基于知識圖譜的中國濕地保護研究可視化分析

吳迎霞 徐鵬 張林 孫偉韜 盛宣才

(國家林業(yè)和草原局華東林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計院，浙江 杭州310000)

濕地是陸地與水生系統(tǒng)之間的過渡地帶(殷康前等, 1998)，其所處的特殊自然環(huán)境，使得濕地兼具陸地和水域生態(tài)系統(tǒng)和物種資源，造就了它無與倫比的天然基因庫和獨特寶貴的自然生境，對于保護生物多樣性、災(zāi)害防御、氣候調(diào)節(jié)、碳匯和產(chǎn)品供給等多方面都有極高的生態(tài)意義和服務(wù)價值。隨著人類對濕地重要性的認(rèn)識不斷深入，濕地保護受到國內(nèi)外各界越來越多的重視和研究。黨的十八大以來，濕地保護已成為我國生態(tài)文明建設(shè)的重要組成部分。但目前我國濕地保護研究進展大多建立在對以往文獻及工作的歸納和總結(jié)基礎(chǔ)上，具有較強的主觀性。本文通過采用知識圖譜可視化軟件對濕地保護領(lǐng)域的研究內(nèi)容進行科學(xué)量化分析，真實客觀地揭示出該領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀、研究熱點和研究發(fā)展歷程，為我國濕地保護領(lǐng)域研究前沿與熱點的挖掘提供一種新思路。

1 研究方法與數(shù)據(jù)來源

1.1 研究方法

知識圖譜是顯示科學(xué)知識發(fā)展進程與結(jié)構(gòu)關(guān)系的一種圖形(陳悅等, 2008)，知識圖譜概念自2003 年誕生后得到了蓬勃發(fā)展。本文主要選取了對國內(nèi)文獻數(shù)據(jù)庫支持度較好，在我國應(yīng)用較為成熟的知識圖譜可視化軟件CiteSpace.5.6.R2 進行分析。CiteSpace 由美國德雷塞爾大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院的華人學(xué)者陳超美(Chaomei Chen) 教授基于Java語言開發(fā)(陳悅等,2015; 李杰等, 2016;陳悅等, 2014)，自2007 年引入國內(nèi)后，得到了國內(nèi)學(xué)者的廣泛的應(yīng)用。

1.2 數(shù)據(jù)來源

為了保證研究分析的可靠性、權(quán)威性和真實性，本文采用國內(nèi)文獻數(shù)量最多、覆蓋最全的中國學(xué)術(shù)期刊網(wǎng)絡(luò)出版總庫(CNKI)為樣本數(shù)據(jù)來源，經(jīng)過篇名、關(guān)鍵詞、主題等多種數(shù)據(jù)檢索方式的檢索結(jié)果對比分析，為盡可能保障本領(lǐng)域文獻覆蓋的全面性，最終選擇以“濕地保護”為主題檢索式，同時為了提高所分析文獻的成果質(zhì)量，減少科普性文獻，檢索范圍只選取CNKI 收錄的中文核心期刊和 CSSCI 收錄期刊為數(shù)據(jù)來源，共檢索獲得有效數(shù)據(jù)文獻1 555篇，發(fā)文時間范圍為1992—2019 年，檢索時間為2020 年2 月14 日。

2 可視化分析

2.1 發(fā)文量分析

圖1 1992-2019 年濕地保護發(fā)文數(shù)量統(tǒng)計分析g.1 Number of articles in wetland protection research from 1992 to 2019

表1 1992—2019 年濕地保護研究發(fā)文高頻、高中介中心性關(guān)鍵詞Table 1 High-frequency key words、high betweenness centrality key words in wetland protection research (1992—2019)

濕地保護研究發(fā)文數(shù)量總體在經(jīng)歷了緩慢增加、迅速增長后逐步趨于平穩(wěn)(圖1)。發(fā)文時間顯示濕地保護最早研究起步于1992 年，當(dāng)年中國正式加入《濕地公約》，成為該公約組織的第67 個成員國，濕地保護工作及研究在我國正式拉開序幕。1992—1998 年濕地研究處于緩慢增長階段，發(fā)文數(shù)量雖然呈增長趨勢，但研究力度不大，整體發(fā)文數(shù)量較少。2000 年底，《中國濕地保護行動計劃》正式公布，成為我國實施濕地保護、管理和可持續(xù)利用的行動指南，隨后濕地保護相關(guān)研究進入了迅猛增長階段(2000—2011 年)。2003 年9 月，原國家林業(yè)局公布了《全國濕地保護工程規(guī)劃》(2002—2030 年)，2004 年6 月，國務(wù)院辦公廳發(fā)出《關(guān)于加強濕地保護管理的通知》，表明濕地保護已經(jīng)納入國家議事日程，2011年，原國家林業(yè)局發(fā)布《林業(yè)發(fā)展“十二五”規(guī)劃(2011—2015 年)》，確定了國家和地區(qū)層面的濕地保護目標(biāo)，濕地保護研究也在2011 年達(dá)到了截止目前以來的發(fā)文量最高峰。2013 年，原國家林業(yè)局頒布了《濕地保護管理規(guī)定》，意味著國家濕地立法工作取代地方性法規(guī)邁出了第一步。此后濕地保護工作進入了局部波動、總體平穩(wěn)的穩(wěn)步發(fā)展階段(2013—2019 年)。

2.2 研究熱點分析

研究熱點分析主要采用CiteSpace 關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖譜及突顯詞來分析，分析時間跨度設(shè)置為1992—2019 年，時間切片為1 a，并進行網(wǎng)絡(luò)剪裁，達(dá)到簡化網(wǎng)絡(luò)并突出其重要的結(jié)構(gòu)特征的目的，得到結(jié)果如圖2 所示。圖中節(jié)點越大表示該關(guān)鍵詞出現(xiàn)的頻次越高；節(jié)點之間的連線則表示共現(xiàn)關(guān)系，越粗表示其共現(xiàn)強度越大；顏色代表該關(guān)鍵詞第1 次出現(xiàn)的年份，隨時間由遠(yuǎn)及近顏色由深漸淺。由圖2和表1 可見濕地保護領(lǐng)域研究的高頻關(guān)鍵詞為濕地資源、濕地公園、生物多樣性、濕地生態(tài)系統(tǒng)、自然保護區(qū)、對策等。文獻研究案例中黃河三角洲、三江平原、鄱陽湖等出現(xiàn)較多。中介中心性是一項衡量學(xué)術(shù)期刊學(xué)科特性的指標(biāo)，研究表明以大多數(shù)高中介中心性文獻也是高被引文獻(林德明等,2011)，在CiteSpace 中，中介中心性超過0.1 的節(jié)點稱為關(guān)鍵節(jié)點，其重要程度較高。由表1 可以看出可持續(xù)利用、生態(tài)系統(tǒng)、資源、生態(tài)環(huán)境、濱海濕地等關(guān)鍵詞在濕地保護研究中所起到的作用比較重要。

通過CiteSpace 軟件的聚類功能基于LLR 算法對關(guān)鍵詞進行聚類提取，結(jié)果如圖3所示，CiteSpace 根據(jù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和聚類的清晰度，提供了聚類模塊值(Q 值)和平均輪廓值(S 值) 兩個指標(biāo)，Q 值介于0 ～1，Q 值越大表明聚類內(nèi)部結(jié)構(gòu)越緊密，當(dāng)Q≥0.3時，認(rèn)為聚類結(jié)構(gòu)是顯著的；S 值介于-1 ～1，當(dāng)S 值＞0.5 時，認(rèn)為聚類是合理的。根據(jù)圖4 的聚類結(jié)果顯示，本次聚類分析的Q 值為0.8599，S 值為0.628 3，可以判斷出濕地保護知識圖譜結(jié)構(gòu)顯著，聚類效果合理。

由圖3 可知，本次分析一共生成聚類22個(01 自然保護區(qū)、02 濕地保護區(qū)、03 環(huán)境保護、04濕地公約、05生態(tài)補償、06濕地生物、07 濕地保護、08 海岸濕地、09 保護、10 丹頂鶴、11 濕地、12 景觀、13 保護對策、14 對策、15 景觀格局、16 評價、17 生態(tài)恢復(fù)、18 行政、19 生態(tài)規(guī)劃、20 立法、21 資源保護、22 長江流域)，通過聚類分析及文獻研究整理，將濕地保護領(lǐng)域研究主題歸納總結(jié)出如下六大研究方向：

(1)濕地保護區(qū)及濕地公園建設(shè)與發(fā)展。早期，我國主要以自然保護區(qū)為依托開展?jié)竦乇Ｗo工作，1975 年，我國第1 個以水禽候鳥為保護對象的濕地保護區(qū)—青海湖自然保護區(qū)成立(鄭杰, 1995)，截止到2018 年底，全國共建立各級濕地類型自然保護區(qū)602 處，依托自然保護區(qū)(濕地保護區(qū))開展研究成為濕地保護的主要研究內(nèi)容。2005 年，原國家林業(yè)局下發(fā)《關(guān)于做好濕地公園發(fā)展建設(shè)工作的通知》(林護發(fā)[2005]118 號)，把濕地公園的建設(shè)列為國家濕地保護體系的重要組成部分。隨后，濕地公園逐步成為維護和擴大濕地保護面積直接而行之有效的途徑(崔麗娟等，2009)，濕地公園建設(shè)在國內(nèi)全面展開。

圖3 1992—2019 年濕地保護專題關(guān)鍵詞共現(xiàn)聚類分析圖譜Fig.3 The cluster of keywords in wetland protection research from 1992 to 2019

(2)濕地生態(tài)系統(tǒng)調(diào)查與評價。這一研究方向包括濕地資源的分類與調(diào)查(陳建偉等, 1995; 唐小平等, 2003,2013)、濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值評估(段曉男等, 2008; 曹新向等, 2005; 崔麗娟,2004)、濕地生態(tài)系統(tǒng)健康度評價(彭濤等, 2014;彭益書等, 2014)、生態(tài)系統(tǒng)脆弱性評價(楊志榮等, 2009; 廖富強等, 2008)、濕地生態(tài)系統(tǒng)影響評價(姜文來, 1997; 俞穆清等, 2000)等多方面。諸多學(xué)者從定性到定量采用各種技術(shù)方法進行了多樣化探索和研究，極大地推動了我國濕地調(diào)查及評價體系與方法的建立，但濕地評價仍有待完善與成熟(李文艷等, 2010)，技術(shù)創(chuàng)新水平仍有待提高(邵媛媛等, 2018)。

(3)濕地生態(tài)補償及生態(tài)修復(fù)。這一研究方向圍繞濕地變遷、濕地退化及可持續(xù)發(fā)展，針對濕地退化和濕地面臨的各種問題，提出建立“誰受益、誰補償，誰損害”的生態(tài)補償制度(孫長霞等,2011)，探索多樣化的濕地生態(tài)修復(fù)探索，提出了濕地生態(tài)修復(fù)的建議和方法(張永澤等, 2001; 李春暉等, 2009)，以達(dá)到加大濕地保護力度，提升受損濕地的生態(tài)功能和服務(wù)價值，更好地保護濕地環(huán)境的目的。

(4)濕地景觀及生態(tài)規(guī)劃分析。在濕地景觀及生態(tài)規(guī)劃方面，諸多學(xué)者結(jié)合濕地公園以及人工濕地建設(shè)，對濕地的景觀格局構(gòu)建(劉紅玉等, 2004;張曼胤等, 2011)、濕地的生態(tài)結(jié)構(gòu)配置和功能分區(qū)規(guī)劃(王立龍等, 2010; 崔麗娟等, 2009)進行了多方面的研究探索，以追求在實現(xiàn)保護的基礎(chǔ)上，探索有效的合理利用，促進濕地的科學(xué)健康發(fā)展。

(5)濕地資源與生物多樣性。部分學(xué)者圍繞我國幾大重要濕地類型及濕地分布地，如長江流域(李曉文等, 2007; 王學(xué)雷等, 2006; 呂新華等,2003)、黃河三角洲(張曉龍等, 2007; 陳為峰等,2003)、海岸濕地(張曉龍等, 2005; 何執(zhí)兼等,2001)、紅樹林濕地(張喬民等, 2001)等內(nèi)容開展了富有成效的濕地資源保護研究，在此基礎(chǔ)上部分學(xué)者通過對濕地鳥類遷徙動態(tài)及其棲息地保護研究(何春光等, 2004)，以及濕地動植物和珍禽保護開展了濕地生物多樣性的調(diào)查和分析探討(黃金國等,2007; 黃金國, 2002)，呼吁人類關(guān)注濕地變化、關(guān)愛濕地生物物種基因庫。

(6)濕地保護行政管理及立法。自1992 年我國加入《濕地公約》起，我國開始了濕地保護的行政管理和立法之路。長期以來我國學(xué)者圍繞濕地自然保護、濕地漁業(yè)和濕地產(chǎn)業(yè)開展了一系列的管理探索(翟金良等, 2003; 戴建兵等, 2006; 蔡海生等,2007)，圍繞濕地保護專項法律法規(guī)的設(shè)立也做了許多研究及對比(朱建國, 1999; 錢水苗等, 2004;潘佳等, 2017)。2013 年，原國家林業(yè)局頒布了《濕地保護管理規(guī)定》，這是我國首個針對濕地保護的國家層面的部門規(guī)章。這些研究以及對濕地保護立法的不斷呼吁，為我國的濕地保護起到了保駕護航的作用。

突現(xiàn)是指一個變量值在短期內(nèi)有很大變化，Citespace 通過一定的數(shù)學(xué)方法將這種突變信息視為一種可用來探索文獻更深層次信息的手段(李杰等, 2016)。通過突現(xiàn)詞分析，可以發(fā)現(xiàn)該領(lǐng)域的前沿進展，突現(xiàn)強度越高的關(guān)鍵詞表明其所受的關(guān)注度越高。將樣本數(shù)據(jù)導(dǎo)入Citespace，運用突現(xiàn)詞檢測(Burst detection)進行突現(xiàn)詞分析，獲得前10 位突現(xiàn)詞并按照突現(xiàn)度從高到低的排序得到突現(xiàn)詞圖譜(圖4)。由圖4 可以看出濕地保護的研究前沿分別為濕地公園和生態(tài)補償，其突現(xiàn)強度達(dá)到了15.526 3 和10.936 2。2010 年以前濕地資源、可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)旅游是研究熱點；2010 年以后，濕地公園、生態(tài)修復(fù)、濕地生態(tài)系統(tǒng)及生態(tài)補償逐步成為了熱點議題。

圖4 濕地保護研究前10 位突現(xiàn)詞圖譜Fig.4 Top 10 burstterms of wetland protection research from 1992 to 2019

2.3 研究時序分析

Citespace 時區(qū)圖能夠直觀反映出這一研究領(lǐng)域不同時間段研究前沿的知識更新及其相互影響。在對CiteSpace 關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析的基礎(chǔ)上，將共現(xiàn)結(jié)果用“時區(qū)(Timezone)”的方式展示，并標(biāo)注顯示重要節(jié)點的關(guān)鍵詞，得到關(guān)鍵詞時區(qū)圖譜如圖5。結(jié)合文獻，將我國濕地保護研究分為4 個階段：

圖5 濕地保護領(lǐng)域關(guān)鍵詞共現(xiàn)時區(qū)圖 Fig.5 The time zone view in wetland protection research from 1992 to 2019

(1)新興階段(1992—1999)。伴隨《濕地公約》的加入，中國的濕地保護研究工作正式起步，此時濕地相關(guān)的概念及濕地領(lǐng)域的各種議題源源不斷地提出，包括濕地資源、自然保護、生態(tài)系統(tǒng)、濱海濕地、保護對策、生物多樣性和可持續(xù)利用等，國內(nèi)學(xué)者對濕地的定義、功能作用以及未來發(fā)展紛紛開展了深入探討(陳建偉等, 1995; 姜文來, 1997)，部分議題至今在濕地保護領(lǐng)域都是關(guān)注的重點，為整個濕地保護領(lǐng)域的研究發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。

(2)快速發(fā)展階段(2000—2004)。經(jīng)過了新興階段的大量基礎(chǔ)性研究與探索，國內(nèi)對濕地保護的認(rèn)知逐步清晰，進入了快速向上的發(fā)展階段，這一時期對濕地的探索更側(cè)重濕地的生態(tài)保護(黃金國,2002)、生態(tài)功能(崔麗娟, 2004)和濕地生態(tài)旅游(莊大昌等, 2003)等方面，同時城市濕地的作用及意義也逐步得到了學(xué)者的關(guān)注(曹新向等, 2005)。

(3)創(chuàng)新發(fā)展階段(2005—2010)。這一時期也是我國濕地公園建設(shè)的提出與大力推進階段，此時學(xué)者們對濕地公園等濕地保護新形式有了更新的認(rèn)識，圍繞如何建設(shè)、發(fā)展和管理濕地公園尤其是國家濕地公園成為最大熱點(王立龍等, 2010; 崔麗娟等, 2009)，同時這一時期，生態(tài)補償?shù)母拍钜渤霈F(xiàn)并成為濕地保護關(guān)注的最新議題(劉金淼等,2018)。

(4)穩(wěn)步發(fā)展階段(2011—2019)。該階段熱點關(guān)鍵詞出現(xiàn)的數(shù)量顯著下降，關(guān)鍵詞頻次也明顯降低，表明經(jīng)過了2000—2010 年的長足發(fā)展后，濕地保護研究領(lǐng)域進入了穩(wěn)步發(fā)展階段，這一時期出現(xiàn)的關(guān)鍵詞有生態(tài)修復(fù)、濕地補償(孫長霞等, 2011)和國家公園(趙智聰?shù)? 2016)。2019 年6 月，中共中央辦公廳、國務(wù)院辦公廳印發(fā)了《關(guān)于建立以國家公園為主體的自然保護地體系的指導(dǎo)意見》，要求建立以國家公園為主體的自然保護地體系，預(yù)計隨著國家公園建設(shè)的推進以及自然保護地的整合，未來濕地保護將進入另一個全新的發(fā)展階段。

3 結(jié)論

自加入《濕地公約》后，我國對濕地保護的工作日漸重視，通過知識圖譜方法展現(xiàn)了28 年來我國濕地保護研究的發(fā)展歷程及研究熱點，結(jié)論如下：

(1)我國濕地保護研究總體經(jīng)歷了新興起步到迅速增長、逐步趨于平穩(wěn)的一個發(fā)展歷程。

(2)我國濕地保護研究中對濕地資源、濕地公園、生物多樣性、濕地生態(tài)系統(tǒng)、自然保護區(qū)、保護對策等內(nèi)容關(guān)注度較高；可持續(xù)利用、生態(tài)系統(tǒng)、資源、生態(tài)環(huán)境、濱海濕地等內(nèi)容在濕地保護研究中發(fā)揮了比較重要的作用；濕地公園、生態(tài)修復(fù)、濕地生態(tài)系統(tǒng)及生態(tài)補償是濕地保護研究的前沿?zé)狳c。

(3)國內(nèi)濕地保護研究視角多元、研究主題豐富、研究方法多樣，濕地保護體系建立相對完善，但濕地評價方法體系不夠成熟、技術(shù)方法創(chuàng)新不足等問題依舊存在，同時濕地保護專項法律缺失，濕地保護立法仍需關(guān)注。

(4)隨著國家相關(guān)政策的變化，我國濕地保護研究工作也有所調(diào)整，濕地保護經(jīng)歷了從起步到蓬勃發(fā)展的時期，但近幾年濕地保護研究創(chuàng)新不足，較少有突破。隨著國家公園建設(shè)的推進以及自然保護地的整合，未來我國濕地保護有望進入另一個全新的發(fā)展階段。