年载文量和百分比例均稳步增长。

　　滴灌研究论文每年的引文数如图2所示逐年稳步增长，发展态势良好。

　　2.2 国家/地区分析

　　表1列出了2002-2014-07-26滴灌研究领域论文数量排名前10位的国家/地区（Top 10）。其共同特点是：世界范围内滴灌研究论文篇数均大于60,并且所占比例大于3%的国家/地区。研究论文1928篇来自70 个国家/地区，排名在前 10 位的国家/地区其论文共计1638篇，占总数的84.95%,是滴灌研究的主要国家/地区，在此研究领域实力强大。按数量排列：美国（468）、中国（227）、西班牙（199）在数量上位于前 3 位，巴西（182）、土耳其（139）、印度（135）、澳大利亚（81）等位于其后。美国作为世界科学技术最发达的国家，在许多研究领域都处于世界主导或领先地位，在对滴灌的研究也不例外，不仅文献量（468篇）占滴灌研究文献总量的24.27%接近1/4.而且在被引频次总计（4349）、去1的，显示美国在此研究领域的强势地位，其发表文献数量远超过排名第2的中国，是中国文献量的2.06倍，远远领先于其他国家；中国（不含台湾地区）以227篇论文位居第2位，占总数的11.77%,说明中国在滴灌研究领域已具备一定实力，但是相对与美国还有相当的差距。H-index是一种重要的学术评价指标，能够比较准确地反映学术影响力。H-index较高的为美国（31）、西班牙（22）、土耳其（19）、意大利（17）、中国（16）、印度及澳大利（14）等国家。意大利、澳大利亚虽然在发文量上排名7、8,但在每项平均引用次数是显示较高，H-index亦较高，其发展态势不可小觑；西班牙虽在数量上少于中国，但在被引频次总计（1802）、去除自引的被引频次总计（1610）、每项平均引用次数（9.05）、H-index（22）都是高于数量位于第2的中国，显示其强大实力；土耳其在数量上远远少于中国，但在去除自引的被引频次总1国，说明其内力强大；中国仅在数量上排名第2,但被引频次总计、去除自引的被引频次总计、每项平均引用次数上尤显其弱，在此领域的研究还任重道远。特别值得一提是位于沙漠地带以色列，在干旱地区采用滴灌技术，科学灌溉高效用水，运用高科技的现代农业技术在农业生产中取得了卓越成效，在设施灌溉技术方面处于世界领先地位。

　　滴灌研究领域的科研论文的数量整体呈上升趋势。具体对滴灌研究Top 10国家/地区进行年代分析，可以了解这些国家、地区的每年的研究状况（图3）。

　　美国起点高、力量强，遥遥领先于其他国家；中国的发文量起点低、发展快、上升迅速，在2013年超过了美国；西班牙、巴西处于波动上升，发展态势好；土耳其、印度、意大利、澳大利、伊朗及以色列是稳步发展。
　　
　　2.3 发文机构分析

　　通过对科学文献的定量分析来测评科研机构的学术水平，可以了解研究机构在国内外的地位。利用Web of Science 的分析工具对 1928 篇文献发文机构进行统计分析，共来源于491个研究机构，排名前10位的研究机构其论文合计为497篇，占到了总数的25.78%,文献量较为集中（表2）。Top 10机构的平均载文量为3.93 篇。其中中国科学院、美国农业部、加州大学戴维斯分校的发文量位列前3位。从Top 10研究机构的分布来看，其中5个来自美国，占到了一半，显示美国研究机构具有强大的科研实力；Top 10研究机构有2个来自中国，表明中国在全球滴灌研究学术领域有一定地位，中国科学院（CAS）发文量 91 篇，占到总数的4.72%,中国农业大学（CAU）发文量 57 篇，占到总数的2.96%,在世界滴灌研究领域学术力较强，进入了前 10位，排名分别为第1和第4,是中国此研究领域的佼佼者。中国研究机构从发表的数量上显示成绩骄人，但从质量上分析，被引频次总计、每项平均引用次数、H-index 数却落后与其他机构。中国科学院在全球发文量上第1,但在被引频次总计第3,每项平均引用次数仅仅6.35排第10位，H-index第3;中国农业大学发文量上排名第3,但在被引频次总计排名第5,每项平均引用次数排名第9位，H-index排名第3.

　　2.4 来源出版物分析

　　对来源出版物进行分析，可以快速掌握滴灌研究领域的出版物分布状况，明确研究人员的投稿取向，确定该领域核心情报源。表3列出了载文量居前10位的来源出版物。可以看出滴灌领域的研究论文来源出版物分布较为分散，但又相对集中。1928篇论文共分散于197种出版物中，期刊平均载文量为9.79篇；Top 10种 出 版 物 累 计 载 文 量 为 730 篇 ,占 论 文 总 量 的37.87%.Top 10 期刊平均载文量高达 73 篇，是总平均数的7.46倍。刊物依次为：农业水管理、灌溉科学、灌溉与排水工程杂志、园艺科学（美国）、灌溉与排水、园艺技术、农业应用工程、园艺科学（荷兰）、食物农业环境杂志、农业工程。Top 10的文献数量均达34篇以上，均占文献量总数的1.7%以上；尤其是前2位农业水管理和灌溉科学的文献量多达到100篇以上，成为滴灌研究领域发文的主要刊源，也是该领域影响因子较高的刊物。但总体上Top 10文献的影响因子（2013）都相对较低，其范围为0.410~2.843.按期刊载文数量的多少对期刊进行统计，并按降序排列，结果可用布拉德福定律进行分析。根据布拉德福定律，刊载论文总数约占33%的期刊是该学科的核心期刊[9].据此并结合滴灌研究统计数据，前 8 位为该领域的核心期刊。Top 10 来源出版物有 60%的出版商所属为美国，说明该领域美国的刊物占据主导地位。

　　2.5 学科方向分析

　　对研究论文所属学科分类进行统计，可以跟踪该领域研究人员的研究动态，找寻研究方向。统计显示滴灌领域的研究是多学科全面发展的，研究范围涉及38 个学科。表 4 列出滴灌研究领域 Top 10 文献数均大于30篇，且所占比例大于1.5%的学科分布论文发表状况。学科研究方向主要集中在农业、水资源、生态环境科学、工程学、植物科学、食品科学技术、化学、科学技术、生物技术应用微生物学、科学技术其他主题；文献数量均呈上升趋势，尤其是农业、水资源的文献量上升最为迅速，是此领域的主要研究方向，其文献量、被引频次总计、H-index均达到了较高水平。但每项平均引用次数则是《生物技术应用微生物学》较高，是目前业内比较关注的学科研究方向，值得期待。

　　2.6 着者发文量分析

　　对论文着者进行分析，确定该领域论文核心着者发文量，有利于科研人员迅速跟踪学科领军人物，把握学科热点。滴灌研究论文1928篇中总共有1217位作者，表5中Top 10被引频次总计、去除自引的被引频次总计、每项平均引用次数都是较高的、显示Top 10着者具有较高学术成就。Top 10发文量着者的国家及研究机构比较集中，中国着者4位，美国着者2位，西班牙着者4位。他们均是来自滴灌研究前3位的国家/地区，进一步说明这些国家/地区滴灌研究领域的力量强大。统计分析中国滴灌研究领域Top 10着者有4位，排名分别为第1、第2、第7、第10,分别来自中国科学院、西北农大、中国农大。说明中国在此领域具有较高的学术领军人物，有实力较强的学科研究团队。中国着者Kang在文献数量、H-index达到最高，具有较高的学术影响力；美国着者Simunek在被引频次总计、去除自引被引频次总计、每项平均引用次数达到最高。核心作者群是指那些发表论文数量较多，论文影响较大的作者集合。根据普赖斯所提出的计算公式确定核心作 者 的 数 量 :核 心 作 者 最 低 发 文 数 值 为 :m=0.794 nmax,其中m为论文篇数，nmax是指发文最多的作者所发表的论文数，在本次研究中为34,求出m值为4.62,在实际运用中按照取整数的原则，取m值为5.统计数据表明，发文 5 篇以上的作者共 202 人，占总作者数的16.60%,发文10篇以上的作者共32人，占总作者数的2.63%,说明滴灌研究领域的核心作者群正逐步形成[18].核心作者对于推动学科发展、开拓研究领域的深度和广度起着决定性作用。

　　2.7 高被引频次文献分析

　　论文发表后被引用的情况，可以反映论文的影响力。在信息计量学中，论文的被引用次数反映论文的质量和在该领域被交流和被应用的程度，因而科技论文被引用次数越高，对该领域的贡献就越大。为了更好地判断着者的现时学术影响力，即着者论文对近年来科学研究的影响。对滴灌研究领域高被引频次文献进行分析，有助于把握学术动态，揭示学科发展前沿。

　　表6列出了滴灌研究领域单篇论文被引用次数最多的Top 10 论文，被引频次高的文献说明论文质量高，影响因子较高的文献被引频次也较高，高被引频次论文现时学术影响力强。Top 10高被引频次文献的影响因子（2013）其范围为 1.086~8.224.刊物农业水管理在高被引频次文献Top 10出现2次、灌溉科学在高被引频次文献Top 10出现3次，与滴灌研究Top 10论文的期刊分布不谋而合，是该领域的重要刊物。滴灌条件下水分的高效利用及对作物的影响是该领域的主要研究热点。一般较早发表的文献具有较高的被引频次，高被引频次论文出现在2002-2006年，2003年最多达4篇，与丁麟所述农业类文献的高被引用时间是一致的[19].

　　滴灌研究领域的高被引频次论文独立作者有2篇，合作作者8篇；但国家间的合作较少，8篇为1个国家独立完成，其中美国就有5篇，显示该领域美国作者的关注度高，影响力强。在Top 10高被引频次论文中中国仅有1篇，是与澳大利亚的合作文献。

　　3 结论

　　利用文献计量学方法，通过SCI-E数据库对关于滴灌的研究文献进行了统计分析，其结果能够较全面反映目前全球有关滴灌研究的现状：

　　（1）2002-01-01-2014-07-26相关滴灌研究共发表SCI-E 研究论文 2045 篇，涉及文献类型有 6 种，其中研究论文（article）1928篇，占总数的绝大多数为94.28%,研究论文1928篇总共有1217位着者，来自70个国家/地区，共有491个研究机构，分散于197种出版物中，研究范围涉及38个学科，2013年的引文次数达2500次。

　　（2）发表时间及引文：滴灌领域学术研究论文数量总体上保持稳定增长，文献量基本保持年度递增，年均论文约148.31篇。1928篇研究论文从2002年的文献62 篇增至 2013 年的 239 篇，2013 年的文献量是 2002 年的3.85倍，年均增长率为13.05%,引文次数逐年稳步增长，发展态势良好。

　　（3）国家/地区：Top 10国家/地区其论文共计1638篇，占总数的84.95%,在该研究领域实力强大，是滴灌研究领域的主要国家/地区。数量上美国、中国、西班牙位于前3位，巴西、土耳其、印度、澳大利亚等位于其后。美国相关滴灌研究文献不仅在总量居全球之首，而且从滴灌文献的质量来看，无论是文献引用率、篇均引用频次、高被引频次论文比例还是H指数都较高，在该领域具有强势地位。

　　（4）发文机构：国家科研机构和高校是滴灌文献发文的主要机构。滴灌发文量Top 10科研机构有一半来自美国，显示美国研究机构具有强大的科研实力；中国科学院、美国农业部、加州大学戴维斯分校的发文量位列前3位。

　　（5）来源出版物：滴灌领域的研究论文来源出版物分布较为分散，但又相对集中，美国的刊物占据主导地位。1928篇论文期刊平均载文量为9.79篇；Top 10种出版物累计载文量为730篇，平均载文量高达73篇，是总平均数的7.46倍，占论文总量的37.87%.前2位农业水管理和灌溉科学的文献量多达到100篇以上，成为滴灌研究领域发文的主要刊源，高被引频次文献Top 10 一半来自于这 2 种刊物，也是该领域影响因子较高的刊物。

　　（6）学科方向：滴灌研究范围呈现多学科发展的态势，研究力量集中于在农业、水资源、生态环境科学、工程学、植物科学、食品科学技术、化学等几个学科领域，尤其是农业、水资源的文献量上升迅速，是此领域的主要研究方向，其文献量、被引频次总计、H-index均达到了较高水平。《生物技术应用微生物学》的每项平均引用次数较高，是目前业内比较关注的学科研究方向。

　　滴灌条件下水分的高效利用及水分对作物的影响是目前该领域的研究热点。

　　（7）着者及高被引频次文献：统计分析全球滴灌论文着者，Top 10发文量着者的国家及研究机构比较集中，中国着者4位，美国着者2位，西班牙着者4位。他们均是来自滴灌研究数量前3位的国家/地区，从另一方面说明这些国家/地区滴灌研究领域的力量强大。

　　Top 10 高被引频次文献的国际间的合作度较低，作者60%来源于美国，滴灌条件下水分的高效利用及对作物的影响是该领域目前主要的研究热点。

　　中国的相关滴灌研究发文量起点低、发展快、上升迅速，在2013年数量上超过了美国，数量发展可喜惊人。Top 10研究机构2个来自中国，中国科学院、中国农业大学在科研机构中发文量排名分别为第1和第4;Top 10 发文量着者中国有 4 位，说明中国在此领域具有学术领军人物，有实力较强的学科研究团队，在全球滴灌研究学术领域有一定地位。但是通过对比分析发现，中国目前仅在文献量上显示骄人成绩，总数量上排名第2,但从质量上分析，被引频次总计、去除自引的被引频次总计、每项平均引用次数、H-index数上却落后与其他。因此，中国在此领域的研究还任重道远，原始创新需要加大力度，文献质量有待提高。

　　参考文献
　　
　　[1] 袁野。滴灌：农业水资源的出路[J].农经，2010,01:37-38.
　　[2] 潘煦。SCI-E 收录学术论文统计与分析[J].情报科学，2010,06:903-906,960.
　　[3] Behrens H, Luksch P. Mathematics 1868-2008: a bibliometricanalysis[J].SCI-Entometrics,2011,86:179-194.
　　[4] 赵基明，邱均平，黄凯，等。一种新的科学计量指标-H 指数及其应用述评[J].中国科学基金，2008（1）：23-32.
　　[5] 邬亚文，夏小东，职桂叶，等。基于文献的国内外水稻研究发展态势分析[J].中国农业科学，2011,20:4129-4141.
　　[6] 赵庆龄，路文如。中美土壤重金属污染超富集植物文献计量分析[J].中国农学通报，2011,27（4）：370-375.
　　[7] 张宏梁，肖宏。基于 Web of Science 的 HIV 感染文献计量研究[J].第二军医大学学报，2007,28（5）：531-537.
　　[8] 孙启贵，郑泉。基于 SCI 数据库的人类胚胎干细胞文献计量分析[J].中国科技论坛，2010（7）：156-160.
　　[9] 朱庆华，晏尔伽，黄奇。小世界理论研究进展--基于 SCI-E 数据库的文献计量分析[J].情报杂志，2008,11:27-31.
　　[10] 孙颉，原保忠。基于文献计量统计分析中国棉花研究学术发展[J].中国农学通报， 2014,30（34）：232-237.