我国近五年C、N、P生态化学计量学研究进展

2018年第48卷第4期（总第256期)__________青海畜牧兽医杂志
我国近五年C、N、P生态化学计量学研究进展
魏希杰，王伟
(青海大学畜牧兽医学院，西宁810016)
摘要:为了弄清近五年我国C、N、P生态化学计量学研究的热点问题以及未来的研究趋势，采用文献分析方法，对C、N、P生态化学计量学领域64篇高被引论文为研究对象,统计了高被引论文的作者和机构分布状况，以及对高被 引论文的研究对象和内容进行了统计分析。

揭示了我国近五年来C、N、P生态化学计量学研究在作者、机构分布的特 点，以及该领域的研究对象、研究内容上的热点变化及未来趋势。

该研究结果能了解我国近五年C、N、P生态化学计量 学的研究热点以及研究趋势，为同行进行相关研究提供借鉴和参考。

关键词：近五年;C、N、P;生态化学计量学;研究热点
中图分类号:Q143 文献标识码:A文章编号：1003 -7950(2018)04 -0060 -07
生态化学计量学主要研究的是C、N、P平衡，以及元素平衡理论对生态交互作用的影响，它将生物学 科不同层次(分子、细胞、有机体、种群、生态系统和全 球尺度）有机地统一起来⑴。

自从1986年Reiners首 次提出生态化学计量学以来[2]，其理论的发展、完善 及应用十分迅速，目前，生态化学计量学已经发展了 两个核心理论，即动态平衡理论和生长速率理论。

这 两大理论基础使生态化学计量学成为一种新兴的研 究思维与研究工具。

我国的生态化学计量学特征的研究起步较晚，但 也取得了一定的研究成果。

研究主要集中在C、N、P 元素循环[3]、生物养分限制判断[4]、C、N、P生态化学 计量学特征对植物生长的指示性作用[5]等方面。

国内已有相关学者从不同研究角度进行了综述，从不同 研究对象，对中国草原[6]、海洋浮游生物[7]、中国主要 湿地植被[5]等做了相关综述;从不同的研究区域尺 度，对水域生态系统[8]、草一环境系统[9]、我国陆生生 态系统[10]等研究做了总结。

但以上都缺乏对生态化 学计量学研究的整体角度进行综述，并且目前还未出 现针对近年来我国生态化学计量学研究的主要内容 以及研究趋势的综述。

因此，提出疑问：近年来我国 生态化学计量学研究的主要内容是什么？研究热点 的对象以及研究的区域尺度是否有发生变化？
文献计量学方法是评价科学研究水平的有效手 段和客观依据，高引被论文分析是其内容的重要方 面。

本文将运用文献计量分析方法，主要对我国2011 —2015年的高引被论文的研究对象和研究内容 进行统计分析，旨在得出近五年我国C、N、P生态化学计量学研究的热点问题以及未来的研究趋势，这将 有利于认清国内生态化学计量学的研究现状，为我国 同行进行相关研究提供参考，从而推动我国相关研究 工作的开展。

1数据来源与分析方法
高引被论文是指在某个统计时间段内，被引用次 数排在学科前列的论文，在一定程度上代表了学科的 研究进展，具有重要的研究意义[11]。

高被引论文能 够在一定程度上反映某一学科领域的热点问题[12]。

本研究以C N K I为数据源，检索时间为2016年5月29 日，以“C、N、P”和“生态化学计量学”为关键词，筛选 发表年份为2011 —2015年的论文.考虑论文发表时 间的早晚，如果采用共时法确定高引被论文，将会导 致近期发表的高影响力论文的遗漏[13]，这也是不将 2016年的文献作为分析对象的原因。

因此，对论文的 筛选采用的方法为：将论文下载到N〇teFirS t3.2进行 统计分析，通过对其标题和摘要的阅读，去掉非生态 化学计量学的论文，最终选取2011 —2014年的所有 论文取被引频次为前10%的作为高引被论文，共37 篇;2015年的取被引用过的论文27篇，总共选取64 篇高引被论文作为研究对象。

2高被引论文作者和机构分布
64篇C、N、P生态化学计量学高引被论文总被引 频次为1180次，均被引频次为18. 4次。

2011 —2014 年论文被引频次范围为86 ~ 140次，总被引频次为 1128次，均被引频次为30. 5次。

2015年论文被引频
收稿日期：018 -07-02
次最_为5次，最低为1次，总被引频次为52次，均被 引频次为1.9次。

2.1高被引频次论文排名靠前作者分布
通过对2011年一2014年论文高被引频次排名前 十作者进行统计，如表1所示，可以了解我国2011 — 2014年C、N、P生态化学计量学研究领域的核心作者研究群体及核心研究机构分布。

在论文高被引频次 排名前十作者中，有一半的作者拥有2篇高被引论 文，各个作者总被引频次范围为42 ~ 109次。

论文高 被引频次排名前十作者主要分布在国内高研究水平 的中科院、大学、研究所。

表12011 年--2014年论文高被引频次排名前十作者列表
作者被引篇数总被引频次所属机构
王晶苑2109中国科学院地理科学与资源研究所
王维奇280福建师范大学地理研究所
牛得草280兰州大学草地农业科技学院
丁小慧269中国科学生态环境研究中心；中国科学院研究生院
潘复静157中国科学院亚热带农业生态研究所;广西师范大学生命科学学院；中国科学院 环江喀斯特生态系统观测研究站
丁.由■丁L U
于8墒256中国科学院地理科学与资源研究所安卓156兰州大学草地农业科技学院
任书杰150中国科学院地理科学与资源研究所宋彦涛147东北师范大学草地科学研究所
李征142南京大学湿地生态研究所
对2015年论文被引频次排名前四作者进行统计，如表2所示，明显可以看出，由于出版时间的原 因，相对2011 —2014年论文高被引频次，2015年论文被引频次不高，且排名前四的作者皆只有一篇文章被 引，但2015年论文被引频次排名前四作者的所属机 构仍然分布在国内高水平的大学及中科院。

表22015年论文被引频次排名前四作者列表作者被引篇数/篇被引频次总数/次所属机构
马玉珠15福建师范大学地理研究所
李玮15四川农业大学资源环境学院
刘万德14中国林业科学研究院资源昆虫研究所张立华14中国科学院烟台海岸带研究所
2.2高被引论文机构分布
统计2011 —2015年高被引64篇论文机构分布，为避免重复，只统计第一作者的第一所属机构。

如表 3所示，64篇论文总共涉及43个研究机构，发表高被 引论文篇数达6、、4篇的各有2所研究机构，发表3 篇的只有一所研究机构，发表2篇的有3所研究机构，仅仅发表一篇论文的有23所研究机构。

从表中 可知，C、N、P生态化学计量学研究力量主要集中在重 点大学和中国科学院研究所，其中，兰州大学、福建师 范大学、中国科学院地理科学与资源研究所、四川农 业大学的研究力量较为强大，这4所研究机构占撰文 机构总数的9.3%，其高被引论文量却占了总高被引
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论文量的43. 4%。

说明在研究C、N、P生态化学计量 地位，其研究关注点受业内所认可和重视。

学领域上，这些机构在我国具有明显优势，占领重要
表32011 —2015年高被引论文机构分布排名前十列表
序号研究所机构论文数/篇构成比/(%) 1兰州大学69.4
2福建师范大学69.4
3中国科学院地理科学与资源研究所57.8 4四川农业大学57.8
5西北农林科技大学46.3
6中国林业科学研究院亚热带林业研究所46.3
7中国科学生态环境研究中心34.7
8中国科学院亚热带农业生态研究所23.1 9北京大学23.1 10中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所23.1
3高被引论文内容分析
3.1高被引论文研究对象分析
对64篇C、N、P生态化学计量学高被引论文的研 究对象进行统计，剔除研究综述类文章6篇，然后根 据论文题名、摘要、关键词进行分类，得出结果如图1所示。

可以明显看出，C、N、P生态化学计量学高被引 论文的研究对象的比重从高到低排列为:生态系统> 植物器官 > 种群 > 有机体 > 微生物与分子。

研究对象为生态系统的比重最高，高达35.7%，研究区域主要集中在我国东部沿海地区、西北地区和 西南地区。

以东部沿海地区为研究对象中，研究对象 主要是两淮流域，闽江河口、崇明滩涂、鄱阳湖等具有 水域性质的地区。

西北地区研究对象主要为黄土高 原、沙漠地区、草原地区。

西南地区主要研究对象为 桂西北的森林。

因此对于我国C、N、P生态化学计量 学研究区域热点集中在东部沿海地区、西北地区、西 南地区，而我国中部、南部、北部，青藏高原地区的研 究相对匮乏，未来需加强这些区域的研究，或者将会 是未来研究趋势。

研究对象比重其次为植物器官，约占了研究对象 的1/3,主要研究器官对象中，研究活物叶片占了82. 4%，仅有17. 6%的是研究植物枯落物以及根系，体现出对植物叶片的研究的重视程度，而对枯落物以及根系的研究则是新的研究对象。

对叶片的研究主 要集中于植物叶片的生态化学计量学特征[14]、叶片 与氮磷添加相关性[15]、叶片的动态特征[16_18]、植物叶 片与土壤[19]、种植密度[20]、土壤盐度[17]等生境的相 关性。

对叶片的研究主要是集中于1〜2个方面，很 少对特地区域进行不同方面的研究，缺乏完整性和连 贯性。

研究种群对象中，以草为研究对象的占了 42%，以树种进行研究的占了 33. 3%，只有一篇论文以动物 物种为研究对象。

以草和树种为研究对象，一直是研 究的热点对象。

在高被引论文中，以草为研究对象的 区域主要分布在西北地区、西部高寒地区，而其它地 区研究较少，应加强研究。

以树种为研究对象的区域 主要分布在我国西南地区，研究对象区域过于单调，需要加强其它区域的研究。

相对于其它研究对象，对微生物与分子、有机体 的研究相对较少。

总的来说，以植物器官、生态系统、种群是目前研究的热点对象。

以微生物与分子、有机 体为研究对象较少，原因主要是，微生物与分子作为 新兴的研究对象，土壤酶活性、微生物学机制是目前 陆地生态系统与全球变化研究的新生长点和科学研 究前沿，研究显示，真菌和菌根真菌类群能作用于干 旱河谷养分循环，目前，关于微生物与分子的研究相 对匮乏，但这将是未来的研究趋势[21’22]。

图12011 —2015年高被引论文研究对象比重表注:植物器官包括:植物根、茎、叶、花、果;种群包括:植物种群、动物种群
3.2高被引论文研究内容分析
对64篇C、N、P生态化学计量学高被引论文的研 究内容进行统计，剔除研究综述类文章6篇，同样根 据论文题名、摘要、关键词进行分类，由于有些论文研 究内容不止一个，因此，1篇论文可能会有2个内容，得出结果如图2所示。

研究内容比重从高到低进行排列：限制因素 >养分特征 > 生物体营养动态变化> 生态系统比较分析 >植物演替>养分循环。

因此，C、N、P生态化学计量学高被引论文的研究主题主要集 中在限制因素判断、生物体营养动态变化、生态系统 比较分析的研究上，成为目前我国C、N、P生态化学 计量学领域的研究热点。

18.4%
图2 2011 —2015年高被引论文研究主题比重表
限制元素
34.0%
-植物演替
7.9%
在C、N、P生态化学计量学研究领域中，探讨某种生 物过程受到某些因素的限制作用，是最热门的研究主 题。

其中探讨植物生长受温度和密度影响的论文各1篇，有15篇论文是对受N、P因素限制的判断，如表4所示。

元素判断的对象主要是:某一区域的草本、乔 木植物叶片。

判断得出受N限制的有滇池优势植物、亚高山草甸高产草地、高寒草甸、阿拉善典型植物叶 片等。

主要受P
限制的有两淮沉陷区水域水体富营
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养化、拟南芥叶片、黄土高原天然草地等。

同时受N、P限制的有亚高山草甸低产草地、高寒森林倒木心材 和边材、黄土高原纸坊沟流域乔木。

我国整体上受P 限制，但是却出现受N限制、N和P同时限制的情况，不能明显看出限制因素的规律性和区域特征。

所有 生物过程的将会受到生物和非生物因素的影响，也会 由于自身物种的不同而不同，因此不同的组合情况，将会导致复杂的生态学机制。

所以对生态系统和植 物的保护，需要因地制宜，对不同区域、植物种类、不 同时间阶段应有针对性地解决限制因素问题。

对于 我国C、N、P生态化学计量学研究领域的限制因素判 断方面，需要加强对我国各个区域完整性的研究，并 进行统计，得出我国限制因素的规律性和区域特征。

表4 2011 —2015年高被引论文限制因素判断
序号地区植物受氮限制受磷限制受氮、磷限制1滇池优势植物叶片V
2亚高山草甸高产草地低产草地3高寒草甸6个群落优势种V
4两淮沉陷区水域水体富营养化V
5拟南芥叶片V
6黄土高原天然草地V
7阿拉善典型植物叶片V
8高寒森林倒木分解前期整个阶段心材和边材9莱州湾湿地怪柳叶片生长季初期生长季中期和后期
10黄土高原纸坊沟流域草本灌木乔木
11中国东部南北样带森林生态系统优势
种
V
12岷江上游干旱河谷两河口和飞虹样地相对湿润的样地13松嫩草地V
14巨桉V
15黄土高原草本植物V
对养分特征的研究也是目前C、N、P生态化学计 量学的热点内容之一。

对养分研究主要集中在植物 叶片[14]、土壤[23]、动物[24]、植物细根[25]、灌丛、以及 植物个体[26]。

立足于不同植被退化过程、不同演替 阶段、不同经度[27]和纬度[28]、不同盐分、水分等条件 下对养分特征进行研究。

可得出，目前对养分特征的 研究主题的挖掘需要进一步深人，研究应立足于更细 小的生境影响以及不同生境特征下的养分特征的变 化。

此外，目前的研究主要局限于小区域的生物或生 境的研究，一方面有利于深人了解小区域的C、N、P 养分特征，另一方面，缺乏了对大尺度下的养分特征 的研究。

目前C、N、P生态化学计量学中对生态系统比较 分析也比较热门。

2011 —2015年的高被引论文中，以比较为研究主线的有放牧草地与围封草地[29]、设置 不同淹水环境的实验对根的研究[0]、不同林龄乔木 之间[31]、不同种植年限下土壤之间[2]、不同盐度梯度 的植被土壤之间[33]、不同放牧时间下的草地之间[34]、不同种植方式[35]之间进行比较。

在比较之下能够得 出不同情况下的生态化学计量学特征，还可得出相对 适宜的条件下有利于植物或生态的发展。

进行比较 分析的论文偏向于实际应用，有利于实践的开展，将 是未来的研究方向。

以植物演替、养分循环为C、N、P生态化学计量 学研究内容是较为新的研究方向。

植物演替研究中，以空间变化代替时间演替是新的研究手段，同时也是 热点研究内容，例如:对黄土丘陵沟壑区的森林区、森 林草原、草原区之间[36];对典型喀斯特峰丛洼地的草
丛群落、灌丛群落、常绿阔叶林群落之间[37];桂西北 针阔混交林、常绿一阔叶混交林，常绿阔叶林之间[38];高寒矮嵩草草甸退化的演替研究[23]。

养分循 环研究主要集中于植物养分的循环过程研究，从植物 活体对养分的吸收，到枯落物的分解，最后养分回归 到土壤之中的过程。

这将有利于深人了解对植物养 分整个循环过程规律，针对不同的时期对养分进行人 工调节，从科学保护和管理植物和生态环境。

4结论
用文献分析方法，以2011—2015年C、N、P生态 化学计量学研究领域高被引进行论文为研究对象，对 高被引论文被引频次排名前十的作者和发表高被引 论文机构分布排名前十进行了统计，以及对高被引论 文研究对象和研究内容进行了统计，并做了深人分 析，得出目前该领域的热点研究对象与内容。

主要结 论如下：
4.1论文高被引频次排名前十作者所在机构和高被 引论文机构分布排名前十研究机构主要分布在我国 高研究水平的中科院、大学、研究所，在我国C、N、P 生态化学计量学研究领域具有明显优势，其研究关注 点受业内所认可和重视。

4. 2 C、N、P生态化学计量学高被引论文的研究对象 的比重从高到低排列为:生态系统 > 植物器官 > 种群 >有机体>微生物与分子。

目前的热点研究对象主 要是生态系统、植物器官、种群，但以有机体、微生物 与分子为研究对象将是未来的发展趋势。

4.3 C、N、P生态化学计量学高被引论文的研究内 容，比重从高到低进行排列：限制因素 > 养分特征> 生物体营养动态变化 > 生态系统比较分析 > 植物演 替>养分循环。

限制因素、养分特征、生物体营养动 态变化、生态系统比较分析是目前较热的研究内容，对植物演替、养分循环的研究相对较少。

由于研究时间和研究水平的限制，本文未能对全 部C、N、P生态化学计量学领域的论文进行进行更深 一步的研究和分析。

将来还需要更长时间、更全面统 计的基础上，对我国C、N、P生态化学计量学领域论 文进行分析，加深我国目前研究现状的认识，为同行 的研究工作提供相关参考。

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2018年第48卷第4期（总第256期)__________青海畜牧兽医杂志
70°C 时牦牛肉肌肉纤维明显收缩，肌间组织明显变得 紧密，说明在70°C 时，蛋白质变性程度最明显。

3.3 I Girard [6]等认为肌原纤维和肌束膜、肌内膜的 结构完整性是影响熟肉嫩度的主要原因。

在本试验 中，在50C 、60°C 下加热时，可见肌束膜和肌内膜结构 清晰，而加热至90°C 时，肌内膜完整性破坏，到100C 时，肌纤维呈现明显的网状，由此可以说明，本研究中 随着温度升高牛肉硬度的下降与肌束膜肌内膜的完 整性遭到破坏有关。

4小结与展望
牦牛肉的口感与加热温度有关，主要表现在随着
加热温度的升高，牦牛肌肉组织中纤维逐渐交联，形 成致密的网状结构，究其原因是加热使蛋白质结构发 生变性破坏了蛋白质的三级结构，而关于加热与牦牛 肉的嫩度、剪切力以及其他相关化合物的变化有待于 更进一步研究。

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