近20年外来生物入侵危害与风险评估文献计量分析

分类：论文范文 发表时间：2021-04-20 09:37

　　摘要:外来生物入侵导致全球生物多样性下降，极大地威胁着生态系统健康，已造成很大的生态损失与经济损失。近年来，随着生物入侵的加剧，全球对生物入侵的研究力度不断加大。外来入侵生物的生态危害与风险评估可以为人们提供对入侵可能性和入侵方式更直接的信息，从而为管理者制定管理策略提供依据。基于最近20年间(1995—2014年)科学文献数据库WebofScience的科学引文索引数据库扩展版(SCI-E)中数据，对外来入侵生物的生态危害与风险评估方面的研究进行了文献计量分析，旨在了解当前国际研究现状，以便推动中国的生物入侵相关研究。为了全面掌握全球外来生物入侵生态危害与风险评估方面的研究，采用Bibexcel与TDA文献计量工具，对WebofScience数据库中相关文献进行了分析，去重后共获取5492篇文献。结果表明:近20年(1995—2014年)入侵生物的生态危害与风险评估方面的研究刊文量呈现前缓后剧增的趋势，2008—2014年进入了快速发展阶段，文献数量急剧增加，2014年达到最高(511篇);美国发文量远超其它国家，占据主导地位，中国刊文量排名第5。美国、澳大利亚、法国、英国、德国的研究论文影响力较大。刊文量最多的研究机构为美国农业部(USDA)，中国科学院发文量排名第10位。研究学科主要为昆虫学、农艺学、植物科学、生态学，研究热点集中在生物防治、风险评估、粮食作物和经济作物的病虫害防治、杂草防控，以及生物入侵与气候变化的关系等方面。有关外来入侵生物的生态危害与风险评估的研究多集中于北美、澳大利亚和欧洲，未来要加强亚洲地区，特别是中国外来生物入侵风险评估的研究;要加强气候变化对外来生物物种特性的影响研究，更多关注入侵生物的生态控制与生态恢复方面的研究，以便更好地为今后长期有效地防控入侵生物提供理论与技术指导。

　　关键词:生物入侵;风险评估;外来生物;生态危害

　　外来生物入侵被认为是导致全球生物多样性下降的第二大因素［1］，严重威胁着生态系统健康［2-4］，已带来重大经济损失［5］。生态系统受人类干扰后的抗入侵能力弱，入侵种扩散和暴发日趋严重［6］，外来生物入侵极大地破坏了原有生态系统的完整性;此外，全球化进程使得众多新的外来种传入速度进一步加快［7］，外来入侵生物正在以史无前例的速度扩张［8］，新的生态危害与生物入侵风险不断加大。如何判断外来生物的入侵力及入侵风险，对外来生物的入侵性进行预测已成为入侵生态学研究的重点之一［9-12］。

　　1文献检索与分析方法

　　报告以科学文献数据库WebofScience的科学引文索引数据库扩展版(SCI-E)作为数据源，采用积木型策略，将检索需求分解成外来入侵物种的“生态危害”和“风险评估”两个主题概念，对每个主题概念列举相关关键词，以“或”的方式连接成子检索式，然后再以“和”的方式将两个子检索式连接起来，构成一个总检索式。检索式1:ts=((“invasivespecies”or“exotic/alien/nonnative/nonin－digenous/introducedspecies”or“pest”or“weed”)and(harmfulorharmor“damage”))anddt=articleandpy=1995—2014;检索式2:ts=((“invasivespecies”or“exotic/alien/nonnative/nonin-digenous/introducedspecies”or“pest”or“weed”)and((“harmful”or“damage”orharm)and(“biodiversity”or“geneticerosion”or“ecosystemfunction”or“ecologicalprocess”or“geneintrogression”)))anddt=articleandpy=1995—2014;检索式3:tS=(“invasivespecies”orexotic/alien/nonnative/nonindigenous/introducedspeciesorpestorweed)andts=(“riskassessment”or“riskranking”or“ecologicalnichemodel”or“invasiveness”)anddt=articleandpy=1995—2014。综合检索式:1OＲ2OＲ3，检索时间范围1995—2014年，去除重复记录，删除了与所检索主题不相关联的学科噪点(如“Neurosciences，Medicineresearchexperimental，Business，Chemistrymedicine，Pharmacologypharmacy”等)，共得到文献5492条。8766生态学报36卷

　　2结果与分析

　　2．1刊文总体情况

　　2．1．1刊文量变化

　　文献数量的年代分布可以从整体反映研究的态势和趋势。图1结果显示，近20年文献数量整体呈增长趋势。2001年以前，外来生物入侵的生态危害和风险评估方面的研究处于萌芽阶段，发文量总体呈现稳定变化;2002—2007年，文献数量逐渐增加，对此方向研究逐渐引起学术界关注，处于起步阶段;2008—2014年，研究进入了快速发展阶段，文献数量急剧增加，年发文量在2014年达到最高点的511篇，并逐渐趋于稳定。

　　2．1．2刊文期刊分析

　　学术期刊是研究成果发表的有效途径，通过对某领域研究论文所在期刊的分布进行分析可以确定该领域的核心期刊，为读者提供相关指导，指导作者投稿，并为该领域研究者对该领域相关文献的搜集和管理提供一定的依据［17］。

　　2．2研究力量分析

　　2．2．1国家研究力量分析

　　表1结果表明，1995—2014年发文量前10的国家从高到低依次为:美国、澳大利亚、巴西、加拿大、中国、英国、法国、印度、西班牙、德国。美国发文量远超其它国家，其发文量占了TOP10国家总发文量的72%，美国在此研究方向中占据主导地位。在该方向的研究上，美国、英国、加拿大、法国的研究起步最早，巴西、中国和印度在该方面研究起步比较晚。美国的总被引频次最大，为23481次，其次是法国。篇均被引频次最高的国家是法国，而美国高被引论文(被引频次≥10)数量最多，达789篇;英国、法国和德国的高被引论文比例均在40%以上，显示出较高的研究水。中国发文量排名第5位，总被引频次、篇均被引频次、高被引论文数相对较小，但高被引论文比例相对好一些。

　　2．2．2机构研究力量分析

　　按照全部作者统计，1995—2014年发文量TOP10的机构中，美国机构有5家，占了TOP机构总发文量的68%;美国农业部、加利福尼亚大学、佛罗里达大学和澳大利亚联邦科学与工业研究组织研究力量较强;中国科学院排名第10(图3)。美国农业部的发文主要集中在农业研究局、动植物检疫处、森林服务与森林健康保护部门;美国加州大学(加利福尼亚大学)的发文主要来自以戴维斯分校、河滨分校、伯克利分校;中国科学院的发文主要来自动物研究所、植物研究所、昆明植物研究所、水生生物研究所。

　　3讨论

　　自1958年Elton出版有关外来入侵生物的专著［18］出版以来，入侵生物学得到了全世界广泛关注。外来生物入侵的研究主要集中以下4个方面:入侵过程(包括引入、繁殖、定居、扩散等)，入侵机制(包括外来物种的入侵性，生境可入侵性，入侵的抵抗力，以及空生态位、天敌逃逸、新奇武器、资源波动等入侵假说)，生态影响或生态效应(包括对生态系统物种组成结构、生态系统功能及生态过程等的影响，其中包括本文涉及的生态危害)，以及入侵生物的防控(包括人工清除、化学防除、生物防治、生态控制等)与管理(包括检验检疫、风险评估、预防预警等)。虽然以上4个方面有相对的独立性，但它们在许多方面是相互交叉重叠的。比如，风险评估中包括外来物种的特性研究，虽然物种特性的许多研究都属于入侵机制的研究范畴，但能否通过一系列物种特性来预测外来种的入侵力成为入侵生态学的一个中心主题［19］。本文主要针对生态危害与风险评估方面的研究进行计量分析，其它方面的研究将在后期陆续分析。近20年的刊文量结果表明，外来入侵生物的生态危害与风险评估方面的研究在2001年以后出现快速增长，发文量从(1995—2001年间)年均120篇增加到2002年的200篇，增幅达67%。一方面，这与20世纪90年代末实施的全球入侵物种计划(TheGlobalInvasiveSpeciesProgramme，GISP)对入侵生物研究的推动作用有关;另一方面，与两个入侵生物有关的专业期刊(1998年创刊的DiversityandDistributions与1999年创刊的BiologicalInvasions)的创刊密不可分。有研究表明，近10年生物入侵风险评估研究成果在BiologicalInvasions与DiversityandDistributions的发文量排在发文量前10的期刊前列，分别位列第1与第3［15］。贺萍等(2009)分析了1991—2006年间生物入侵研究的发文刊物，其中CancerＲesearch的刊文量排名第3，ClinicalCancerＲesearch的刊文量排名第7［13］，这可能与作者没有排除医学方面的论文有关，因为invasion一词在肿瘤学中出现的频率很高，主要是指肿瘤的侵入或侵袭，而并非生态学或农林学科所指的外来生物入侵的范畴，并且医学方面与invasion一词有关的研究发文量很大。本研究综合生态危害与风险评估两个方面的文献分析，结果发现BiologicalInvasions的发文量位列第3，而DiversityandDistributions的发文量跌出前10，排在WeedScience，WeedＲesearch，ForestEcologyAndManagement等刊物之后，位列第18。自1999年BiologicalInvasions创刊至2014年，我国大陆为第一作者单位或通讯作者单位在生物入侵专业期刊BiologicalInvasions上共发表生物入侵的研究论文有49篇，其中复旦大学8篇，中山大学8篇，中国科学院植物研究所7篇。

　　参考文献(Ｒeferences):

　　［1］ＲunyonJB，ButlerJL，FriggensMM，MeyerSE，SingSE．Invasivespeciesandclimatechange//FinchDM．ClimateChangeinGrasslands，ShrublandsandDesertsoftheInteriorAmericanWest:AＲeviewandNeedsAssessment．USDAForestServiceＲMＲS-GTＲ-285，FortCollins，CO．:U．S．DepartmentofAgriculture，ForestService，ＲockyMountainＲesearchStation，2012:97-115．

　　［2］D'AntonioCM，JacksonNE，HorvitzCC，HedbergＲ．Invasiveplantsinwildlandecosystems:mergingthestudyofinvasionprocesseswithmanagementneeds．FrontiersinEcologyandtheEnvironment，2004，2(10):513-521．

　　［3］EhrenfeldJG．Ecosystemconsequencesofbiologicalinvasions．AnnualＲeviewofEcology，Evolution，andSystematics，2010，41:59-80．

　　［4］VilàM，EspinarJL，HejdaM，HulmePE，JaroíkV，MaronJL，PerglJ，SchaffnerU，SunY，PyekP．Ecologicalimpactsofinvasivealienplants:ameta-analysisoftheireffectsonspecies，communitiesandecosystems．EcologyLetters，2011，14(7):702-708．

　　陈宝明1，彭少麟1，*，吴秀平2，王鹏龙2，马建霞2

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