青藏高原自然保護區研究的知識圖譜量化分析

王恒穎 羅含敏 付婉瑩 陸穎,3

1.國家林業和草原局西南調查規劃院，云南 昆明 650031；2.云南大學國際河流與生態安全研究院，云南 昆明 650500；3.云南省國際河流與跨境生態安全重點實驗室，云南 昆明 650091）

隨著經濟社會的發展，生態環境正遭遇前所未有的威脅。為保護日益惡化的生態環境與生物多樣性，建立自然保護區（地）已成為全球公認保護生物多樣性、維持生態系統服務功能穩定、拯救瀕危動植物等最有效的方法［1，2］。自然保護區是指為實現生物多樣性保護、生態系統保護、景觀保護等目標而劃定的特定地域范圍，旨在維護自然生態系統和文化遺產的完整性、穩定性和可持續性［3］。

青藏高原位于中國西南地區，是世界上海拔最高、面積最大、最為年輕的高原，平均海拔在4000m 以上，被譽為“地球第三極”“世界屋脊”，總面積約250萬km2，擁有類型豐富的高原草甸和高山湖泊資源，同時是我國重要的生態安全屏障與戰略資源儲備基地，也是亞洲重要的雪域生態系統和水源涵養區［4，5］。青藏高原對中國西部和中南部經濟社會發展起到關鍵作用，也對世界生態環境穩定和氣候調節作用具有重要意義［6］。截至2018年，青藏高原已建成國家級自然保護區41 個，省級自然保護區64 個，面積達82.24 萬Km2，約占高原總面積的31.63%，占中國陸地型自然保護區總面積的57.56%［7］。

針對青藏高原的自然保護區已開展部分研究，且多局限于某一區域或某一類型的研究。Hua 研究發現自2000年以來青藏高原的人類足跡增加了22%，人類足跡的持續增長有可能損害青藏高原自然保護區的利益［8］；Li 等人運用代表性-脆弱性框架，發現青藏高原現有保護區在生物多樣性、水土保持、沙塵暴防治和固碳服務等方面存在顯著的保護缺口［9］；張鐿鋰等基于高寒草地植被凈初級生產力（NPP）數據，比較分析自然保護區與其相鄰等面積區域的NPP 差異，以比較自然保護區建立前后及內外的生態狀態變化［10］；魯春霞等采用直接市場法與虛擬市場法對羌塘地區草食性野生藏羚羊的生態經濟價值進行評估，結果表明其生態服務價值為7.51 億元/a［11］；袁志勝等總結了黑頸鶴的繁殖、遷徙與越冬行為，并建議未來應加強合作，形成系統監測網絡以促進黑頸鶴的保護［12］。

綜上所述，關于青藏高原自然保護區相關研究已取得一些成果，但多為定性分析，定量分析的研究仍較為缺乏，利用可視化方法探究發展歷程的文獻更少。因此，本文運用可視化軟件VOSviewer 與Cite Space 對青藏高原自然保護區相關文獻進行圖譜可視化，梳理研究網絡脈絡和交叉關系，以期更清晰地揭示該領域研究歷程和現狀，為我國青藏高原自然保護區相關研究工作方向提供參考。

1 數據來源與研究方法

1.1 數據來源

本文選擇知網（CNKI）數據庫作為數據來源并進行高級檢索，檢索詞為SU=′青藏高原′×′保護區′，檢索時間范圍為1975 年至2022 年，經篩選去除報紙、會議以及不相關的主題文獻后，最終獲得文獻共計410篇。將篩選后的文獻以“Refworks”格式導出，利用可視化軟件VOSviewer與Cite Space進行圖譜可視化。

1.2 研究工具與方法

文獻計量學是運用數學與統計學處理文獻信息關系，定量分析某一知識領域的研究規律，其計量對象多為文獻量、作者數和詞匯數等［13］。知識圖譜可視化是人工智能的重要分支，VOSviewer 與CiteSpace是常用的兩款可視化軟件。VOSviewer 是荷蘭萊頓大學科技研究中心2009 年開發的一款基于JAVA 的知識圖譜軟件，能夠進行關鍵詞、作者、期刊與機構等共現圖譜的繪制，實現科學知識圖譜的分析，同時VOSviewer 可基于關聯強度進行類聚分析，具有較強的圖譜呈現能力［14，15］。Cite Space 可創建作者、機構、主題和引用之間的關系網絡圖譜，用戶還可根據需求進行移動與調整，以清晰地展示知識網絡與聯系強度［16］。

2 青藏高原自然保護區研究歷史與現狀分析

2.1 發文數量與研究方向分析

在1984—2022 年期間，青藏高原自然保護區研究領域的發文量總體呈波動性增長趨勢（圖1），顯示出學者和機構們對該領域研究的關注度愈發提高，本文將青藏高原自然保護區研究趨勢分為三個階段：起步萌芽、探索發展和快速增長。（1）起步萌芽階段（1984—1999 年），發文量共計21 篇，年際發文量1～3 篇（不包括未發文的4 年），表明該時期對青藏高原自然保護區的關注度較低。進一步研究發現，該階段相關研究較為分散，研究主要內容為從政策制定角度探究青藏高原自然保護區的建設現狀及其對生物多樣性的意義（圖2）。次旦倫珠發表的《珠穆朗瑪峰自然保護區概況》一文從自然地理與社會經濟兩個角度闡述了珠峰自然保護區的相關情況，為珠峰自然保護區的建設、發展與研究提供了堅實的知識基礎［17］。該文被引次數為35，表明其為珠峰自然保護區的建設與研究奠定了基礎。（2）探索發展階段（2000—2013 年），發文量呈緩慢上升趨勢，研究成果較之前有所增加，年平均發文量約12 篇。21 世紀以來，我國政策繼續加大對青藏高原的投入與管理力度，建立了系列自然保護區和文化遺產保護項目，一定程度上促進了西藏高原保護區的研究。該階段主要關注自然保護區的植物多樣性與生態環境的變化情況（圖3）。鐵路的建設能促進地方經濟發展，青藏高原的地理位置獨特性導致其生態環境具有一定的獨特性，對此孫士云表示青藏鐵路鐵路工程設計中應遵守“預防為主，保護優先”的原則［18］。三江源自然保護區作為青藏高原的腹地，其豐富的植物區系備受關注。孫海群揭示了三江源自然保護區的種子植物區系的特點，表明三江源自然保護區中高寒植物具有明顯的生存優勢［19］。（3）快速增長階段（2014—2022 年），基于國家“大力推進生態文明建設”的戰略決策、《生態文明體制改革總體方案》通過審議的背景下，自然保護區建設的重要性越來越突出，年際發文量幾乎為前一時期的兩倍，9年間發文量共214 篇，學術界對青藏高原自然保護區的討論廣度與深度進一步擴大，研究成果不斷涌現。值得注意的是，隨著科學技術的發展，地理信息系統（GIS）作為交叉研究方法在青藏高原自然保護區得到了迅速發展（圖4）。張繼承運用AHP-GPCA 模型對1970 至2000年青藏高原生態環境變遷開展綜合評價，并探討了生態環境的時空分異特征，為青藏高原生態環境變遷研究提供基礎［20］。

圖1 1984—2022年青藏高原自然保護區研究發文數量

圖2 1984—1999年青藏高原自然保護區研究關鍵詞共現圖

圖3 2000—2013年青藏高原自然保護區研究關鍵詞共現圖

圖4 2014—2022年青藏高原自然保護區研究關鍵詞共現圖

青藏高原自然保護區研究涉及二十余個學科領域，排名前十的研究方向如圖5所示，環境科學與資源利用方向載文量最多，其次是生物學與林業。在環境科學與資源利用領域主要開展青藏高原自然保護區生態安全與環境保護研究。傅伯杰等提出建立以國家公園群為主體的自然保護地體系和加快實施青藏高原生態安全屏障保護修復工程以保障青藏高原生態安全［21］。李明森表示由于青藏高原局部地區水、土、生物與礦產等資源的過度開發與不合理利用，導致局部地區環境惡化，亟需加強環境整治與自然保護區建設［22］；從生物學角度研究科學管理、生態建設對生物多樣性保護的重要性，劉敏超等科考調查顯示，由于自然和人類活動的雙重作用，三江源保護區生物多樣性種類和數量銳減，恢復和重建其生態系統和棲息地環境，才能使該區域生物多樣性得到有效保護［23］；從林業角度研究國家森林建設與自然保護區體系規劃，徐增讓等以羌塘國家級自然保護區為例，建議建立青藏高原國家公園體系，探索野生動物觀光等自然資源合理利用途徑［24］。目前青藏高原自然保護區研究主要集中在以上三個學科領域，其余蠶蜂與野生動物保護、旅游、資源科學、自然地理學和測繪學、氣象學、畜牧與動物醫學、農業經濟等學科領域缺乏研究。

圖5 1984—2022年青藏高原自然保護區研究方向

2.2 關鍵詞共現分析

關鍵詞一定程度上能反映相關領域的研究熱門。圖6 為關鍵詞共現圖譜，圖中節點的大小表示關鍵詞出現頻率的高低，節點間連線的粗細表示各關鍵詞的聯系的緊密程度。青藏高原自然保護區的研究主要可以分為三類：一是探究氣候變化對保護區的影響，主要研究內容包括氣候變化對物種數量及其棲息地的影響情況。氣候變化是近年來全球研究的重點內容，也是影響青藏高原物種變化的潛在因素之一。此外，隨著遙感與計算機技術的發展，遙感數據與模型模擬在青藏高原自然保護區研究中運用更加廣泛。王秋生運用最大熵模型探究氣候變化對藏羚羊的分布區影響，對藏羚羊種群的監測、保護與管理具有重要意義［25］。二是態系統格局與生態系統風險變化研究。青藏高原環境的脆弱性與敏感性使青藏高原成為生態系統研究的熱點區域。靳錚等研究表明在全球氣候變暖背景下，近60年三江源地區極端高溫事件的出現率呈上升趨勢，進一步解釋了氣候變化與極端天氣的空間格局，為三江源地區生態系統脆弱性研究及未來氣候變化預估提供了科學依據［26］。王潔基于土地覆被數據，開展青藏高原生態風險評價研究，并分析景觀生態風險的時空特征，為青藏高原土地利用生態風險防范提供科學依據［27］。三是從人文社科角度探究青藏高原自然保護區的可持續性發展。青藏高原資源豐富但生態環境脆弱，為促進青藏高原可持續發展，徐增讓探討了影響青藏高原可持續發展的因子，并提出可通過加大科教投入、提高資源利用等系列可持續發展戰略［28］。

圖6 1984—2022年青藏高原自然保護區研究的關鍵詞共現圖

2.3 作者共現分析

作者網絡共現分析可以反映出青藏高原自然保護區研究領域中具有影響力的作者及研究群體間的合作關系，圖7 展示出青藏高原自然保護區研究雖已初步形成部分作者合作網絡群，但各群體間的合作效果不明顯，研究力量較為分散，合作的開展多以地域、機構為基礎。例如，具有合作關系的張鐿鋰、鄭度和擺萬奇同屬中國科學院地理科學與資源研究所，杜軍、次旺頓珠等雖不屬同一機構，但同在西藏。

圖7 1984—2022年作者共現圖

對圖中作者深入挖掘，各作者發文量如表1所示。張鐿鋰是青藏高原保護區研究領域的中堅力量，其為中國科學院大學的教授,主要從事植物地理學、生物地理學和自然地理綜合研究，重點開展青藏高原土地利用和土地覆被變化及其生態效應與區域適應研究［29，30］。張鐿鋰與鄭度、擺萬奇、丁明軍等［10］基于高寒草地植被凈初級生產力數據和樣區對比法分析青藏高原自然保護區保護成效，以期為自然保護區生態系統管理和國家制訂宏觀政策提供科學依據。杜軍、次旺頓珠與周刊社主要對羌塘國家級自然保護區進行合作研究［31，32］。平均發文年是一個衡量學者研究活躍度與研究時間長度的重要指標，通常可以反映出學者對青藏高原保護區的研究傾向與熱度，從表中可以看出各學者多集中于探索發展和快速增長階段開展青藏高原保護區研究，由于起步萌芽階段的研究學者較少，無法在表中體現。其中鄭度是首批國家重點基礎研究發展規劃項目“青藏高原形成演化及其環境、資源效應”首席科學家，早期進行青藏高原范圍與界限位置的定位定量分析［33］、生態系統價值評估研究［34］等，對于青藏高原的自然環境及其地域分異研究在理論與方法上均有創新，2016年左右與張鐿鋰等共同開展青藏高原保護區研究，例如保護區成效分析［10］、可持續發展研究［28］，目前多聚焦于自然地理的綜合研究［35］。

表1 1984—2022年青藏高原自然保護區研究作者代表

2.4 機構共現分析

圖8展示了青藏高原自然保護區研究的部分權威機構，從圖中可以看出主要研究力量集中于高校和科研院所，且各節點間連線不緊密，反映出各機構間合作較為稀疏。中國科學院大學、中國科學院地理科學與資源研究所、西藏自治區氣候中心、西藏高原大氣環境科學研究所等是青藏高原自然保護區研究的主體力量，中國科學院成都生物研究所、西藏高原大氣環境研究重點實驗室、中國科學院動物研究所、四川省林業科學研究院等在該領域頗有建樹。此外，現有合作多發生在同一單位或同一地域的機構之間，例如中國科學院大學及其下屬機構間合作較多，并初步形成了以中國科學院大學為核心的合作網絡，其中中國科學院地理科學與資源研究所發表的論文數量最多有25篇，而同在西藏地區的機構間形成合作網絡。各個機構關注的研究方向與區域有所差別，如西藏高原大氣環境科學研究所、西藏自治區氣候中心、西藏高原大氣環境研究重點實驗室聚焦羌塘自然保護區的氣候特征研究，中國科學院地理科學與資源研究所的研究范圍主要涵蓋珠穆朗瑪峰、羌塘以及三江源保護區，圍繞冰川變化、國家公園建設、生態保護等方向開展研究工作。值得注意的是，青藏高原自然保護區研究不僅備受西北地區機構的關注，也備受華中、華南地區機構的關注，尤其隨著近年來持續開展的青藏高原二次科考工作，青藏高原自然保護區相關研究已成為全國科研競爭的熱點與戰略高地。

圖8 1984—2022年青藏高原自然保護區研究的機構共現圖

3 結論與展望

3.1 結論

基于中國知網（CNKI）數據庫，運用VOSviewer、CiteSpace 可視化工具，對青藏高原自然保護區研究成果進行圖譜可視化，梳理其研究特點和演進脈絡，得到以下結論：

（1）從研究階段和主題上看，青藏高原自然保護區研究領域的發展在1984—2022 年間經歷了起步萌芽階段、探索發展階段和快速增長階段三個階段。發文量總體呈波動性增長趨勢，其與國家生態文明建設政策密切相關。青藏高原研究涉及多個學科領域，在環境科學與資源利用、生物學與林業三個學科知識基礎上重點開展青藏高原自然保護區生態安全與環境保護、生物多樣性保護與國家森林建設與自然保護區體系規劃等研究。

（2）從研究熱點上看，氣候變化對保護區的影響、利用遙感數據和模型模擬研究生態系統格局和生態系統風險變化以及推進區域可持續性發展是當前青藏高原自然保護區的三大研究熱點。主要研究內容包括氣候變化對物種數量及其棲息地的影響情況、生態系統脆弱性評估及生態系統可持續發展的影響因子等。此外，隨著遙感與計算機技術的發展，遙感數據與模型模擬在青藏高原自然保護區研究中運用更加廣泛。

（3）從研究社會網絡關系上看，青藏高原自然保護區研究已成為全國科研競爭的熱點。但研究力量分散，且多集中于探索發展和快速增長階段。張鐿鋰作為青藏高原自然保護區研究的代表學者之一，在青藏高原土地利用與土地覆被變化及其生態效應、高原區域適應等方面的研究取得了重要進展，為青藏高原的國家生態安全屏障保護和建設及區域發展做出了重要貢獻。伴隨青藏高原二次科考活動的持續開展，中國科學院及其下屬機構、有關科研機構和院校在青藏高原自然保護區研究領域提供了豐富的科研平臺，助力該領域研究逐步向縱深發展。

3.2 展望

青藏高原作為我國乃至亞洲重要的生態安全屏障，對區域經濟發展及推進生態環境保護具有重要意義。為更好地推進青藏高原自然保護區研究，未來可在以下方面展開進一步探索：（1）打破單一領域的研究局限，在多學科綜合基礎上開展合作研究，構建協同安全體系。（2）現階段青藏高原自然保護區研究多集中于某單一物種的研究，未來可在多學科知識基礎上結合生態系統種群開展研究，為青藏高原生態保護和可持續發展提供科學依據。（3）增強各機構、學者間的合作，結合中英文數據庫，探究全球青藏高原自然保護區研究現狀，為高原生態保護和可持續發展作出更大的貢獻。