國內外資源環境承載力文獻計量對比分析：現狀與熱點

朱正如, 湛雅琪, 姜俊超, 李 紅

(1.遼寧師范大學 地理科學學院，遼寧 大連 116029； 2.海軍大連艦艇學院 基礎部，遼寧 大連 116018)

“承載力”這一概念，最早可以追溯至18世紀，經濟學家馬爾薩斯(Malthus)在其著作《人口學原理》中提出資源有限并影響著人口的觀點[1].資源環境承載力是從分類到綜合的資源承載力與環境承載力(容量)的統稱.狹義上講，資源環境承載力指的是在自然生態環境不受危害并維系良好的生態系統前提下，一定地域空間的資源稟賦和環境容量所能承載的人口與經濟規模[2-3].

全球經濟社會發展迅速，人類也仍在不斷地探索能夠有效緩解資源緊缺、環境污染、生態系統退化等問題的方法.資源環境承載力又是協調人口、資源與環境相互聯系、又彼此相對獨立的關鍵所在[4]，因此，本文通過文獻計量軟件CiteSpace對國內外研究資源環境承載力的相關文獻進行梳理，用可視化的方式將其結構特征、規律以及分布情況更加直觀地呈現，其輸出的知識圖譜較為清晰明了，更有助于了解資源環境承載力的研究進展以及熱點方向[5].

1 數據來源與研究方法

1.1 數據來源

本文選擇Web of Science(WOS)平臺的WOS核心合集數據庫進行檢索：主題=“Resource environmental carrying capacity”，時間跨度為1990—2019年，再通過“Article”精煉，最終選定文獻744條；在中國知網(CNKI)全文數據庫中采用高級檢索策略，以全部期刊為檢索范圍，篇名=“資源環境承載力”或者關鍵詞=“資源環境承載力”，共檢索到607篇文章，時間選取為1990—2019年.再通過逐條閱讀，去除重復、會議記錄以及不相關文獻，最終篩選出603篇相關文獻.

1.2 研究方法

CiteSpace是一款可視化的文獻分析軟件，它是在一個平面內利用距離的長短和遠近表示分析對象之間的密切關系.距離較近的表示具有很高的相似性，能夠組成一個大類，是一種描述性、探索性數據分析方法[6].文中使用CiteSpace5.5.R2分析上述數據，選擇合作網絡、共現網絡、突現性檢測分析等功能.將“國家”“機構”“作者”作為網絡節點類型，依次生成合作圖譜，將關鍵詞作為網絡節點類型，生成共現圖譜并以聚類視圖的可視化方式呈現.操作中將時間切片設置為1 a，其他均為默認設置.在輸出的知識圖譜中，節點與字體標簽的大小表示分析對象所出現的頻次；節點間的連線粗細與其合作或共現的強度呈正比，連線的多少則表明其合作或共現關系的密切程度[7].

2 資源環境承載力研究的文獻計量分析

2.1 文獻發表的時間特征

2.1.1 發文量變化

國外對資源環境承載力的研究較早，在20世紀 60～70年代，自然資源短缺和生態環境等問題頻發，人與自然之間的相互對立與統一關系受到更加廣泛的關注，資源環境承載力的研究得到蓬勃的發展[8].70年代后期到90 年代初，聯合國教科文組織(UNESCO)和糧農組織(FAO)等國際組織加強對資源環境承載力的研究，提出的一系列定義和量化方法在全球范圍內廣泛應用[9].基于國際年發文量30 a的發文記錄變化曲線得出(圖1)，資源環境承載力研究總體處于波動上升的趨勢.1991—2005年期間，研究處于緩慢發展階段，發文量變化幅度較平穩；2006—2015年發文量明顯增多；2015年以后發文量迅速增長，在此期間研究群體發展迅速，年發文量最高達116篇.相關研究有了顯著提升，預測未來年份研究熱度會持續.

a 為國外資源環境承載力研究年發文量變化曲線；b 為國內資源環境承載力研究年發文量變化曲線圖1 國內外資源環境承載力研究年發文量變化曲線Fig.1 The change curve of the annual publication volume of research on the carrying capacity of resources and environment at home and abroad

從國內發文量來看(圖1)，我國對資源環境承載力相關研究的起步時間較晚，2002年開始出現相關研究文獻，自此以后，國內相關研究進入波動增長的態勢.其中,2002—2004年,國內發文量較少，這一時期可以看作是對資源環境承載力的起步階段，說明國內研究人員對這一領域初步涉及；2006年《國民經濟與社會發展“十一五”規劃綱要》等國家文件中提出未來的國土與規劃要將資源環境承載力作為衡量標準，在此以后資源環境承載力研究便逐步成為熱點問題[10]；2006—2012年發文量有了緩慢的增長；從2013年開始相關研究達到小高潮，發文量迅速增加，年發文量最高達每年94篇.

2.1.2 期刊分布

據統計，國外對于資源環境承載力研究的744篇文獻分別來源于432個期刊.刊文量最大的前5個期刊分別是JournalofCleanerProduction、Sustainability、EcologicalEconomics、EcologicalIndicators、EcologicalModelling，刊文量分別是22、20、14、13、11篇.排名前5的期刊發文量約占樣本文獻量的10.75%.其中，JournalofCleanerProduction影響因子最高，為6.395.

國內資源環境承載力研究的 607篇文獻分別來源于109個期刊.其中,來源中文核心期刊的約占40.3%.刊文量最大的前5個期刊分別是《中國國土資源經濟》《資源與產業》《環境保護》《生態經濟》《海洋開發與管理》，刊文量分別是20、16、13、12、11篇，影響因子分別為0.717、0.827、1.119、0.948、0.545.在選擇的樣本中,載于相關研究領域影響因子較高的中文核心期刊《地理學報》(影響因子5.111)、《地理研究》(影響因子4.027)《中國人口·資源與環境》(影響因子3.457)《地理科學》(影響因子3.405)《地理科學進展》(影響因子3.334)數量相對較少，分別為3、7、8、4、7篇.

2.1.3 高被引文獻

引文作為論文的重要組成部分，既表明了論文的科學依據和歷史背景，又顯示出不同文獻研究主題的區別與聯系[11].高被引文獻是某研究領域內被廣泛認同并被頻繁引用的核心文獻，在一定程度上體現了研究的熱點，也反映出文章的重要性，更是未來研究的重要理論和方法基礎，有較高的學術價值和影響力[12].

國外資源環境承載力相關研究文獻被引頻次排名前5位的文獻為“The Effects of Urban Patterns on Ecosystem Function”(2005年)“Energy-Based Indices and Ratios to Evaluate Sustainability:Monitoring Economies and Technology toward Environmentally Sound Innovation”(1997年)“Monitoring Patterns of Sustainability in Natural and Man-Made Ecosystems”(1998年)“A Review of Renewable Energy Technologies Integrated with Desalination Systems”(2009年)“China’s 8 Challenges to Water Resources Management in the First Quarter of the 21st Century”(2001年).通過對文獻的閱讀得到早期國外關于資源環境承載力的研究多圍繞“可持續發展”“生態系統”等展開.

國內關于資源環境承載力研究領域被引頻次排名前5的文獻為《水資源(環境)承載力的研究進展》(2003年)《資源環境承載力研究進展及其主要問題剖析》(2005年)《基于熵權TOPSIS模型的區域資源環境承載力評價實證研究》(2015年)《城市群資源環境承載力研究進展及展望》(2008年)《全國資源環境承載能力監測預警(2014版)學術思路與總體技術流程》(2015年).通過對文獻的閱讀得出國內對資源環境承載力研究最初集中于對水資源這一要素的研究.隨時間推移我國相關領域研究在不斷拓展和深入，發表期刊為國內該領域研究影響力較大的期刊《水科學進展》《地理科學進展》《地理科學》和《環境科學學報》，可見國內資源環境承載力相關研究受到的關注度較高.

2.2 資源環境承載力合作研究的空間特征

2.2.1 國家地區合作

資源環境承載力研究的國家眾多，圖譜(圖2)共有39個節點，40條連線，網絡密度為0.054.圖中發文量最多的是中國(196篇)，中介中心性為0.08，美國(142篇)、英國(46篇)、澳大利亞(42篇)、西班牙(41篇)、意大利(38篇)(見圖3).其中,美國的中介中心性為0.97，顯示出美國對該領域的研究深度較為突出，與他國合作程度也較緊密，在資源環境承載力研究領域具有一定的影響力.此外，英國(46篇)與瑞士(8篇)中介中心性分別為0.49和0.22，表明這兩個國家對外合作具有較高的活躍性.

圖2 資源環境承載力研究國家合作圖譜Fig.2 National cooperation map of resource and environmental carrying capacity research

圖3 資源環境承載力研究國家發文量(前6位)Fig.3 The number of national publications on resource and environmental carrying capacity research (top 6)

2.2.2 機構合作

通過CiteSpace 可視化分析軟件生成研究機構合作圖譜(圖4、圖5)，反映資源環境承載力研究領域中機構間的合作情況.各研究機構發文的數量與字體的大小呈正相關，連線的粗細表示研究機構間的學術合作情況[13].

在國外發表的資源環境承載力研究文章的機構合作網絡圖譜(圖4)中共有47個節點，22條連線，網絡密度為0.020 4.發文量最多的研究機構是中國科學院(47篇)，具有研究機構中最大中介中心性0.17，表明其在該研究領域有一定的影響力；然后是北京師范大學(23篇)、中國科學院大學(20篇)、中國科學院地理科學與資源研究所(17篇)、法國國家海洋研究機構(16篇)、南開大學(16篇).在圖譜中所示的科研團隊中，由整體分析得出，科研院所的數量與發文量要大于高等院校，也呈現出較大的影響力.在機構合作方面，以中國科學院為研究核心，各大學都與其有一定的合作，但仍然存在許多獨立科研機構.

對資源環境承載力研究的國內機構進行合作網絡分析，知識圖譜中共有82個節點，37條連線，網絡密度為0.011 1.從輸出結果圖譜(圖5)得出，研究資源環境承載力領域的機構眾多，其中，中國科學院地理科學與資源研究所(39篇)發文量最高，顯示出中國科學院地理科學與資源研究所在資源環境承載力研究領域處于極其重要的地位.且排名靠前的多為高等院校或科研院，如國土資源部資源環境承載力評價重點實驗室(21篇)、中國國土資源經濟研究院(20篇)、中國科學院大學資源與環境學院(8篇)等機構院校是國內資源環境承載力研究的代表性機構.還值得關注的是機構之間僅個別機構有較明顯的連線，表明各機構之間的合作關系較弱，主要以原有團隊的研究方向和理論作為基礎進行探索，沒有出現較大型的機構合作網絡.

圖4 國外資源環境承載力研究機構合作圖譜Fig.4 A map of cooperation foreign resource and environment carrying capacity research institutions

圖5 國內資源環境承載力研究機構合作圖譜Fig.5 A map of cooperation domestic resource and environment carrying capacity research institutions

2.2.3 作者合作

利用CiteSpace軟件對國內研究作者進行分析，得到圖6的國內作者合作圖譜.圖譜中共有135個節點，112條連線，網絡密度為0.012 4.圖中顯示發文量大于3篇的作者.在圖譜中可以看出：①國內資源環境承載力領域研究者較多，個人發文量總體較少，團隊內合作密切，但整體合作少.其中,發文量最多的為封志明(9篇)，之后為呂芳(7篇)、張貴軍(6篇)、袁國華(6篇)、樊杰(5篇)、任建蘭(5篇).②作者之間的連線表明學者對資源環境承載力研究的合作程度，其中，袁國華、鄭娟爾與賈立斌，呂芳與張貴軍，譚術奎、周敏、韓思雨，封志明與楊艷昭，李銀富與張翊、荼增芬、付保紅、李佳、王振等形成合作較為密切的研究團隊.③合作網絡中有部分發文量不多且有簡單合作的研究人員，也是資源環境承載力研究體系中的重要組成部分，為后續的深入研究奠定了基礎.

圖6 國內資源環境承載力研究作者合作圖譜Fig.6 Author’s cooperation map of domestic resource and environmental carrying capacity research

3 資源環境承載力研究的熱點分析

研究熱點是指在某段時期內，有內在聯系且出現次數相對較多的一組文獻所共同探討的主題[14]，關鍵詞則是文獻主題的高度概括和精確表達.關鍵詞聚類是由多個關系緊密相關的詞組成的，聚類標簽則是該類別的代表，聚類視圖(cluster)可以體現聚類間的結構特征，突出關鍵的節點以及重要的連接部分[15].

利用CiteSpace軟件得到國外資源環境承載力研究的關鍵詞聚類視圖(圖7).圖譜中共有87個節點，124條連線，網絡密度為0.033 1.聚類分析得到網絡模塊化 ModularityQ=0.671，說明網絡聚類結構顯著.網絡同質性平均值Mean Silhouette=0.896 6，說明網絡同質性較高，聚類結果較合理[16].通過CitesSpace關鍵詞聚類得到8個聚類.其中,聚類#1格蘭馬草屬/bouteloua rigidiseta[17]，經查究Boutelouarigidiseta是格蘭馬草屬的一個種，屬植物界的專有詞匯，并非文中探討的內容，所以將其從討論分析中去除.由輸出結果可以得出，國外1990—2019年對資源環境承載力的研究關鍵詞主要表現在#0 environment/環境、#2 life cycle assessment/生命周期評估、#5 agriculture/農業、#7 ecosystem change/生態系統變化、#8 water resources carrying capacity/水資源承載力等(表1).

圖7 國外資源環境承載力研究關鍵詞聚類視圖Fig.7 Keyword cluster view of research on resource and environmental carrying capacity abroad

表1 關鍵詞聚類信息表

在 CiteSpace 軟件中，用突現性表征關鍵詞的變化率，基本原理是根據關鍵詞的詞頻增長率判斷哪些是重點突現詞，以便了解該研究領域的熱點與發展趨勢.表2顯示了突現詞的突現強度和生命周期.其中，“carrying capacity(承載力)”的突現強度最高，達到12.887 4，生命周期最長持續了 7 a,(2006—2012年).此外，“sustainability(可持續性)”“growth(增長)”等突現詞的突現強度也較高，“community(社會)”“ecological footprint(生態足跡)”[18]突現時間為2017—2019年，是近年來國際上資源環境承載力研究的熱點問題(表2).

表2 國際資源環境承載力研究的12個突現詞

利用CiteSpace軟件得到國內對于資源環境承載力研究領域的關鍵詞聚類視圖(圖8).圖譜中共有128個節點，152條連線，網絡密度為0.018 7.聚類分析得到網絡模塊化 ModularityQ=0.802 8，網絡同質性平均值Mean Silhouette=0.615 6.由輸出信息(圖8、表3)得到#0資源、#2主體功能區劃、#3開發強度、#5熵值法、#6生態文明建設、#7城鎮化、#10國土空間規劃等為2002—2019年國內資源環境承載力研究的熱點關鍵詞.其中，#5熵值法、#10國土空間規劃出現的Mean Year為2017年，說明近年相關研究方法更加突出，研究主題逐漸傾向于空間管控與治理等新方向.

圖8 國內資源環境承載力研究關鍵詞聚類視圖Fig.8 Keyword cluster view of research on resource and environmental carrying capacity at home

表3 關鍵詞聚類信息表

表4中顯示出國內資源環境承載力研究突現詞.其中，“生態文明建設”的突現強度最高，達到6.255 7，但其生命周期僅持續了2 a(2013—2014年).黨的十八大(2012年)報告以“大力推進生態文明建設”為題，集中論述了生態文明建設的總體要求，將生態文明建設上升到顯著高度[19].資源環境承載力是可持續發展的重要體現，它反映了資源環境數量和質量對一個國家或地區內的人口、經濟的基本生存和發展的支撐力[20].“可持續發展”突現持續時間最長為9 a(2004—2012年).在《中國 21世紀議程》中，對中國可持續發展戰略進行詳盡描述[21]，提出了促進中國經濟、社會、資源和環境相互協調的可持續發展的戰略目標[22]，成為中國發展道路的重要指導方向.“生態承載力”的提出與發展得益于生態文明戰略地位進一步的提高[23]，堅持推進綠色發展，加大生態系統保護力度.但由于社會-經濟-生態系統的內部結構與功能充滿復雜性，使得目前關于生態承載力的定量研究方法仍處于探索階段[24].“湖北省”“綜合評價”是近年較新的突現詞，顯示出國內資源環境承載力研究具有綜合性和區域性特點.

表4 國內資源環境承載力研究16個突現詞

4 結果與討論

利用 CiteSpace軟件中的合作網絡、共現網絡以及突現檢測分析等功能，對國內外期刊中關于資源環境承載力的研究進行可視化處理，得到的研究結果表明：

國內外資源環境承載力研究的發文量在總體上都隨時間的變化基本保持波動上升，自2005年以后發文量都呈現出積極上升的態勢；從發表期刊可以看出國內發文量相對較少但所在期刊更集中，國外發文期刊相對較多，發文量較多的期刊多集中于生態類期刊.

中國、美國和英國在資源環境承載力領域占有主要地位，主要來自中國科學院、北京師范大學等研究機構.國內研究機構的合作密度為0.011 1，國外研究機構的合作圖譜密度較高為0.020 4，聯系與合作相對緊密，為資源環境承載力研究的發展起到了重要的推動作用.國內資源環境承載力相關的研究領域的學者較多，代表作者有封志明、呂芳等.個人發文量總體較少，團隊內合作密切，但整體合作少，合作圖譜密度為0.012 4.

國外資源環境承載力研究熱點集中在環境、生態系統變化、生態足跡、水資源承載力和可持續發展等方面；國內資源環境承載力研究熱點體現在生態文明建設、城鎮化、國土空間規劃與可持續發展的探討.不論國內還是國外的相關研究，都是以生態環境與社會為載體，把資源環境承載力作為研究主題，為最終實現可持續發展而努力.

針對國內外對資源環境承載力相關文獻研究，發現存在一些不足需要改善：①國內外資源環境承載力研究多集中在生態方面、單要素資源與環境的討論，未來研究應加強對概念的深入探討，注重資源環境要素之間的相互聯系與相互影響，更深層次和科學地確定資源環境承載力評價的標準，從而得到更深入的研究；②資源環境承載力研究內容與影響因素較復雜，應進一步完善評價指標體系，進一步探究新的綜合性方法，根據研究主題選取更加科學的研究方法;③相關研究目前仍以基礎研究與評價為主，應加強對資源環境承載力的實際應用研究，將研究結果科學地應用于生態環境與社會環境中，從而更好地指導資源環境可持續發展.