國內近20年土地生態研究熱點及展望>
——基于Ucinet的知識圖譜分析

謝賢鑫，陳美球，田 云，王成量，袁東波，廖小斌，姚冬蓮

（1.江西農業大學農村土地資源利用與保護研究中心，江西 南昌 330045；2.江西農業大學江西省鄱陽湖流域農業資源與生態重點實驗室，江西 南昌 330045；3.江西應用技術職業學院，江西 贛州 341000）

1 引言

加強土地生態研究，不僅是促進當前生態文明建設的內在要求，也是推動土地資源可持續利用的客觀需要。國內學術界在土地生態領域開展了大量的研究，也取得了一系列的學術成果，研究涉及土地生態安全[1]、生態適宜性[2]、生態倫理[3]、生態環境質量[4]等多個主題，但單個主題的綜述難以全面展現土地生態領域的總體研究樣貌。為了從宏觀視角描繪國內土地生態研究全貌，本文借鑒文獻計量學的共詞分析方法和可視化技術，以知識圖譜的形式展示了國內近20年土地生態領域的研究，并對知識圖譜的深入挖掘與解讀，概括出國內土地生態研究熱點主題，為把握未來土地生態研究重點及趨勢提供參考。

2 研究方法與樣本選取

2.1 共詞分析原理與思路

共詞分析是文獻計量學領域一種常用的內容分析技術，是通過分析某一學科領域專業術語在同一文獻的共現現象，以反映專業術語之間的親疏關系，進而揭示這些術語所代表的學科或主題的結構變化與研究熱點及態勢[5]。本文共詞分析有以下步驟：第一，通過CNKI的題錄信息導出功能，導出樣本文獻的題錄信息；第二，利用SATI文獻信息統計分析軟件進行關鍵詞的抽取、共詞矩陣構建以及相異矩陣的轉換；第三，運用SPSS、UCINET軟件繪制高頻關鍵詞社會網絡圖譜，以獲取國內土地生態領域的研究熱點主題與發展趨勢。

圖1 共詞分析原理圖Fig.1 Schematic diagram of common word analysis

2.2 樣本文獻選取

為確保研究可行性與代表性，選取中國知網期刊數據庫（CNKI）作為文獻檢索平臺，在高級檢索中以“土地生態”作為檢索詞，檢索項為“關鍵詞”，檢索時段為“1998—2017年”，文獻來源類別同時選取“核心期刊、CSSCI”進行精確檢索，一共得到309篇文獻記錄。進一步剔除“土地生態”關鍵詞與文章標題、摘要內容明顯不相符的部分文獻，最終保留了222篇文獻作為研究樣本。

3 研究過程與統計分析

3.1 樣本文獻的描述性統計

從發文時間看，近20年發文量整體上呈現平穩增長、快速增長、小幅下降、趨于穩定的變化規律，說明土地生態研究歷經了從逐步發展向成熟穩定的變化過程。從發文作者看，樣本文獻作者共計609人，說明研究作者群體已形成一定規模，且各大高等院校、科研機構是開展研究的主要平臺。從學科分布看，有57.92%樣本文獻刊載在農業經濟類期刊，其他文獻分散在環境科學與資源利用、宏觀經濟管理與可持續發展、農業基礎科學等期刊中，由此本文認為土地生態研究屬于應用型交叉領域，涉及眾多學科，又以農業經濟、環境科學與資源利用為主要研究視角。

3.2 高頻關鍵詞確定

為了避免樣本文獻關鍵詞不統一、不規范的問題，本文設定如下關鍵詞選取原則：（1）刪除無益于土地生態研究和不存在該領域的專指詞匯，比如“問題”“影響”“對策”等；（2）刪除研究范圍、行政區劃及單位的詞匯，比如“×××平原”“×××地區”“×××省”等；（3）合并基本同義或屬于同一范疇的詞匯（表1）；（4）核對關鍵詞，刪除同篇文獻重復關鍵詞。基于上述原則，綜合考慮關鍵詞含義、數量及知識圖譜繪制效果，本文以頻數6次作為高頻詞閥值，一共選取30個高頻關鍵詞（表2）。

表1 文獻關鍵詞合并（部分）Tab.1 Literature keyword combination (part)

3.3 關鍵詞次對矩陣及轉換

構建高頻關鍵詞共詞矩陣是繪制可視化圖譜的重要前提。利用SATI軟件，統計高頻關鍵詞共現頻數（表3括號外數值）。共詞矩陣對角線上數值代表該關鍵詞在樣本文獻出現的總次數，其他數值代表兩兩高頻關鍵詞在同一篇文獻共現次數。由表3可知，土地生態、模型與方法、土地利用等高頻關鍵詞在樣本中出現的頻數排名前三，均超過55次，而諸如土地生態和模型與方法、土地生態和生態安全等兩兩高頻關鍵詞共現次數較高，則表明兩者之間聯系更為緊密。值得注意的是，若某個高頻關鍵詞總頻數越高，其他高頻關鍵詞與之共現次數在整體上也表現為更大。考慮原始共詞矩陣數值差異明顯，為降低共詞分析誤差，本文將原始共詞矩陣轉換成共詞相異矩陣（表3括號內數值），相異矩陣數值代表兩兩高頻關鍵詞的相異程度或是距離遠近，數值越大說明兩者關系越遠，相異程度越大，對角線數值為0表示同一關鍵詞間不存在相異性[5]。由表3可知，兩兩高頻關鍵詞共現次數越大，其相異程度越小，同一個高頻關鍵詞之間不存在相異性。

3.4 多維尺度分析

運用SPSS 17.0，對共詞相異矩陣進行二維尺度分析，結果顯示了各高頻關鍵詞間的相互距離和組團趨勢。本文根據平面距離將高頻關鍵詞劃分為5個相對集中的組團，依次概括為“生態能力與安全”，主要包括生態安全、生態承載力、生態適宜性等關鍵詞；“生態環境、技術與評價”，主要包括模型與方法、土地評價、生態環境等關鍵詞；“土地生態功能、價值與景觀”，主要包括土地生態功能、生態服務與價值、景觀格局與設計等關鍵詞；“土地利用管理與社會經濟發展”，主要包括土地保護、土地規劃、土地整治、土地管理和社會經濟等關鍵詞；“資源開發與信息化管理”，主要包括土地開發、國土資源和地理信息系統等關鍵詞。土地生態一詞在圖譜中顯示相對獨立且更靠近居中位置，說明該詞在土地生態研究處于核心地位，常被用以描述其研究所屬學科領域。限于篇幅，此處未顯示組團可視化圖。

3.5 社會網絡分析

社會網絡分析是研究若干組行動者之間互動關系的社會學方法，一個社會網絡通常是若干節點及其關系連線的集合[6]。本文將30個高頻關鍵詞當作整個網絡的節點，節點的大小、位置代表該節點在網絡的地位和作用，節點越大，位置越居中就代表該節點越核心。各關鍵詞的共現關系由節點連線表示，連線越粗代表兩兩關鍵詞共現關系越強。利用UCINET軟件的NETDRAW制圖功能，以原始共詞矩陣為數據來源，繪制出圖2所示網絡圖譜。

表3 國內土地生態研究核心期刊論文高頻關鍵詞共詞矩陣（部分）Tab.3 High frequency keyword co-word matrix (part) in the core journals of domestic land ecology research

本文進一步對圖譜的網絡密度、點與圖的中心性（包涵中心度和中心勢）等指標進行測算。網絡密度反映的是網絡中各個節點間關聯的緊密程度，密度取值范圍為［0，1］，密度值越接近1，說明網絡聯系越緊密[7]。研究表明，圖2共詞網絡密度為0.439，標準差為0.496，密度水平一般，說明30個高頻關鍵詞尚未建立緊密聯系，研究整體性和系統性不夠。圖的中心勢刻畫的是網絡整體上向某些節點集中的趨勢，是與網絡密度共同描繪整體網絡狀況的定量指標[7]。本文采用度數中心勢反映網絡圖的集中趨勢，其數值越接近100%則說明網絡圖向某些點集中趨勢越明顯。結果顯示共詞網絡的度數中心勢為52.71%，說明該網絡在一定程度上存在向某些點集中的趨勢。點的度數中心度是衡量個體在網絡中權利大小的指標[7]。本文反映的是共詞網絡每個節點與其他節點直接相連的數量。據統計，點的度數中心度排名前5的關鍵詞分別是“土地生態”“國土資源”“土地利用”“模型與方法 ”和“生態安全”。

圖2 社會網絡分析Fig.2 Social network analysis

3.6 綜合視角下的土地生態研究圖譜

綜合多維尺度分析聚類組團、社會網絡分析個體描述的優勢，以社會網絡分析所制圖譜為基礎，將國內土地生態研究歸納為5個導向，每個導向均有若干個代表導向主題的關鍵詞團組成，形成如圖3所示圖譜。該圖譜呈五角星狀，各導向研究按逆時針依次命名為：資源特征導向研究、管理導向研究、技術與方法導向研究、服務導向研究和社會經濟導向研究。

4 土地生態研究熱點主題討論

4.1 資源特征導向研究

土地生態資源特征導向研究主要涵蓋了國土資源、土地生態安全、空間、生態系統、生態適宜性、生態敏感性、生態承載力等核心關鍵詞。其中國土資源是樣本文獻中耕地、建設用地、工業用地等同一范疇關鍵詞合并后的統稱，這表明了作為土地生態研究主體的土地類型或土地用途具有多樣性的特征。生態安全是土地資源持續利用的核心與基礎，在當前土地生態研究領域處于突出地位。其內容主要包括概念的界定、生態安全評價、生態安全預測及預警等。學術界對土地生態安全概念的界定尚未統一，常見的有土地資源生態安全[8]、土地可持續利用生態安全[9]、區域土地生態系統健康[10]等。土地生態安全評價的核心在指標體系的構建，學者主要運用自然—經濟—社會模型[11]和PSR模型[8]構建評價指標體系，常用的評價方法有灰色關聯度法[12]、綜合指數法[13]、主成分分析法[14]、物元分析法[15]以及多種方法相結合的評價方法[16-18]。預測及預警是維護土地生態安全持久穩定的有效途徑，學者對預測方法與內容[19]、預警模型及技術開展了研究[20-21]。空間為土地生態研究的開展提供了直觀、形象的視角，學者往往借助信息技術平臺，將土地生態研究成果基于空間視角進行分析與探討[22]。土地生態經濟系統是土地生態系統研究的熱點所在，已有學者對土地生態經濟系統的可持續性和穩定性進行了評價研究[23-24]，認為開展此研究為協調好土地供給、生態、經濟之間的關系提供了思路，對推動土地利用管理創新起著積極作用[25]。土地生態適宜性研究的重點同樣是評價，基于不同研究尺度、特定目的的適宜性評價指標體系構建會有所側重，比如較大尺度區域，小尺度區域在研究方法上并無太大區別，但其指標因子選取更有針對性[2]，其評價成果的應用主要涵蓋建設用地空間規劃[26]、區域土地適宜性分區[27]、城市空間增長邊界劃定[28]等。土地生態敏感性評價作為分析區域生態安全與環境穩定性的主要方法，其評價思路是從多角度構建評價指標體系，開展單要素或綜合評價，進而繪制生態敏感等級或分區圖，評價結果主要運用在城市空間增長邊界劃定[29]、建設用地的生態安全格局劃定[30]、土地生態紅線劃定[31]等方面。學術界對土地生態承載力研究可從時間、尺度和內容等方面概括。從時間看，既有若干年期限[32]，也有某幾年時間序列的土地生態承載力研究[33]。從研究尺度看，涵蓋了從全國[34]至縣級[35]等多層次行政區劃，也有以城市集群[33]或流域[36]作為研究區域。從研究內容看，主要包涵生態足跡量與承載力量的測算[37]、承載力變化趨勢分析[38]以及承載力時空分布與轉移[36]等。

圖3 綜合視角下土地生態研究知識圖譜Fig.3 Land ecological research knowledge map from a comprehensive perspective

4.2 管理導向研究

土地生態管理導向研究以土地利用、土地規劃兩個高頻關鍵詞為核心，聚集了土地管理、土地開發、土地整治等關鍵詞。土地利用在該導向研究的中心性最大，處于核心地位。學術界重點探討了土地利用與土地生態間的相互聯系。已有研究表明，土地生態系統服務功能既能反映土地利用結構特征[39]，又能推動其結構的優化[40]，而土地利用程度則會顯著影響土地生態質量水平[41]，可見兩者存在密切聯系又相互影響。此外，基于土地利用的生態評價，例如土地利用變化的生態效益評價[42]、土地利用結構的生態風險評價[43]等也是研究方向之一。生態是土地規劃設計與實施的重要考量指標，兩者的結合作為協調人地關系的有效途徑，在實踐中得到了廣泛應用。學者往往采用生態理念或原理構建土地利用規劃體系[44]，利用生態評價結果指導土地規劃空間布局[27]，深入探討土地生態規劃與設計的原理、基本原則和方法[45]等，也有研究分析了規劃實施前后土地生態系統服務價值的變化，驗證了土地規劃對生態環境建設取得的顯著成效[46]。土地整治的生態轉型是國家戰略發展的必然要求，也是土地整治發展的必然趨勢。學者對土地生態化整治內涵、設計、技術運用及發展方向等開展了研究，尤其是提出了土地生態化整治的諸多建議，比如強化“山水林田湖”生命共同體建設的土地整治生態系統認知、完善土地生態化整治理論與技術體系、優化土地生態化整治實施監管評價制度以及強調社會公眾參與等[47-48]。

4.3 技術與方法導向研究

技術與方法是土地生態研究的重要手段。本文所指技術與方法導向研究包括模型與方法、生態足跡和遙感技術（遙感、地理信息系統）等高頻關鍵詞。國內土地生態研究所用模型與方法眾多，又以開展土地生態評價時運用得最為廣泛。評價常用的方法有數學模型法和生態模型法等，評價指標權重通常采用主觀或客觀賦值確定。數學模型法主要包括灰色關聯度[12]、綜合指數[13]、模糊綜合評價[49]等。指標主觀賦權在數學模型法中運用得最為普遍，包括特爾菲法[20]、層次分析法[27]等，客觀賦權主要有主成分分析法[14]和熵權法[15]。生態模型法中使用頻率最高的是生態足跡法。生態足跡法是在特定區域內人口生活所消費的資源、能源以及在此過程中所產生的廢棄物需要生態系統吸納，并以生物生產性土地面積來表示的一種可操作的定量方法。該方法的運用意義在于，通過測算和比較生態足跡需求和生態系統承載力，即可定量判斷某一地區生態可持續發展的狀態，并以此為該地區人類生存、社會經濟發展規劃的制定奠定基礎條件。有學者利用生態足跡模型，測算了土地生態足跡總量與生態承載力，對研究區生態形勢作出了判斷[37]，也有學者驗證了以生態足跡法開展土地生態評價是科學、可行的[32]。此外，遙感技術為土地生態模型與方法的構建及運用提供了技術保障，也為土地生態研究原始資料收集與分析奠定了基礎[25]。

4.4 服務導向研究

土地生態服務導向研究主要涵蓋景觀格局與設計、生態服務與價值兩個高頻關鍵詞。景觀格局與設計既是土地生態研究方法與思路的體現，也是研究的重要組成部分。一方面，有學者利用景觀格局指數對區域土地利用進行特征描述與分區研究[50]，基于景觀安全格局視角開展生態用地保護研究[51]。另一方面，景觀格局與設計作為土地生態研究的內容之一，主要表現在景觀格局的生態效益[42]、土地生態化整治的景觀設計[52]以及景觀格局因子作用[53]等方面。土地生態服務與價值的研究重點主要包涵土地生態服務價值測算及分布研究、運用研究以及法律與制度安排研究等。已有學者通過測算土地生態服務價值分析了其時空變化特征[54]，開展了生態紅線劃定[31]、土地利用結構優化[51]、生態價值補償量測算[55]等運用研究。針對國內土地生態價值觀缺失、土地生態價值邊緣化的困境，有學者致力于探討土地生態價值與經濟價值的平衡機制，并從法律、制度安排層面對土地生態價值的實現，人地和諧共處路徑提出了初步構想[56]。

4.5 社會經濟導向研究

社會經濟導向研究主要包括社會經濟、可持續發展和城鎮等高頻關鍵詞。社會經濟發展為土地生態研究提供了時代背景與動力，學者探討了社會經濟與土地生態協調發展模式、聯系及作用等內容。張雅杰等認為協調好土地生態服務與經濟發展是一個地區健康穩固發展的重要前提，并將研究區土地生態經濟協調發展模式劃分為經濟生態化發展模式、生態經濟化發展模式和生態經濟整合發展模式[57]；王鵬等研究發現隨著經濟增長，土地生態安全值呈現不斷增長進而趨于平穩的動態格局[58]；張雁等認為，土地生態退耕能夠保障糧食供給，促進農民增收并推動經濟社會的發展[59]。可持續發展作為土地生態研究的重要目標之一，也是學術界長期關注的內容。已有研究主要探討了可持續發展理論對土地生態研究的指導作用、土地生態研究推動土地可持續發展等。例如，陳英等通過實證研究表明，可持續發展理論可用于指導土地生態系統變化規律研究[60]；黃天元等認為，生態經濟規劃是實現土地可持續利用的客觀要求，通過有效的生態經濟規劃，促進土地利用生態、經濟目標協調統一，進而實現土地可持續利用[61]。廣大學者以城鎮作為研究陣地，在城鎮土地生態適宜性評價[26]、敏感性評價[62]和安全評價[58]等方面做了大量研究。土地是城鎮化的載體，加強土地生態化利用是新型城鎮化落實生態文明戰略、構建宜居生態環境的重要舉措。有學者針對中國城鎮化進程中的土地生態問題進行了梳理和分析，并提出了相應的對策建議[63]。

5 主要結論與展望

5.1 主要結論

本文利用文獻計量學共詞分析方法及可視化技術，描繪了近20年國內土地生態研究的知識圖譜與熱點主題。結論表明：（1）國內土地生態領域已有一定的研究規模并逐步走向成熟，但整體性和系統性有待進一步提升。（2）各大高等院校、科研機構是研究的主要平臺，但研究平臺和人員結構相對單一。（3）研究視角、內容多元化，以農業經濟和資源環境視角為主導，屬于應用型交叉領域。（4）土地生態研究的重點關鍵詞包涵“國土資源”“土地利用”“模型與方法”和“生態安全”等，并將其概括為資源特征導向研究、管理導向研究、技術與方法導向研究、服務導向研究和社會經濟導向研究5個熱點主題。

5.2 研究展望

（1）加強土地生態領域基礎理論研究。盡管近20年國內土地生態領域的研究成果眾多，但涉及土地生態的基礎理論研究依舊薄弱[64]，通過對樣本文獻關鍵詞的檢索，發現僅有可持續發展理論、災變理論、變權理論和可拓理論等少數理論運用于土地生態領域的研究，這在一定程度上限制了土地生態研究的進一步深入挖掘，進而阻礙了土地生態管理目標的實現。因此，應在土地生態功能及價值評估、土地生態系統演變與平衡、土地生態維護及修復等方面加強理論探討。

（2）完善土地生態評價技術方法體系。國內土地生態評價主要包含土地生態安全評價、土地生態適宜性評價、土地生態敏感性評價、土地生態承載力評價、土地生態風險評價以及土地生態質量評價等諸多內容。這在一定程度說明國內土地生態評價已成為土地生態領域研究的熱點，受到學術界的廣泛重視。但評價方法不成體系、評價技術創新不足等問題依舊存在[65]。因此，應加快建立土地生態評價集成方法與模型，推動評價方法的系統化發展；加快創新評價技術的開發與應用，促進不同學科評價技術的借鑒與改進。只有評價技術與方法得以不斷的完善，才能獲取更為科學客觀的評價結果，對土地生態狀況、變化及原因才有更深刻的認識，進而才能更好地服務于土地生態規劃與管理。

（3）推進土地生態監管體系構建。土地生態是一個不斷變化和發展的綜合系統，要想掌握土地生態的變化過程與結果、推動土地生態化開發與利用，就必須要加強土地生態的監測與管理，并逐步構建和完善土地生態監管體系。一方面需要加快推進全國土地生態監測網絡建設，創新土地生態監測方法與技術，加快推動土地生態動態監測[66]；完善土地生態監測內容，比如土地退化監測、土地安全預警等，促進土地生態監測成果的轉換與運用，為土地生態規劃與管理提供參考依據。另一方面需要從法律、經濟、政策等角度構建土地生態管理的實現路徑，比如通過制定法律法規，強化土地生態開發、利用與保護的重要地位；通過生態補償、資金補貼等經濟措施改變不合理的土地利用方式；通過政府制定相關政策，引導土地生態規劃與管制，從而促進土地生態管理目標的加快實現。