苹果斑点落叶病研究的文献计量学分析*

张宝东，冀志蕊，杜宜南，丛佳林，郭海萌，周宗山

（中国农业科学院果树研究所，辽宁兴城 125100）

苹果斑点落叶病是发生在世界各苹果产区的重要病害之一，是我国发生最严重的四大苹果病害之一[1]。该病主要危害苹果叶片，引起叶片脱落，影响树势，也能危害新梢和果实，造成果实品质的下降，是元帅、新红星等苹果品种的重要病害[2]。该病发生流行的必要条件是降雨及湿润的天气[3]。苹果斑点落叶病是由链格孢苹果专化型（Alternaria alternataf.sp.mali）侵染引起的病害，该专化型利用专一性AM 毒素致使寄主发病[4]。近年来，国内外学者对苹果斑点落叶病取得了许多研究成果，其发生流行、致病基因、病原菌特性等研究均有很大进展。然而，对苹果斑点落叶病的研究现状与进展尚缺乏有效的总结。因此，本文对国内外苹果斑点落叶病科学研究进展进行比对分析，以期促进苹果斑点落叶病科研工作的深入开展。

文献计量学基于数学和统计学的方法，以文献计量特征为研究对象，来评估某领域的研究现状与发展[5]。近年来，文献计量学被广泛用于分析农业领域的发展，果树研究领域目前已有番木瓜[6]、柑橘[7]、猕猴桃[8]、葡萄[9]等，也有对葡萄病毒[10]、葡萄真菌病害[11]、苹果病害[12]等果树病害现状研究的报道。此外，一些学者对具体的某一种果树病虫害现状进行研究，如苹果褐斑病[13]、苹果绵蚜[14]、苹果蠹蛾[15]等。以往对具体的某一种果树病虫害分析研究都是对国内文献的总结，国外文献较少，局限性较强。本文通过系统地分析国内外的文献，以期更好地了解苹果斑点落叶病研究的文献、研究人员和机构情况，分析研究的热点和方向，比较国内外研究的差异，为研究苹果斑点落叶病提供参考信息。

1 材料与方法

1.1 数据来源

本研究数据来源于中国知网和Web of Science（WOS）。中国知网以苹果斑点落叶病为主题词进行检索，检索时间为1915—2022 年，检索出最早关于此主题词的时间为1981 年6 月30 日。因此，有效时间为1981—2022 年。通过检索，得到677 篇期刊论文，去除重复及无效文献，最终得到667 篇有效期刊论文。英文文献选择WOS 核心合集，检索词仍为苹果斑点落叶病，即“TS=（apple alternaria blotch or apple alternaria leaf spot）”为条件进行高级检索，对“Article”类型的文献进行分析，发现最早的论文时间为1995 年7 月1 日。因此，英文文献有效时间为1995—2022 年，得到89 篇有效期刊论文。

1.2 研究方法

本文利用Excel、CiteSpace v.6.1R2、VOSviewer v.1.6.18 分析相关数据。以中文667 篇、英文89 篇期刊论文为研究对象，利用Excel 对苹果斑点落叶病年发文量情况、作者、研究机构、高引论文、国家发文量等国内外现状进行了分析。同时，利用VOSviewer 和CiteSpace 对苹果斑点落叶病国内外主要研究方向构建知识以及突现词分析，形成对苹果斑点落叶病较为全面的认知。

2 结果与分析

2.1 苹果斑点落叶病论文年发表情况

由图1 可知各数据库关于苹果斑点落叶病文献数量的年度分布情况。总体来看，苹果斑点落叶病相关的文献数量，逐年之间虽有波动，但整体趋势是平稳增加。自2006 年，苹果斑点落叶病相关的中文和英文文献均呈现增加的趋势，但英文文献的年发文量远远低于中文文献。

图1 中国知网和WOS 苹果斑点落叶病相关文献的年发文量

WOS 在1995 年开始出现苹果斑点落叶病相关的文献之后，出现过8 次波动，最高峰出现在2018年，发文量达到11 篇，占总量的12.36%。中国知网最早出现苹果斑点落叶病相关的文献的年份为1981 年，在1982 年出现过短暂的空白时期之后，出现多次波动，在2014 年达到最高峰，发文量为35 篇，占总量的5.25%。

2.2 作者发文量分析

根据普赖斯公式M=0.749（Nmax）1/2，其中Nmax 为最高产作者所发表论文的数量，M 值为区分核心作者和非核心作者，即发表论文数量大于M值为核心作者[16]。本研究中文发文最多的作者为河北农业大学的曹克强，发文量为27 篇，带入公式，计算得到M=3.89。因此，发文量≥4 篇的作者即为国内核心作者。在中国知网共检索出756 位作者，其中核心作者为42 位，将其中发文量前10 位的作者情况汇总为表1。英文发文最多的作者为南京农业大学的王三红，发文量为9 篇，M=2.25。因此，发文量≥3 篇的作者即为国际核心作者。在WOS 共检索出208 位作者，其中核心作者为18 位，前10位作者具体情况如表1 所示。

表1 中国知网和WOS 数据库排名前10 位作者发文量及所属机构

此外，参照杨瑷嘉等[15]的方法，将上述提到全部作者出现的频次划分成四部分，具体如图2 所示。中文发文量≥10 篇的作者7 人，占总量的1%；发文量为1 篇的作者最多，达528 人，占总量的70%。英文发文量5～9 篇的作者6 人，占总量的3%；英文发文量1 篇的作者达到155 人，占总量的74%。

图2 中国知网和WOS 中关于苹果斑点落叶病文章的发文量作者人数及其占比

2.3 研究机构发文数量

在中国知网和WOS 中发文的各研究机构情况如图3 所示。在中国知网中共检索出615 家研究机构参与过苹果斑点落叶病有关的研究，排名前10位的研究机构的总发文量为89 篇，占总量的13.34%。与苹果斑点落叶病相关的发文量最多的机构是中国农业科学院果树研究所和河北农业大学植物保护学院，均发表21 篇论文，两者共占总量的6.30%。其余8 个研究机构发文量在5～7 篇，占总量的0.75%～1.05%。

图3 中国知网和WOS 关于苹果斑点落叶病的发文量排名前10 位的机构

在WOS 中共检索出99 家研究机构曾发表有关苹果斑点落叶病的论文，排名前10 位的研究机构发表论文数量为50 篇，占总量的56.18%。根据图3可知，发文量最多的研究机构是南京农业大学，数量为8 篇，占总量的8.99%；其次为Tottori University（鸟取大学），发文量为7 篇，占总量7.87%；中国农业大学位居第3 位，发表论文数量为6 篇，占总量6.74%；其余7 家机构发文量在3～5 篇，占总量的3.37%～5.62%。

2.4 来源出版物发文数量

各出版物的发表论文情况如图4 所示。在中国知网中共检索出149 个出版物发表过苹果斑点落叶病相关的研究，排名前10 位的出版物共发表论文数量为275 篇，占总量的41.23%。《烟台果树》发表论文最多，为51 篇，占总量的7.65%；其次为《中国果树》，发文量为48 篇，占总量的7.20%；《河北果树》居第3 位，发文量为37 篇，占比为5.55%；其余7 个出版物发文量在11～31 篇，占比在1.65%～4.65%。在WOS 中共检索出61 个出版物，排名前10 位的出版物发文量达到35 篇，占总量的39.33%。European Journal of Plant Pathology（欧洲植物病理学杂志）和Plant Disease（植物病害）为最多发文量的出版物，发文量均为7 篇，均占总量的7.87%。其次，Molecular Plant-Microbe Interactions（分子植物微生物互作）和Phytopathology（植物病理学）并列位居第3 位，发文量均为4 篇，均占总量的4.49%；其余出版物发文量在2～3 篇，占总量的2.25%～3.37%。

图4 中国知网和WOS 关于苹果斑点落叶病的发文量排名前10 位的出版物

2.5 各库被引频次排名前10 位的文章

在中国知网和WOS 中被引频次排名前10 位的文献如表2 和表3 所示。中国知网的前10 篇文章被引频次均超过30 次，最高被引频次为69 次，分别是王树桐发表于《植物保护》的题目为“近年我国重要苹果病害发生概况及研究进展”和冯建国发表于《中国果树》的题目为“苹果园的污染和病虫无公害防治技术研究”的文章。其中，王树桐此篇论文的参与者还有王亚楠和曹克强，均来自河北农业大学植物保护学院；冯建国此篇论文的参与者还有陶训、于毅、张安盛，均来自山东省农业科学院植物保护研究所；第3 名是胡同乐发表于《植物病理学报》的题目为“生长季苹果斑点落叶病流行主导因素的确定”的文章，被引频次为57 次，参与作者还有曹克强、王树桐、甄文超，均来自河北农业大学植物保护学院。

表2 中国知网关于苹果斑点落叶病的被引频次排名前10 位的文献

表3 WOS 关于苹果斑点落叶病的被引频次排名前10 位的文献

在WOS 中单篇被引频次均超过50 次，被引频次最高的是Woudenberg J H C 发表于《Studies in Mycology》的题目为“Alternaria section alternaria：species,formae speciales or pathotypes?”的文章，被引频次为276 次，参与作者还有Seidl M F、Groenewald J Z、Vries M、Stielow J B、Thomma B P H J、Crous P W，其中仅Crous P W 来自南非，其他作者均来自荷兰；排名第2 位的是Liu B 发表于《Symmetry-Basel》的题目为“Identification of apple leaf diseases based on deep convolutional neural networks”的文章，被引频次为216 次，本篇除了第一作者，还有Zhang Y、He D、Li Y X 参与了相关工作，其中Li Y X 来自河南科技大学，其他作者均来自西北农林科技大学；第3 位是Peever T L 发表于《Mycologia》的题目为“Molecular systematics of citrus-associatedAlternariaspecies”的文章，被引频次为156 次，参与作者还有Su G、Carpenter-Boggs L、Timmer L W，除了Timmer L W 来自佛罗里达大学，其余作者均来自华盛顿州立大学（表3）。

2.6 国家发文数量

WOS 共检索出23 个国家（以通讯作者国家计量）曾发表与苹果斑点落叶病相关的文献。根据图5 可知，排名前10 位的国家总发文量为74 篇，占总量的83.15%。其中，中国的发文量最多，数量为28 篇，占总量的31.46%；其次是日本，发文量为13 篇，占总量的14.61%；第3 名是美国，发文量为10 篇，占总量的11.24%；其余20 个国家发文量均在1～5 篇，占总量的1.12%～5.62%。

图5 WOS关于苹果斑点落叶病总发文量排名前10位的国家

2.7 苹果斑点落叶病主要研究方向

2.7.1 国内外苹果斑点落叶病相关研究的文献信息与共现图谱分析

对中国知网以苹果斑点落叶病为主题词进行检索，具体数据如表4 所示，共检索出735 篇有效文献，其中期刊论文667 篇，会议论文24 篇，最早报道的时间是1981 年6 月30 日。

表4 中国知网中苹果斑点落叶病相关研究的文献信息

与苹果斑点落叶病关联度最高的3 个主题词分别为防治、病原菌、发生规律（图6）。为进一步明确具体的研究热点，对复合检索的3 个结果进行共线分析，结果如图7 所示。目前苹果斑点落叶病的防治仍以化学防治为主，常见的药剂有甲基硫菌灵、多抗霉素、戊唑醇等。同时对苹果斑点落叶病的综合防治和生物防治也在加强。

图6 中国知网中苹果斑点落叶病研究主题词共现图谱

图7 中国知网中苹果斑点落叶病与发生规律、病原菌、防治为主题的研究内容

对 WOS 以 apple alternaria blotch or apple alternaria leaf spot 为主题词进行检索，具体数据如表5 所示，共检索出104 篇论文，其中“Article”类型的为89 篇，会议论文10 篇，最早报道的时间为1995 年7 月1 日。为更好理解其研究现状，对“Article”类型的文章进行图谱共线分析，由图8可知，与apple alternaria blotch or apple alternaria leaf spot 主题关联度最高的3 个主题词分别是identification or causal agent or first report、gene or expression、toxin，对这3 个主题词进行复合检索，复合检索结果中apple alternaria blotch or apple alternaria leaf spot and gene or expression 为英文文献中苹果斑点落叶病的主要研究方向。为进一步把握研究热点，对3 个复合检索结果进行图谱共线分析，结果如图9 所示，目前英文文献中对苹果斑点落叶病的抗性基因研究是一个研究热点。

表5 WOS 中苹果斑点落叶病相关研究的文献信息

图8 WOS 中苹果斑点落叶病研究主题词共现图谱

图9 WOS 中苹果斑点落叶病与Gene or expression、Identification or causal agent or first report、Toxin 为主题的研究内容

2.7.2 关键词突现分析

关键词是文章核心内容的高度概括，关键词出现频次的增加，能够反映该领域是学者比较关注的研究热点[17]。而关键词突现是某个关键词在某个时间段出现频次大量的增加，常常表明某个关键词异常活跃，代表研究的前沿话题[18-19]。

国内和国外苹果斑点落叶病研究论文的关键词突现分析如图10 和图11 所示。国内苹果斑点落叶病的研究始终贯彻着防治相关的工作，且大多关注在化学药剂的防治上。例如，波尔多液关键词的突现开始于1984 年，在2000 年结束，突现强度达到10.56，表明这16 年国内对波尔多液防治苹果斑点落叶病的效果是一个重要的话题。需要说明的是，尽管波尔多液的防治效果较差，但由于其残效期较长，对褐斑病等有防治效果，仍为这段时间一个重要研究前沿。此外，与化学防治相关的突现词还有宝丽安、绿乳铜、戊唑醇等。而金纹细蛾关键词的突现始于2001 年，终于2009 年，突现强度为6.60，表明人们开始关注造成苹果落叶的病虫害因素。2015—2022 年病虫害关键词的突现也验证了这一转变。

图10 中国知网中苹果斑点落叶病研究论文的前12 位大突现关键词

图11 WOS 中苹果斑点落叶病研究论文的前12 位大突现关键词

国外关于苹果斑点落叶病的研究更倾向关注病原菌的致病过程。例如，host-specific toxin 关键词的突现，开始于1999 年，结束于2008 年，突现强度为2.52，表明学者们关注链格孢苹果专化型在侵染苹果过程中毒素的研究。与此研究相关的关键词突现的还有host selective toxin、ak toxin。而在2017—2018 年出现expression 关键词的突现，表明学者们对苹果斑点落叶病致病基因表达量进行研究。

3 讨论与结论

本文基于文献计量学对苹果斑点落叶病进行了分析，与传统定性综述类研究相比，本文利用定量的计量分析和可视化，能够快速有效帮助学者了解该领域的研究现状与进展。关于苹果斑点落叶病的相关研究，从整体发表论文数量的趋势分析，国内外对该病的研究呈现上升状态。自1981 年以来，国内外总发表论文756 篇，其中667 篇中文期刊论文（有效文献），89 篇“Aritle”类型论文。第1篇中文文献是1981 年王焕玉发表于《中国果树》的题目为“苹果斑点落叶病的发生及防治”的文章；第1 篇英文文献是1995 年，Filajdic N 发表于《Plant Disease》题目为“The influence of European red mites on intensity of Alternaria blotch of apple and fruit-quality and yield”的文章。在2016 年胡清玉等报道了苹果斑点落叶病为危害我国苹果的四大病害之一后[1]，出现了2 次波动，说明学者对苹果斑点落叶病的研究更加关注。

从本文作者发文量的数据来看，在该领域隶属于河北农业大学的曹克强、胡同乐、王树桐，山东省农业科学院的吴桂本、刘志坚、鹿世晋、姜瑞德、于毅，中国农业科学院果树研究所的周宗山等一直从事着相关的工作，在国内发表了大量文献，在苹果斑点落叶病的发生规律与防治方面的工作举足轻重。同时在该领域隶属于南京农业大学的王三红、程宗明、蔡斌华，中国农业大学的李天忠，鸟取大学的Kodama M、Otani H，昆士兰大学Akinsanmi O A、Drenth A、Harteveld D O C 等在国际上发表了大量文章，在苹果斑点落叶病的抗性基因以及致病机制方面的研究取得一些成果。

从各库被引频次排名前10 位的文章角度来分析，目前国内该领域的研究内容主要集中在病害田间调查、发生规律、流行因素以及防治这4 个方面。国际对该领域的研究更倾向基于神经网络检测病害、致病性、抗性基因以及病原菌4 个方面。国内外研究的重点各有不同，这与研究目标有着密切关系，国内学者对田间工作更有敏感性，研究目标倾向宏观防控病害的发生，从而推动苹果产业的高质量发展；国际学者的研究目标更加倾向微观机制的解析，从而为病害的防控提供有效的策略。

从本文对苹果斑点落叶病主要的研究方向来看，国内对该领域的研究体现在病害的发生规律、病原菌的鉴定以及防控方面，这与被引频次有着一定的关联，说明国内研究重点与研究热点是相重合的。关于苹果斑点落叶病发生规律的研究，学者最终明确降雨为其主导流行因素[3]，天气情况需满足相对湿度＞90%且持续时间＞10 h[20]，降雨与发病之间常常有10～15 d 的间隔[21]。此发病规律的明确，对为提高化学防治效果、减少用药有着重要的价值。苹果斑点落叶病的防治是实际生产过程中一个重要问题，目前化学防治仍为主要的方式，但化学药剂带来的农药问题、环境问题，迫使我们需要减少化学药剂的使用。因此，综合防治和生物防治是接下来的一个研究重点，对于生防菌的研究是研究的热点。而国际对该领域的研究体现在病原菌的致病性、抗性基因、毒素以及病原菌方面，与从被高频次引用的文章角度来看是一致的。关于抗性基因（Resistance Gene）的研究是该领域的一个重要方向，R 基因在植物防御过程中是必需的[22]。如，Meng等[23]报道了山梨糖醇作为碳转运形式来调节R 基因MdNLR16，进而与效应蛋白Hrip1 互作，来实现链格孢苹果专化型的监测。Zhang 等[24]报道了R 基因调节的另外一种形式，即产生一个发夹RNA（MdhpRNA277），来实现R 基因产生小干扰RNA，进而导致链格孢苹果专化型易感性增加。

未来的研究中，应在防治方法中加强对生物防治的研究，加强生防菌对苹果斑点落叶病的防治，以期实现绿色高效可持续地防治苹果斑点落叶病。同时，也应加强抗病基因的研究，为苹果育种提供新的抗病资源和分子标记，加快苹果抗病育种的步伐。