基于CiteSpace的两栖爬行动物研究可视化分析论文

2025-01-22 14:57:16 来源: 作者:liziwei
摘要:两栖爬行动物作为生物多样性的重要组成部分,在维持生态平衡和生物进化中发挥关键作用。该文运用CiteSpace文献可视化软件分析Web of Science(WoS)核心数据库和中国知网(CNKI)全文数据库中2015—2023年与两栖爬行动物研究相关联的文献,对研究机构、关键词聚类进行知识图谱分析。研究表明,近9年共发表外文文献972篇,呈稳步增长趋势;中文文献262篇,波动很小;国外机构合作紧密,国内合作网络逐步加强;国外研究热点集中在物种丰富度、动物福利和外来物种入侵等方面,而国内则更侧重于动物资源和
摘要:两栖爬行动物作为生物多样性的重要组成部分,在维持生态平衡和生物进化中发挥关键作用。该文运用CiteSpace文献可视化软件分析Web of Science(WoS)核心数据库和中国知网(CNKI)全文数据库中2015—2023年与两栖爬行动物研究相关联的文献,对研究机构、关键词聚类进行知识图谱分析。研究表明,近9年共发表外文文献972篇,呈稳步增长趋势;中文文献262篇,波动很小;国外机构合作紧密,国内合作网络逐步加强;国外研究热点集中在物种丰富度、动物福利和外来物种入侵等方面,而国内则更侧重于动物资源和生态保护的研究。
关键词:两栖爬行动物;CiteSpace;知识图谱;合作;动物保护
0引言
两栖爬行动物作为连接水生和陆生生态系统的桥梁,不仅在维持生态平衡、促进生物进化方面扮演举足轻重的角色,而且对于推动生态文明建设、实现可持续发展具有深远的影响。随着全球气候变化的加剧和人为活动的频繁,两栖爬行动物的栖息地和生存状况面临日益严峻的挑战,其种群数量不断减少,部分物种甚至濒临灭绝。因此,加强两栖爬行动物的保护研究刻不容缓。
CiteSpace是一款基于Java编程语言的文献可视化分析软件,它能够挖掘科学文献知识、追踪学科动态及前沿热点,融合科学计量学与信息可视化,为研究者导航科研前沿。本文采用CiteSpace 6.1.R6软件,深入分析2015—2023年有关两栖爬行动物的研究成果,并且梳理了其中的机构合作关系和研究热点,为未来的研究提供重要的参考信息。
1数据来源与操作过程
1.1数据来源
对于外文文献的检索,选择美国全球数据分析服务公司科睿唯安开发的信息服务平台Web of Science。在这个平台上进行了高级筛选,设定了检索条件:主题关键词为“amphibian and reptile”,文献类型限定为“Article”或“Review Article”,语种选择为“English”,学科类别设定为“Zoology”或“Biodiversity Conservation”,时间跨度则覆盖了从2015年1月1日至2023年12月31日的广泛范围。经过严格的筛选剔除,成功地获取972篇外文文献。
对于中文文献的检索,利用中国知网(CNKI)这一权威的学术平台,通过其全文数据库中的“学术期刊”或“学位论文”类别,以“两栖爬行动物”为主题,筛选出2015—2023年间发表的期刊文献。经过精细的筛选剔除,最终获得了262篇高质量的期刊文献。
1.2操作过程
(1)数据准备。首先构建2个基础文件夹,在每个文件夹内部创建4个子目录:data、input、output和project。在WOS平台通过Plain text file格式导出外文文献,在CNKI平台通过Refwork格式导出知网的中文文献,并将在数据库中导出的文献数据存储在input文件夹中。
(2)数据转换。在新建项目前,首先将下载好的数据导入。由于CiteSpace无法直接识别txt数据,需要对数据进行转化。打开CiteSpace后,点击菜单栏"Data-Inport/Export"功能模块进入界面,外文文献选择“WOS”,中文文献选择"CNKI”,在Input Directory一栏选择Input文件夹,在Output Directory一栏选择Output文件夹,最后WOS的数据则点击“Remove Duplicates”执行去重转换,而对CNKI数据则点击“CNKI Format Conversion(3.0)”进行格式适配,此时output文件夹里会生成一个转换后的标准化数据文件,将该文件复制到data文件夹里。
(3)项目创建。回到主界面,点击“New”在Title一栏给项目重新命名,Project Home一栏选择“Project”文件夹,Data directory一栏选择“Data”文件夹,Data Source一栏选择根据文献来源选择WO S或者CNKI/WanFang,并通过点击Save保存。
(4)知识图谱绘制。研究机构共现图谱:在功能选择区进行参数选择,Years Per Slice设置为1,Node Types选择Institution,Pruning选择Pathfinder和Pruning sliced networks,其他参数保持默认设置即可,点击GO,再点击Visualize。关键词聚类图谱:除Node Types选择Keyword外其他步骤同上。最后进入可视化界面后,通过左上角的快捷操作列表和右边的控制面板对知识图谱的美观及大小进行精细调整。
2共现知识图谱绘制
2.1共现图谱技术原理
共现分析融合信息可视化、网络分析、动态数据过滤与用户交互设计于一体,通过图形化呈现复杂的共现关系数据,运用图论解析节点(实体)与边(共现关系)之间的深层结构,揭示数据背后的隐藏模式和关系,允许用户按需筛选数据以精准定位关键信息,并借助直观界面控制图谱展示,实现高效理解、深入分析及个性化体验。
2.2机构合作分析
外文文献发表的机构及合作关系如图1所示。波尔图大学、中国科学院、墨西哥国立自治大学等机构凭借其较高的发文量,在合作共现图谱中占据了核心地位。中国在这一领域的国际合作中也扮演了重要角色。中国科学院与国际上多家机构,如墨尔本大学和柏林生物多样性研究所等,建立了广泛的交流合作关系。
中文文献发表的机构及合作关系如图2所示。中国科学院成都生物研究所在中文文献的发文量高达21篇,显然成为了该领域的核心力量。图谱密度Density为0.009 2看出彼此间的合作却紧密无间,共同推动科研进步。中国科学院成都生物研究所与中南林业科技大学野生动植物保护研究所等机构,在黑斑蛙(Rana Nigromaculata)、中华鳖(Pelodiscus sinensis)[4]以及蝾螈(salamander)等珍稀物种的研究与保护上,均取得显著成果。
3聚类知识图谱绘制
3.1聚类图谱技术原理
聚类分析基于样本间的相似性或距离,自动将数据分组为多个簇。为界定这些簇,计算包含所有聚类点的最小凸多边形(凸包),并通过特定颜色填充凸包内部区域以区分不同聚类。同时设置术语标签遮蔽阈值并统一采用节点形状以减少视觉混乱,最后调整非聚类区域透明度至零,以突出聚类区域并提升图谱的整体美观与可读性。
3.2关键词聚类分析
图3直观地展示了2015—2023年关于两栖爬行动物的外文文献关键词聚类结果。ModularityQ,这一由Newman[6]提出的聚类模块化度量值,是衡量网络社区结构强度的重要指标,而Silhouette平均轮廓线则进一步验证了聚类的合理性。根据图5中的数据,其模块度达到0.503 3,平均轮廓线达到0.743,远超过通常认为的显著性阈值。外文文献共形成21个聚类。出于聚焦性和可读性的考虑,本研究仅选取前10个聚类进行展示。这些聚类凸显了当前两栖爬行动物研究的3大热点领域:动物保护策略、动物福利以及生物入侵研究。
分析图4后可知,中文文献关键词聚类分析得到模块度为0.762 5,平均轮廓线为0.878 6,统计得到调和平均值(Harmonic Mean)为0.846 1,这3个指标均表明聚类结构非常合理。中文文献共形成51个聚类,涵盖广泛的研究领域和主题。本研究仅选择前11个聚类进行展示。这些聚类展示中文文献在动物资源的利用,基础生物学与遗传学以及生态保护等领域的丰富性和多样性。
4结束语
在探讨爬行两栖动物保护与研究策略时,必须认识到国际合作、聚焦热点问题、政策与资金支持以及公众教育与参与的重要性。而CiteSpace作为一款强大的文献计量学软件,其多维度的文献分析、可视化呈现等功能为科研提供了有力支持。未来,随着CiteSpace的不断迭代与升级,期待其能更好地服务于科研人员,推动两栖爬行动物保护研究的深入发展,并成为连接各国科研人员的桥梁,促进国际合作与交流,共同应对生态保护挑战,提升公众保护意识与参与度。
参考文献:
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