基于CiteSpace的橘小实蝇研究可视化分析

基于CiteSpace的橘小实蝇研究可视化分析

 

摘要：为更全面地了解橘小实蝇领域的研究现状，为从事该昆虫研究和利用的学者提供数据参考，利用CiteSpace软件，从作者、机构、关键词3个方面绘制了可视化图表，对橘小实蝇演进趋势、研究热点进行了归纳总结。结果表明，作者群体中曾玲贡献最大、中心性最高，研究机构中华南农业大学昆虫生态研究室发文量最多。从关键词共现分析可知，橘小实蝇研究的高频关键词为橘小实蝇、种群动态和防治；经关键词聚类发现，橘小实蝇研究可聚类为基因克隆、防治、寄主植物、阿维菌素4个方向。通过关键词突现时区分布图展示，直观地了解国内橘小实蝇研究由外部防控转为内部防控的发展脉络。

 

橘小实蝇（BactroceradorsalisHendel）属双翅目实蝇科果实蝇属，是亚太地区果蔬危险性害虫，危害柑橘、番石榴、杨桃、芒果、香蕉、瓜类等40多科250多种水果和蔬菜，严重影响水果蔬菜产量和品质，给果农造成了巨大的经济损失[1]。橘小实蝇因其适应性在全国大多可以安全越夏，却无法在大部分地方越冬，但近年橘小实蝇灾害区域因为全球变暖、南果北输、防控意识等原因出现北移现象，橘小实蝇危害范围更加扩大，对橘小实蝇进行有效防治刻不容缓[2]。但目前广大学者尚未以文献计量学分析作为切入点，对橘小实蝇领域的研究进展和发展趋势展开深入分析。因此，基于国内权威数据库平台中国知网（CNKI），采用CiteSpace软件梳理国内橘小实蝇领域2002－2023年的研究文献进行可视化分析，旨在清晰、直观地展现橘小实蝇领域年度发文量、作者共现与研究机构、关键词共现等多个方面，以为后续研究者提供一定的参考。

 

1研究设计与方法

 

CiteSpace是陈超美[3]教授基于JAVA语言开发的可视化文献分析软件，该软件可以通过可视化的方式直观清晰地展现某领域发展情况、研究热点与演进趋势等。本研究以中国知网数据库为数据源，以“橘小实蝇”为关键词检索内容，针对学术期刊进行高级检索，剔除会议、报告、成果、学位论文等关联性较少的文献，检索国内中文学术期刊，时间跨度为2000年1月1日－2023年12月31日，期刊类别为全部期刊，检测时间截至2023年12月16日，共得到651篇学术期刊。将651篇学术期刊全部以“Reforks”格式导出并命名为“download_0.1txt”后导入CiteSpace软件，导出关键词、机构、作者等信息，利用CiteSpace进行分析生成可视化图谱。

 

2结果与分析

 

2.1发文量可视化分析

 

由图1可知，2000—2023年橘小实蝇文献共计发表651篇，文献发表数量越多，表示对这个领域的研究越深入。其中，2000－2004年文献发表数量较少，年平均发文量仅有11篇，此时橘小实蝇领域研究处于起步阶段。2004－2010年是橘小实蝇领域研究的上升阶段，共发表215篇，相较于之前发文量增长了333%，2010年达到峰值，这个阶段主要研究橘小实蝇的防治、种群动态、抗药性、寄主植物的栽培技术，这不仅说明越来越多的学者更加注重橘小实蝇领域的研究，还表现出橘小实蝇研究的领域越来越广泛和深入。随着峰值过后，2010－2018年开始出现波动的负增长趋势，2018年仅有17篇，发文量下降了67%，期间虽然出现了2014年的1次小高峰，但是翌年回落。2018－2023年橘小实蝇研究又迎来了一次回升，总体呈现了稳健的上升趋势。

 

 

2.2作者分析

 

表1和图2显示了国内有关橘小实蝇研究主要作者的发文数量统计和共现分布情况，图2中节点越大则说明作者的中心性越强。结果显示，在橘小实蝇领域共出现274位作者，由表1可知，发文量前三的是曾玲（53篇）、陆永跃（47篇）、梁广文（24篇），其发文量占2000—2023年总发文量的19%。由此可知，在橘小实蝇领域，他们3个具有较高的影响力。




图2显示在该领域作者和作者之间的合作联系相对密切。其中紧密合作的4个作者群是以陆永跃、曾玲、梁广文、林进添等人为主的研究团队主要研究橘小实蝇的抗药性[4-6]，以申建梅、胡黎明为主的研究团队，主要研究橘小实蝇引诱剂[8-10]，以袁瑞玲、陈鹏、叶辉为主的研究团队主要研究橘小实蝇的饲养方法及种群变动[11]，以申建梅、宾淑英为主的研究团队主要研究橘小实蝇的基因克隆和表达分析[12-14]，以袁盛勇、肖春、李正跃、孔琼为主的研究团队主要研究防治橘小实蝇农药的毒力测定[15-16]。图2清晰地表明橘小实蝇领域大部分的发文作者均以团队合作形式开展研究，但在跨区域、跨团队合作上还不够密切，建议不同区域不同团队能够加强学术交流，开展合作研究，为橘小实蝇研究领域创作更多高质量论文及成果。

 

2.3发文机构分析

 

表2和图3为国内橘小实蝇研究机构的发文数量统计和共现分布情况，图中节点越大表明该机构出现的次数越高，机构之间的关联由连线表示，图中连线的数量表示合作关系的多少[7]。

 

 

23年间，我国橘小实蝇研究领域共有216家科研机构发文，且多以农业类高校与农业类科研院所为主要研究机构。由表2可知，国内研究橘小实蝇发文量最多的机构是华南农业大学昆虫生态研究室（52篇），其次是云南农业大学植物保护学院（18篇）、广东省昆虫研究所（12篇）。橘小实蝇是一种广泛分布于全球热带和亚热带地区的暖温带果实蝇，特别是在亚洲、非洲，澳大利亚和南美洲等地。在中国，它主要分布在南方和西南地区的广东、广西、福建、云南、贵州等省区[2]，由于它的生活习性，导致其研究机构基本都是在南方地区。

 

图3显示各个研究机构虽然有合作，但是不够密切。对橘小实蝇领域方面较为深入的几个研究机构基本上没有合作，机构与机构之间的学术交流很少，跨区域和领域研究凤毛麟角。建议在橘小实蝇研究中，各机构应积极跨越区域和领域的障碍，以多种路径、多个领域、多个机构的方式展开合作。

 

2.4关键词图谱共现分析

 

关键词是对文章进行高度总结的核心要点，具有概括性。在可视化分析中，会重点研究反复出现的关键词和主题词，认为它们代表了研究的热点。关键词的频次可以反映某一时间段内研究主题的前沿热点以及它们在网络中的核心地位。使用CiteSpace，将2000－2023年间CNKI来源的数据导出，节点类型选择“Keyword”，时间切片为5年，通过选择修剪切片网（Pruningslicednetworks）进行关键词频次和中心性分析，得到292个关键词，666条共现关系（图4）。节点的大小，代表着关键词出现的频次的高低，节点越大，表示关键词出现频次越高，为该文章的研究热点。

 

表3列举自2000年起橘小实蝇相关研究中出现最多的前10个关键词，其中关键词“橘小实蝇”的节点最大，频次为539，中心度为1.85，中介中心性大于0.1，说明该节点处于共现网络核心地位。其次节点最大的为“种群动态”和“防治”，出现频次分别为25次和24次，中心度为0.06。表3和图4说明，研究橘小实蝇的种群动态和防治方法是大多数学者关心的方向，掌握橘小实蝇的发生动态和为害规律，可为橘小实蝇的科学防控提供决策依据。

 

2.5高频关键词的聚类分析

 

聚类分析图可以用来探测某个领域中突然出现的概念和研究的问题，反映该时段的研究热点或新的研究趋势。聚类内部节点之间的连线表示共现关系，连线越多，说明该领域的关键词之间的共现程度越高。在上述共现网络的基础上，采用LLR（对数似然率算法），通过对文献的关键词提取名词性术语进行聚类命名，结果见图5，聚类的关键词总结见表4。

 

图5所示关键词聚类图谱共含有528个节点，564条连线，10个聚类标签，分别是基因克隆、防治、寄主植物、阿维菌素、瓜实蝇、监测、番石榴、食物诱剂、研究进展、综合防治。基因克隆、防治、寄主植物、阿维菌素等聚类内部的节点联系较多，共现程度高，说明学者以这些聚类对橘小实蝇领域的研究较深入。但是，图谱连线大多数在聚类内部，跨聚类的连线几乎没有，说明这些研究方向的共被引用程度不高，建议加强合作和聚类的共引，实现真正的生态化治理。

 

2.6关键词突现分析

 

关键词突现强度可以反映某一研究领域未来的发展前沿，探索突现关键词可以在一定程度上揭示某研究领域的发展趋势。保持其他参数不变，利用“CiteKeywords”为关键词，“Year”为时间，“Strength”为突变强度，“Begin”为突变的开始时间，“End”为突变的结束时间，得到关键词突现分布图（图6），图中红色线条表示该关键词突变的时间区间。如图6所示，热点词由早期的“植物检疫”“性引诱剂”“敌百虫”到后来的“基因克隆”“绿色防控”“实蝇”，可以知道，随着研究的不断深入，逐渐由外部防控转为内部防控，更加注重对环境的影响。2010－2014年“基因克隆”，如以袁瑞玲为主的研究团队就是采用RT-PCR技术，克隆橘小实蝇（BactroceradorsalisHendel.）flightin的基因片段，并以此为靶标，设计有效的干扰片段，以线虫RNAi干扰载体L4440为载体，构建橘小实蝇flightin基因RNAi载体[17]。2016－2023年“绿色防治”从侧面也反映了早期农药使用对环境的影响，现如今更期望用更绿色的方式来防控橘小实蝇。由此可以推测国内橘小实蝇研究领域现今热点为基因工程、防治、监测等，更加注重通过内部基因的研究实现绿色综合防控治理[6,18-19]。

 

3结论与讨论

 

本研究利用CiteSpace软件对CNKI分析整合的方法，梳理了橘小实蝇相关领域的文献期刊文章，通过知识图谱将文献计量可视化结果分析。①橘小实蝇领域一直是以防治为主。②研究区域主要分布在中国南方和西南地区，但近年来橘小实蝇在我国有逐渐向北方地区扩散蔓延的趋势，对北方地区防控研究较少[2]。③前期用于橘小实蝇防治的农药不合理使用，使得土壤遭到破坏，且演变出了抗药性，在提倡绿色发展的大背景下，关于橘小实蝇的防治措施多趋向综合防治、绿色防治和生物防治。④当前防控橘小实蝇的方法主要分为两大类：一是生物防治和化学防治相结合，开发新型引诱剂如天然植物源苯基丙烷化合物[6]和更低毒、有效、低残留的杀虫剂；二是结合分子生物学的方法，特别是基因组、转录组和高通量筛选等结合深入研究橘小实蝇生长发育和内部结构，在不破坏生物链和种群多样性的前提下，降低橘小实蝇的危害程度。⑤毒力检测从侧面看出来了学者们对绿色农业、农药毒力、环境影响的重视，越来越多的学者注重以低毒有效的方式来防治橘小实蝇[20]。

 

随着人们生活水平的不断提高，人们对农作物质量也非常重视。目前应用绿色防控技术，以生物防治技术作为基础，来提高农作物的产量和质量成为农业种植的务须。农作物病虫害问题一直是综合防治的主要问题。橘小实蝇能取食为害香蕉、柑橘等46个科250多种特色经济水果，由于该虫寄主范围广、繁殖力强、扩散能力和适应能力强及危害性大，往往给果蔬业和花卉业造成严重的经济损失。在橘小实蝇的防治中，由于大量不合理的农药施用已使橘小实蝇抗性急剧增加，并导致了严重的食品安全和环境污染等问题。希望本研究能够给广大科研人员带来启迪，研究出更绿色生态的防控方法，将橘小实蝇的种群数量控制在经济损害水平之下，从而减少农药使用量，实现绿色植保。