生物多样性作为地球上最重要的资源之一，包含所有动植物、微生物物种及其与环境形成的生态复合体，以及与此相关的各种生态过程。生物多样性保护不能仅依赖于自然保护区，农业生产用地也是其较为重要的保护地^[1-2]；长期以来，农业用地占据了地球50%以上的地表面积，其与周边半自然生境已然成为陆地生物多样性保护的重要组成部分^[3-5]。然而，随着全球集约化农业的产生及快速发展，大量研究表明，集约化农业高强度的管理模式，以及生产中化学肥料及除草杀虫剂等农药的大量施用等，不仅引发了一系列严峻的环境问题，制约了农业的可持续发展，也导致全球范围内生物多样性的大量丧失及农业生态系统整体功能的下降^[6-7]。为了遏制农田生物多样性持续下降的趋势，自20世纪80年代开始，有机农业的管理方式逐步在全球得到大规模推广^[8]。有机农业最显著的特点是不采用化学合成农药和化肥，其遵循自然规律和生态学原理，在实现农业可持续发展目标的同时，也不产生农残等食品安全问题和面源污染等环境问题^[9-11]。由于有机农业被认为是一种对环境和生物友好的生产方式，在保护和维持生物多样性、促进和加强生物循环以及土壤生物活动等维持农业生态系统健康方面极具优势^{[7-8, 11]}，因此国内外学者从不同角度对有机农业生物多样性开展了较为广泛的研究和验证，该领域已成为近年来全球有机农业研究和实践的热点方向。

文献计量是一种基于数理统计的文献分析和信息挖掘方法，它是借助文献的各项外部特征，处理文献信息间的定量或定性关系，能够客观、定量化地反映学科领域研究的历程与现状，并预测未来研究趋势与热点方向^[12-13]。该方法最先是图书情报和信息领域常用的统计方法，现已被多次应用于生态环境和生物多样性等研究领域^[14-17]。对于有机农业研究领域，虽然徐寿霞^[18]和郭鹤年等^[19]基于CNKI和Web of Science数据库开展了我国及全球有机农业的文献计量分析研究，但研究对象涉及有机农业所有研究方向，未能细致梳理有机农业在生物多样性领域的研究历程与现状，且在分析当前和探索未来热点主题等方面尚显不足。由于我国有机农业较发达国家起步晚，有机农业生物多样性的中文文献主要以研究进展与借鉴启示等综述性文章为主，具体的实例研究近十年才相继开展^[20-24]，数量也相对较少（仅十余篇）。另外，虽然国外有较多相关文献和综述报道出现，但未见以文献计量手段分析本领域研究进展与趋势的综述研究。为此，本文以1986—2019年间Web of Science核心合集数据库中收录的国际有机农业生物多样性研究文献为对象，运用文献计量方法，从年度发文量、研究力量分布（国家、机构、作者和期刊）等层面揭示本领域的发展历程、现状与规律，并从高频关键词等方面分析热点主题且预测前沿态势，以期为后续有机农业生物多样性研究提供借鉴和参考。

1 数据来源与分析方法

Web of Science数据库是全球最大、覆盖学科最多的综合性学术信息资源库，收录了自然科学、工程技术、生物医学等领域中12 000多种世界权威且高影响力的学术期刊。本文全部数据来源于Web of Science核心合集中的Science Citation Index Expanded（SCI-E）科学引文数据库，SCI-E数据库涵盖Web of Science数据库自然科学领域中9000多种权威学术期刊，涉及自然科学领域177个学科。选用高级检索方式，经过多次试检索，于2019年11月7日最终确定有机农业生物多样性的主题检索式：TS=（"organic agri*" OR "organic farm*"）AND TS=（"biodiversity" OR "bio-diversity"），其中组合词以整体形式出现，检索时间跨度为1986—2019年，文献类型限定为Article。剔除与检索主题无关联性的文献，最终获得652篇有效文献作为分析数据。

利用Web of Science数据库分析功能、文献计量分析软件Bibexcel、CiteSpace、Ucinet和Netdraw绘图等，对有机农业生物多样性这一领域研究的年度发文量、发文国家、机构和作者的分布及合作、期刊分布、高影响力论文分布、高频关键词、研究热点和主题等文献信息进行数据挖掘和可视化分析。其中，可视化分析具体步骤如下：将Web of Science核心库中检索出的652篇文献信息，以文本文件格式保存，导入至CiteSpace软件中，得出国家/地区研究时间序列图谱和关键词演进网络。另外，将检索文献的文本文件导入Bibexcel中得到高频关键词与高频国家、机构及作者，合并近义词和同义词，并分别共词矩阵，再导入Ucinet和Netdraw软件中，分别得到国家、机构和作者间的合作关系以及高频关键词关联关系的共现网络可视图。

2 结果与分析 2.1 年度发文量变化趋势

1986—2019年间有机农业生物多样性领域文献的年度发文量和逐年变化趋势如图 1（本文检索出的最早文献发表于1996年，故仅展示1996—2019年发表文献数）。尽管个别年份文献发表数量有所回落，但整体上仍呈逐年增多的趋势。

有机农业生物多样性研究大体上可分为三个阶段：第一阶段（1996—2004年）为初步发展时期。文献数量较少，总共仅有55篇，其中最早文献来自英国学者Smith R T于1996年发表在《Outlook on Agriculture》期刊上的文章，他首次提出有机农业可为生物多样性保护提供支持，扭转工业革命时期农业生产形成的生态环境问题趋势。图 2显示了此领域研究文献各国家/地区的首次发表时间和互引关系，其中2000年以前，较早开展研究的是意大利、荷兰，随后是丹麦、美国和德国；2000—2004年期间，相继有瑞典、英国和瑞士等9个国家/地区加入此领域研究，而我国也是在2004年开始相关研究。从图 1中的年增长率可看出，此时期文献呈波动增长趋势，除了2003年达到17篇以外，其余年份都在10篇以下。

第二阶段（2005—2012年）为稳步增长时期。此期间发文量呈稳定适度增长趋势，平均年增长率达到26.26%，文献总量明显增加，达到251篇，且在探索期各个国家/地区研究的基础上，全球又有近20个国家/地区加入此领域的研究，受关注程度日益增加。

第三阶段（2013年至今）为成熟发展时期。从年增长率来看，尽管每年发文量有所波动，但总体上呈增长态势，2018年文献数量最多（71篇），而且全球参与研究的国家/地区数量急剧增加，与较早研究的国家/地区形成紧密互引关系（节点越大、与其他节点的连接线越密集，表示此国家/地区的影响力越大），这说明此领域研究逐渐趋于稳定。2019年文献数量偏低，推测是由于统计不完全导致。

总体上，由于部分20世纪80年代和90年代初发表的文献可能未及时登网，在数据库中检索到的文献最早发表于1996年，随后文献逐步增多，因此我们认为2005年以前该领域研究处于初步发展阶段。此外，随着近30年世界各国对科技研究投入的不断增加，有机农业整个领域的发表文献愈发增多，但整体上有机农业生物多样性领域研究文献全球发文量相对偏低，年增长量均无明显增长，这说明未来该领域研究还有较大空间，随着全球有机产业发展的推动，有机农业的生物多样性研究仍会受到持续关注。

2.2 研究力量的分布 2.2.1 国家/地区分布分析

对有机农业生物多样性检索文献进行国家/地区分布统计分析（表 1），在发文量前15的国家/地区中，除了中国和澳大利亚以外，其他全是欧洲和北美国家/地区，说明有机农业生物多样性研究主要集中在欧美发达国家/地区。从发文量上看，德国全球实力最强，共发表 116篇，占文献总数的17.79%，其数量分别是美国（位居第二）的1.32倍、英国（第三）的1.63倍和瑞典（第四）的1.81倍，体现出德国在此领域投入了较多的科研力量。另外，从近5年文献发表情况来看，德国有44篇，位居榜首，且达到该国有机农业总发文量的37.94%，体现出德国在此领域研究中处于稳定增长态势。近5年，中国、意大利、法国和澳大利亚等国家对此领域的研究较为关注，近5年发文量均占本国有机农业总发文量的50%以上。其中，中国近5年发文12篇，占本国有机农业总发文量比例高达66.67%，占比超越了发文量前15的所有国家，这说明虽然我国有机农业生物多样性研究的发展晚于欧美发达国家，但近些年研究较为活跃，呈现较快增长的趋势。

2.2.2 研究机构分析

在发文量前15位的作者所属研究机构中，位居榜首的是法国国家农业研究所（INRA）和瑞典农业科学大学，其发文量均达41篇，占文献总数的6.29%，其次是德国哥廷根大学和荷兰瓦格宁根大学研究中心（表 2）。同时，慕尼黑工业大学、法国INRA和法国科研中心（CNRS）的近5年发文量均占各自发文量的60%以上，呈现出较快增长的态势。我国发文量最多的机构是中国科学院（7篇）、中国科学院大学（4篇）和中国农业大学（3篇），这些文献基本均在近5年内发表，说明中国科学院体系和中国农业大学在我国有机农业生物多样性研究中做出了主要贡献，且近些年发展迅速。

2.2.3 研究作者分析

对发文量前15位的研究作者进行分析（表 3），其中发文量最多的学者是来自德国哥廷根大学的Tscharntke T，共发表 33篇相关文章，其次是瑞典隆德大学的Smith H G和德国哥廷根大学的Thies C。从近5年发文量来看，总发文量居前2位的作者其发文量呈稳态增长趋势，而总发文量排在第4位的Batáry P，近5年发表文献最多（7篇），占个人总发文量的53.85%，而Kremen C、Birkhofer K和Fischer C近5年发文量也占个人总量的30%以上，由此可见这4位学者近5年在该领域的研究较为活跃。

2.2.4 文献期刊分析

对发文量前16的期刊进行分析（表 4），发现这些期刊大类学科大多涉及环境科学与生态学、农林科学和生物学，小类学科涉及生物多样性保护、土壤科学、农业综合等。从影响因子和篇均被引频次上看，刊文量前16的期刊影响因子整体较高，均值达到4.029，篇均被引频次均值为36.423次。刊文量最高的期刊是《Agriculture Ecosystems & Environment》（88篇），占总文献的13.50%，分别是排第2位《Journal of Applied Ecology》的2.05倍、第3位《Sustainability》的4.89倍，可见其是此领域文献的主要载体。此外，影响因子最高的是《Journal of Applied Ecology》（6.533），篇均被引频次位居第3（78.65次），而篇均被引频次最高的是《Biological Conservation》（92.43次），其影响因子位居第4（5.163），可见这2个期刊刊出的论文在有机农业生物多样性领域中均具有较强的影响力，能引起同行学者较多的关注。

2.2.5 研究力量的比较分析

为分析和比较研究主体间的实力与差距，通常用研究论文数量和篇均被引频次共同表征的方式，从发文量的角度能反映研究主体（国家、机构、期刊和作者等）对某领域的关注度，从被引频次的角度反映论文水平和影响力强弱^[16]。图 3从4个方面显示了有机农业生物多样性领域前15或16研究主体的成果质量。

国家层面上，德国、美国、英国、瑞典、荷兰等国的文献数量和被引频次均较高，属于本领域发展势头较为强劲的国家；加拿大、波兰和澳大利亚发文量较少，排在第9名之后，但被引频次均相对较高；芬兰、匈牙利、丹麦、中国的发文量和被引频次均低于这16个国家的平均水平，尤其中国的篇均被引频次最低，在研究成果的质和量上均有待进一步提升。

机构层面上，发文量位居第1至第4位的机构是瑞典农业科学大学、德国哥廷根大学、荷兰瓦格宁根大学研究中心、美国加利福尼亚系统大学，其篇均被引频次也较高，进一步显示出德国、美国、瑞典、荷兰在此研究领域上的较强实力和国际影响力；尽管法国INRA的发文量也排第1，但篇均被引频次相对较低，在文献质上有待提升；相反，虽然瑞士联邦农业研究站的发文量低于平均水平，但其被引频次却高达125.78次·篇^-1；而德国机构之一慕尼黑工业大学和西班牙巴塞罗那大学等机构的发文量和被引频次均相对较低。

作者层面上，德国哥廷根大学的Tscharntke T在有机农业生物多样性领域的发文量最多，且篇均被引频次也处于中上水平；瑞士有机农业研究所Mader P发文虽然不多，仅有9篇，但其篇均被引频次最高（226.67次）；瑞典隆德大学的Smith H G和德国哥廷根大学的Batáry P发文量高于平均值，但篇均被引频次处于平均水平以下。

期刊层面上，刊登相关文献和篇均被引频次均能达到平均水平以上的期刊仅有《Journal of Applied Ecology》，其影响因子也最高，而刊文量最高的《Agriculture Ecosystems & Environment》篇均被引频次基本处于平均水平，可见这2个期刊是此领域论文的主要刊登期刊，此外大部分期刊的刊文量均低于平均水平；《Biological Conservation》和《Ecological Applications》虽然刊文量较低，但其篇均被引频次高于其他期刊，因其影响因子也较高，表明这2个期刊对论文质量具有一定要求。

2.3 研究合作情况 2.3.1 国家间合作

为清晰展示国家/地区间有机农业生物多样性研究合作关系，选取检索文献中词频≥15的国家进行网络可视化共现分析。共现分析是通过对某个领域的研究主体共同出现在同一篇文献中的情况，分析该领域中各个主体之间的联系^[17]。如图 4所示，每一个节点均代表一个国家/地区，节点大小表示国家/地区的中心度，节点越大，表示该国家/地区与其他国家/地区共现的次数越多，体现出此国家/地区的影响力和重要程度越高。节点间连线的粗细程度表示两个节点（国家/地区）的共现次数，线条越粗表示这两个国家/地区之间的共现次数越多，即合作关系紧密。节点小、线条较细并不代表研究次数少，只能表示此节点在网络可视图中与其他节点共现次数较少^[17]。

由图 4可知，15个国家间的合作均较为紧密，其中德国和英国在有机农业生物多样性国际合作中表现突出，均与其他各国有所合作。德国主要与瑞士、瑞典和荷兰等国合作密切，英国主要与荷兰、德国和美国形成一定的合作关系。我国虽处于合作网络的外圈，但不乏与德国、英国、美国等本领域研究较成熟的国家开展合作交流，还与加拿大、丹麦和巴西建立了合作关系。整体上，有机农业生物多样性研究呈现出较强的国际间合作，而我国还需进一步加强与其他各国的研究合作，加速提升在本领域研究中的国际地位和影响力。

2.3.2 机构间合作

选取词频≥8的研究机构进行机构间的合作共现分析，由图 5可知，瑞典农业科学大学Swedish University of Agricultural Sciences与慕尼黑工业大学Technical University of Munich是合作网络的2个中心，瑞典农业科学大学与瑞典隆德大学Lund University合作关系最强，其次与德国哥廷根大学University of Göttingen、爱沙尼亚塔尔图大学University Tartu也有较紧密的联系，而慕尼黑工业大学与其他多个研究机构的合作较为平均。整体上，不同机构间形成了较为错综复杂的合作网络，展现了全球学者在有机农业生物多样性领域中协同合作的研究局面。

2.3.3 作者间合作

选取词频≥9的作者进行作者间合作关系的共现分析，由图 6可知，Tscharntke T和Bommarco R是合作网络中的2位核心作者，与其他作者形成了较为错综的有机农业生物多样性科研合作关系网络。Tscharntke T在所有作者中发文量最高，广泛地与其他诸多学者进行合作，其中与Thies C、Batáry P形成最为紧密的合作关系；而Bommarco R与Weisser W W合作较多。除了Mader P与其他学者无合作关系以外，有机农业生物多样性领域各学者之间整体表现出联系紧密且相互合作的学术形式。

2.4 研究热点与主题分析 2.4.1 学科领域分析

开展Web of Science检索文献的学科分类统计分析，能为科研方向的选取和论文投稿提供参考。有机农业生物多样性领域检索文献排前10的学科领域可以归为两类（表 5）：一类主要结合生态环境保护开展相关研究，涉及的主要学科有生态学、环境科学、生物多样性保护、绿色可持续科技、环境研究等；另一类侧重有机农业中生物之间的关系研究，不仅出现与昆虫学、农学、植物科学、土壤科学等学科相关的研究，而且开始注重多学科如农业多学科、自然科学（多学科科学）等相关学科的交叉融合研究。从各学科领域文献被引频次来看，自然科学（多学科科学）的学科影响力较高，篇均被引在119次以上，其次是生物多样性保护和生态学，篇均被引达到50次以上。

2.4.2 研究热点分析

（1）高频关键词分析

关键词是对文章的高度概括和精炼，从多篇文章中提炼出的高频关键词，一定程度上可以反映该领域的研究核心与热点。使用Bibexcel软件分析Web of Science本领域文献的关键词词频，合并含义相近或相同的关键词（如：organic farming和organic agriculture, ecosystem services和ecosystem service），最终得到词频≥6的关键词57个（表 6）。由表 6可知，除了主题关键词以外，农业环境方案（agri- environmental scheme）、生态系统服务（ecosystem services）、农业生态学（agroecology）和农业集约化（agricultural intensification）等是频次较高的关键词，说明国际上相关研究主要集中在农业环境、农业生态和生态系统服务方面，研究尺度大多为生物群落、生态系统和景观水平等，研究对象大多是与生物防治有关的有害昆虫和其天敌、土壤无脊椎动物、农田鸟类、植物杂草等。Web of Science文献关键词演进网络（图 7）表示了热点关键词的出现年份及与后续研究关键词的联系，由图可知，1996年以后，有机农业、保护、生物多样性、生物防治、生态农业和管理相继成为此领域的热点关键词。

（2）高频关键词的共现分析

利用Ucinet和Netdraw软件进行高频关键词网络可视化共现分析。图 8的关键词主要分为3个聚类（绿色和桃红色因仅有1个关键词，灰色有3个关键词，暂且忽略），可概括和归纳有机农业生物多样性研究的3个热点主题：（1）农业环境计划资助的有机与常规农田中无脊椎动物物种多样性、生物防治的生态系统服务与景观复杂性的比较研究，该主题涵盖图中所有红色的关键词，包括organic agriculture、biodiversity、agri-environmental scheme、ecosystem services、biological control、landscape complexity、conventional farming、species richness、araneae、carabidae等23个关键词；（2）农业生态系统中农耕方式对不同类型生物多样性及景观结构的影响，该主题涵盖图中所有蓝色的关键词，包括sustainability、agroecosystem、farming system、agrobiodiversity、farmland birds、pollinators、lepidoptera、carabidae、pesticides、landscape structure等17个关键词；（3）有机农田/农用林地土壤中微生物、蚯蚓和周边植物多样性及功能研究，该主题涵盖图中所有黑色的关键词，包括organic、farmland、crop rotation、earthworms、arbuscular mycorrhizal fungi、agroforestry、soil biodiversity、functional diversity、plant diversity 9个。

3 讨论

本文对Web of Science数据库中1986—2019年间有机农业生物多样性研究文献进行了较为全面的计量分析。有机农业生物多样性研究大体经历3个时期，初步发展期、稳步增长期和成熟发展期。国际上此领域是从1996年第一篇搜索文献发表后才开始缓慢发展，直至2005年文献数量才明显增加，随后5~ 6年内研究日益受到重视，正如Rahmann^[25]于2011年发表的综述中所描述，该领域2011年前的文献半数以上都发表在2006—2010年期间。总体上，该领域文献全球总发文量相对偏低（1996—2019年研究型论文共652篇），但研究已呈稳步增长态势，且发文量前16的期刊影响因子整体较高（均值达到4.029），论文水平较高，因此未来该领域研究还有较大空间，有机农业生物多样性研究仍然会受到国内外学者的持续关注。

从研究力量分布看，由于欧美发达国家有机农业起步较早且制度相对完善，在全球有机农业生物多样性研究领域中占据主导地位，其中德国、美国、英国、瑞典、荷兰等国的文献数量和质量均处于领先水平，篇均被引频次较高，极具国际影响力。在研究合作方面，此领域研究呈现出较强的国际间合作，不同国家、机构和作者之间整体表现出联系紧密且协同合作的学术形式。值得一提的是，日本作为国际有机农业体系之一——“自然农法”耕作体系最早提出的国家（1935年），在20世纪80年代就开展了一系列自然农法实施措施和体系建立等研究工作^[26-27]；然而由于20世纪中后叶发表文献收集的局限性，本文经过多次试检索，日本在本领域的研究文献仅发表 10篇（Bibexcel软件中相关词频也较低），因此未进入本文发文量前15或16的国家、作者、机构及合作关系等方面的探讨范畴，从而本文也未提及日本在国际有机农业生物多样性领域的贡献和影响力。

相对来说，我国相关研究起步晚于欧美发达国家，发文量排在全球第12位，目前研究情况为：中国科学院（大学）和中国农业大学在该领域研究论文相对较多；我国学者Chen等^[28]2010年发表在《Tropical Ecology》的文章是我国有机农业生物多样性相关研究的第一篇英文文献，稍晚于李志强等^[20]2009年在《生态学杂志》发表的文章《有机管理对柑橘园节肢动物群落多样性恢复的作用》，Meng等^[29]发表在《Journal of Environmental Management》的文章是此领域我国学者发表影响因子最高的一篇文献；Wu等^[30]发表在《Plant and Soil》的文章是被引频次最高的一篇文献（被引48次）；另外，我国与本领域研究较成熟的其他国家也开展了国际间交流合作。尽管我国有机农业生物多样性研究近5年较为活跃，正处于较快增长阶段，但整体上论文篇均被引频次与欧美学者还存在一定差距，在研究成果的质和量上以及与其他各国的研究合作均有较大的提升空间。

如何在保证农作物产量的同时尽可能保护生物多样性，实现两者之间的平衡，一直是全球生态学家开展有机农业生物多样性研究的努力方向。从研究热点和主题来看，有机农业是否能有利于农田生态系统中生物多样性的恢复和维持等，依然是当前和未来研究的热点主题。通过梳理20多年国际研究历程，我们发现，当前研究已从单一的生物种群、某类生物群落水平向更大尺度的生态系统和景观水平演变；研究对象从局限于生产区域如可耕地和草地的有害昆虫及其天敌、土壤内无脊椎动物和微生物、农田鸟类，逐步扩大到包括农田边缘和灌木篱笆在内的非生产区植物杂草和其他生物群落^[4]；研究涉及学科从昆虫学、农学和土壤科学等单学科，已趋向于农业多学科、自然多学科等学科的交叉融合研究；研究内容从仅关注不同种植模式对生物多样性的差异性影响研究，逐步拓展为不同研究尺度或景观复杂性对有机农业生物多样性和生态系统服务的影响研究^{[10, 31-33]}。结合分析CNKI检索的我国有机农业生物多样性研究发现，我国目前仍然处于初级研究阶段，仅探讨了农业生产区（农田或种植园）有机种植方式下的某种或某类生物多样性研究^[20-23]，但基于生境间、生态系统和景观等较大尺度的比较研究还相当欠缺^[5]，仍需开展更多基础性研究和地域性的应用研究。

4 结论

（1）有机农业生物多样性领域研究还处于稳步发展和不断完善的阶段，但并不妨碍其已成为国际有机农业的研究重点和热门方向之一。

（2）关注未被研究的生物群体，探讨景观尺度下农业景观复杂性与生物多样性的关系，评估有机农业对珍稀濒危物种的影响，以及包括自然或人工生境中农用地景观（生境和生态系统）与遗传多样性在内的功能生物多样性研究等，将是未来全球有机农业生物多样性领域的研究重点与持续关注的方向。

（3）目前全球此领域研究多集中于北欧、西欧和北美区域，其他区域的研究文献还比较匮乏，尤其需要补充热带、亚热带和地中海气候地区农田系统生物多样性的研究案例。