胡秀芳，趙 軍，查書平，魯 鳳，王曉峰

1 西北師范大學(xué)地理與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，蘭州 730070 2 南通大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院，南通 226007 3 長安大學(xué)資源學(xué)院，西安 710054 4 中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心城市與區(qū)域生態(tài)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100085

生態(tài)安全研究的主題漂移與趨勢分析

胡秀芳1,2，趙 軍1,*，查書平2，魯 鳳2，王曉峰3,4

1 西北師范大學(xué)地理與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，蘭州 730070 2 南通大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院，南通 226007 3 長安大學(xué)資源學(xué)院，西安 710054 4 中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心城市與區(qū)域生態(tài)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100085

近年來，國際上關(guān)于生態(tài)安全研究的文獻(xiàn)大量涌現(xiàn)。隨著全球變化和人類活動(dòng)影響加劇，生態(tài)安全研究正發(fā)生著深刻變化，呈現(xiàn)出多目標(biāo)、多層次、多學(xué)科交叉綜合的復(fù)雜特點(diǎn)，研究主題日益豐富，但模糊性和爭議性問題一直存在，對(duì)已有文獻(xiàn)成果進(jìn)行系統(tǒng)分析非常有必要。利用引文網(wǎng)絡(luò)分析可視化工具CitespaceⅡ，通過繪制科學(xué)知識(shí)圖譜，以定量與定性相結(jié)合的可視化文獻(xiàn)綜述研究方法，對(duì)各國學(xué)者發(fā)表的生態(tài)安全研究成果進(jìn)行系統(tǒng)分析梳理，展示了研究主題的演進(jìn)軌跡和發(fā)展趨勢，總結(jié)了其發(fā)展變化的內(nèi)在原因。研究表明：生態(tài)安全的研究主題可分為持續(xù)性和階段性兩類，主題演化軌跡符合Gartner光環(huán)曲線理論，人類文明發(fā)展階段、國際政治經(jīng)濟(jì)格局、學(xué)科研究水平是決定生態(tài)安全研究階段和主題演變的主要因素，該領(lǐng)域經(jīng)歷了問題提出與概念形成期、奠基拓展期、縱深發(fā)展期3個(gè)階段，各階段都有一些關(guān)鍵文獻(xiàn)出現(xiàn)，這些引領(lǐng)學(xué)科發(fā)展的經(jīng)典文獻(xiàn)以自然科學(xué)研究為主；全球化、生物多樣性、生態(tài)農(nóng)業(yè)與農(nóng)業(yè)集約化、恢復(fù)力、脆弱性是當(dāng)前生態(tài)安全領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)；保障人類生存發(fā)展基本需要和人對(duì)環(huán)境變化的適應(yīng)與響應(yīng)將是21世紀(jì)生態(tài)安全研究的主要方向。

生態(tài)安全；主題漂移；科學(xué)知識(shí)圖譜；CitespaceⅡ

自20世紀(jì)80年代以來，國際上關(guān)于生態(tài)安全研究的文獻(xiàn)大量涌現(xiàn)，涉及的學(xué)科和內(nèi)涵非常廣泛[1- 4]。目前，隨著全球變化和人類活動(dòng)影響加劇，生態(tài)安全研究正發(fā)生著深刻變化，呈現(xiàn)出多目標(biāo)、多層次、多學(xué)科交叉綜合的復(fù)雜特點(diǎn)；對(duì)生態(tài)安全內(nèi)涵認(rèn)識(shí)的不斷加深和新的環(huán)境問題、環(huán)境理念出現(xiàn)，使其研究主題也在不斷變化并日益豐富，但是模糊性、爭議性問題一直存在。

近年來，針對(duì)生態(tài)安全相關(guān)文獻(xiàn)的分析綜述已有不少成果。國外多為對(duì)生態(tài)安全研究領(lǐng)域中某一專題的進(jìn)展評(píng)述，比如氣候變化對(duì)全球糧食安全影響研究的分析總結(jié)[5]，對(duì)城市生態(tài)安全研究進(jìn)展[6]、可持續(xù)發(fā)展評(píng)價(jià)指標(biāo)體系進(jìn)展[7]等的綜述；國內(nèi)以生態(tài)安全整個(gè)研究領(lǐng)域的綜述為主，比如對(duì)國內(nèi)外生態(tài)安全研究[1, 8]、生態(tài)安全評(píng)價(jià)研究[3, 9- 11]、土地生態(tài)安全研究[12-13]的進(jìn)展分析等。這些綜述分析對(duì)國內(nèi)學(xué)者了解生態(tài)安全研究狀況和指導(dǎo)開展生態(tài)安全研究發(fā)揮了重要作用。但是面對(duì)成千上萬的龐雜文獻(xiàn)群，以文獻(xiàn)閱讀、總結(jié)歸納、定性探討方法為主的傳統(tǒng)文獻(xiàn)綜述方法存在一定的局限性；生態(tài)安全研究領(lǐng)域中的許多重要問題，比如發(fā)展動(dòng)力、主題演化軌跡及其規(guī)律、前沿趨勢等還需采用科學(xué)方法進(jìn)一步分析探討。

目前，處理分析學(xué)術(shù)性信息的科學(xué)計(jì)量學(xué)與信息計(jì)量學(xué)技術(shù)發(fā)展迅速，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)文獻(xiàn)綜述方法的不足。由陳超美博士于2004年首次推出的引文網(wǎng)絡(luò)分析工具Citespace，通過繪制知識(shí)圖譜，可以定量化、可視化的方法，對(duì)一定時(shí)期相關(guān)主題的全部文獻(xiàn)進(jìn)行梳理分析[14- 16]。本文借助CitespaceⅡ(3.5.R6)，通過定量分析近30余年來生態(tài)安全領(lǐng)域中的關(guān)鍵文獻(xiàn)和研究熱點(diǎn)，對(duì)全球生態(tài)安全研究的主題進(jìn)行系統(tǒng)梳理，總結(jié)其演變規(guī)律并進(jìn)行研究階段劃分；通過對(duì)突現(xiàn)詞的檢測和歸納，發(fā)現(xiàn)生態(tài)安全研究的前沿趨勢，將為未來生態(tài)安全研究提供一些借鑒和啟示。

1 思路、方法與數(shù)據(jù)

1.1 研究思路與方法

主題指文獻(xiàn)探討和解決的中心問題，表征方式有題目、摘要、關(guān)鍵詞等。本文所謂主題漂移，是指在生態(tài)安全研究領(lǐng)域中，文獻(xiàn)主題隨時(shí)間推移而發(fā)生的重要變化，這種變化能夠揭示生態(tài)安全研究的核心問題、研究對(duì)象和解決方法等隨時(shí)間推移發(fā)生標(biāo)志性變化的節(jié)點(diǎn)，進(jìn)而折射出不同階段所關(guān)注的熱點(diǎn)和發(fā)展的方向。

研究思路和主要方法見圖1: 通過文獻(xiàn)共被引、關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析分別發(fā)現(xiàn)生態(tài)安全研究領(lǐng)域中的經(jīng)典文獻(xiàn)和研究熱點(diǎn)，再結(jié)合關(guān)鍵詞詞頻分析、文獻(xiàn)聚類分析，展現(xiàn)研究主題的演化漂移。通過突變檢測算法發(fā)現(xiàn)未來的研究趨勢[16]。在每幅圖的左上角有圖譜繪制的參數(shù)信息，閾值選擇采用(c，cc，ccv)方式(c為被引頻次，cc為共被引頻次，ccv為共被引系數(shù))，分別設(shè)定前、中、后3個(gè)時(shí)間分區(qū)的(c，cc，ccv)，其他時(shí)間分區(qū)的閾值由線性插值決定。

圖1 研究思路和主要方法Fig.1 Research ideas and methods

1.2 數(shù)據(jù)來源

本文所使用的數(shù)據(jù)來源于Web of Science(WOS)數(shù)據(jù)庫(SCI-EXPANDED, SSCI, A&HCI, CPCI-S, CPCI-SSH, CCR-EXPANDED, IC)。數(shù)據(jù)采集時(shí)間為2013年11月9日，檢索條件是：主題(topical terms)=ecological security，時(shí)間段為“1980—2013”。共檢索出1331條記錄，每個(gè)記錄包括了一篇引文的標(biāo)題、作者、摘要、關(guān)鍵詞、參考文獻(xiàn)等題錄信息。

2 生態(tài)安全研究的主題漂移

經(jīng)典文獻(xiàn)通常是一個(gè)研究領(lǐng)域中提出重大理論或者具有概念創(chuàng)新的關(guān)鍵文獻(xiàn)，反映了該文獻(xiàn)發(fā)表時(shí)期社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)主題；而研究熱點(diǎn)是在一定時(shí)期，一組數(shù)量較多的相關(guān)文獻(xiàn)共同關(guān)注的研究主題。所以本文以關(guān)鍵文獻(xiàn)和研究熱點(diǎn)的計(jì)量分析為基礎(chǔ)，分析歸納研究主題的漂移變化，并根據(jù)主題演化的軌跡進(jìn)行研究階段的劃分。

2.1 關(guān)鍵文獻(xiàn)

以1a為時(shí)間切片，節(jié)點(diǎn)類型為參考文獻(xiàn)，閾值設(shè)置(2，3，15)，(3，3，20)，(3，2，20)繪制文獻(xiàn)共被引時(shí)區(qū)視圖。引文年輪代表著某篇文章的引文歷史，年輪顏色代表相應(yīng)的引文時(shí)間，年輪厚度和與相應(yīng)時(shí)間分區(qū)內(nèi)引文數(shù)量成正比。中心度在0.1以上的節(jié)點(diǎn)是圖譜中的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，可能成為網(wǎng)絡(luò)中由一個(gè)時(shí)間段向另外一個(gè)時(shí)間段過渡的關(guān)鍵點(diǎn)，是具有理論和研究創(chuàng)新的文獻(xiàn)，很有可能形成某一領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)前沿[15]。有31篇中心度在0.1以上且被引頻次和突現(xiàn)性較大的文獻(xiàn)(圖2,表1—表2)，它們是生態(tài)安全研究文獻(xiàn)群中起到關(guān)鍵作用或具有轉(zhuǎn)折意義的文獻(xiàn)，是不同時(shí)期的基礎(chǔ)性、奠基性經(jīng)典文獻(xiàn)，對(duì)該領(lǐng)域?qū)W術(shù)演進(jìn)發(fā)揮著重要作用，影響深遠(yuǎn)。在圖2中，共被引頻次較高、中心度較大的節(jié)點(diǎn)年輪較大，且有紫色外圈，是引發(fā)大量學(xué)者關(guān)注或發(fā)生研究轉(zhuǎn)向的文獻(xiàn)。

圖2 文獻(xiàn)共被引時(shí)區(qū)視圖Fig.2 The time-zone view of co-cited literature

從表1—表2可見，首先，從文獻(xiàn)半衰期來看，最大的2篇文獻(xiàn)分別是WCED(半衰期22)[17]首次采納“可持續(xù)發(fā)展”概念，定義了“環(huán)境安全”；Ostrom(半衰期20)[18]引發(fā)了人們對(duì)稀缺公共資源管理的關(guān)注。半衰期反映了文獻(xiàn)的老化程度，半衰期越大，影響力越久遠(yuǎn)。以上文獻(xiàn)發(fā)表較早，處于環(huán)境意識(shí)、資源意識(shí)、可持續(xù)發(fā)展等廣義生態(tài)意識(shí)覺醒的時(shí)期，提出生態(tài)安全中的基本概念與基本問題，所以成為該領(lǐng)域的奠基性文獻(xiàn)，在隨后的相關(guān)研究中被持續(xù)不斷地引用。

其次，具有紅色年輪、突現(xiàn)性較大的文獻(xiàn)有2篇。突現(xiàn)性反映文獻(xiàn)在一定時(shí)期被引頻次的增長情況，突現(xiàn)性越大，說明被引頻次增長越快。Homer-Dixon(突現(xiàn)性5.22)[19]研究了環(huán)境問題與地區(qū)沖突之間的關(guān)系。Brown(突現(xiàn)性5.07)[20]提出全球糧食問題以及發(fā)展中國家糧食安全問題。這兩篇文獻(xiàn)都發(fā)表在第一研究階段概念形成期，當(dāng)時(shí)國際形勢動(dòng)蕩、地區(qū)沖突不斷，資源環(huán)境問題也日益凸顯，所以這些主題成為當(dāng)時(shí)的研究熱點(diǎn)；進(jìn)入21世紀(jì)，高強(qiáng)度的人類活動(dòng)使地球環(huán)境以前所未有的速度發(fā)生著變化，對(duì)自然資源的利用范圍和強(qiáng)度急劇增大；全球氣候變化對(duì)糧食生產(chǎn)的影響以及新的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)理念和生產(chǎn)方式的出現(xiàn)，再次引發(fā)人們對(duì)“老主題”的新思考，所以這些文獻(xiàn)在發(fā)表一段時(shí)間之后，再次成為關(guān)注焦點(diǎn)而使被引頻次急劇增加。

最后，從共被引頻次來看，有2篇文獻(xiàn)的共被引頻次最高，為27。Costanza 等(中心度0.46)[21]將全球生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能劃分為17種類型，該研究明確了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值計(jì)算原理及方法，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值評(píng)估的發(fā)展產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。肖篤寧等(中心度0.04)[22]定義了生態(tài)安全的概念和研究內(nèi)容，提出了區(qū)域生態(tài)安全研究的特點(diǎn)、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，在中國區(qū)域生態(tài)安全評(píng)價(jià)實(shí)例研究中被大量引用。這2篇文獻(xiàn)處于研究內(nèi)容擴(kuò)展的第二階段拓展期，由于提出了創(chuàng)新性理論，引發(fā)了新的研究增長點(diǎn)。共被引頻率為26的文獻(xiàn)：Tilman等(中心度0.41)[23]和Godfray等(中心度0.28)[24]都與糧食安全有關(guān)，這是人類關(guān)注的永恒主題。

表1 關(guān)鍵文獻(xiàn)基本信息表Table 1 The basic information table of crucial literature

表2 關(guān)鍵文獻(xiàn)指標(biāo)信息表Table 2 The index information table of crucial literature

經(jīng)典文獻(xiàn)都密切關(guān)注了文獻(xiàn)發(fā)表時(shí)期社會(huì)發(fā)展的熱點(diǎn)問題，因其較高的社會(huì)關(guān)注度、創(chuàng)新性和系統(tǒng)性，從而引發(fā)了其他學(xué)者大量、持續(xù)的引用。這些文獻(xiàn)都發(fā)表在國際權(quán)威期刊上，也反映出它們較高的文獻(xiàn)質(zhì)量和學(xué)術(shù)影響力。從研究內(nèi)容來看，經(jīng)典文獻(xiàn)以自然科學(xué)研究為主，社會(huì)科學(xué)研究文獻(xiàn)較少。近期經(jīng)典文獻(xiàn)與當(dāng)前學(xué)科發(fā)展需求的關(guān)聯(lián)更為緊密，2005年之后，研究焦點(diǎn)集中在糧食安全、氣候變化、脆弱性、適應(yīng)性、生物多樣性、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)等方面。從31篇經(jīng)典文獻(xiàn)的關(guān)注點(diǎn)來看，人類可持續(xù)發(fā)展與環(huán)境變化是生態(tài)安全研究領(lǐng)域永恒的主題。Costanza 、Tilman 、Godfray和Lobell等都因其重要貢獻(xiàn)而成為這一領(lǐng)域最有影響的學(xué)者之一。

2.2 研究熱點(diǎn)

關(guān)鍵詞是論文內(nèi)容的提示符，是一篇文章的核心和精髓，也是對(duì)文章主題的高度概括和集中描述。關(guān)鍵詞共現(xiàn)知識(shí)圖譜(KCA，keyword co-appearance analysis)是用頻次高的關(guān)鍵詞確定研究領(lǐng)域熱點(diǎn)的一種途徑[48]。以1a為時(shí)間切片，節(jié)點(diǎn)類型為關(guān)鍵詞，閾值設(shè)置(2，3，15)，(3，3，20)，(3，3，20)繪制KCA。

從圖3可以看出，按時(shí)間先后出現(xiàn)的高頻熱點(diǎn)詞有：早期有糧食安全、(生態(tài))管理，中期有氣候變化、生態(tài)安全、可持續(xù)性、保護(hù)、生物多樣性、中國、農(nóng)業(yè)、系統(tǒng)，新近涌現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)、恢復(fù)力、脆弱性、政策等。圖3中字體越大表示該詞出現(xiàn)頻率越高，頻率最高的3個(gè)熱點(diǎn)詞分別是：糧食安全、生態(tài)管理、可持續(xù)性。氣候變化、保護(hù)、生態(tài)安全、全球化4個(gè)熱點(diǎn)詞突現(xiàn)性最大，是出現(xiàn)頻次急劇增長的熱點(diǎn)。當(dāng)前，對(duì)于全球氣候變化的成因、表現(xiàn)、影響、趨勢、和適應(yīng)等，科學(xué)界一直存在著爭議[2]。另外，研究早期出現(xiàn)的3個(gè)熱點(diǎn)詞糧食安全、氣候變化、生物多樣性在2005年之后再次出現(xiàn)，說明這是該領(lǐng)域經(jīng)久不衰的主題。

圖3 研究熱點(diǎn)詞匯的時(shí)區(qū)視圖Fig.3 The time-zone view of hot words and phrases

根據(jù)Gartner光環(huán)曲線理論[49]，生態(tài)安全相關(guān)研究在經(jīng)歷萌芽期之后，研究內(nèi)容逐漸泛化，文獻(xiàn)數(shù)量激增，進(jìn)入過熱期；隨后基于經(jīng)驗(yàn)借鑒的研究逐漸增多，但是受理論、技術(shù)等因素局限，較少出現(xiàn)新的研究熱點(diǎn)和突破，文獻(xiàn)數(shù)量增長平緩，進(jìn)入瓶頸期；隨著研究的細(xì)化與深入，一些新理論、新技術(shù)出現(xiàn)，使得瓶頸問題有了突破，這些主題就進(jìn)入成熟期，研究體系形成并不斷完善，研究價(jià)值被普遍接受，再次成為熱點(diǎn)。生態(tài)安全研究的文獻(xiàn)數(shù)量從1988年開始呈增長趨勢，在1993年達(dá)到一個(gè)小高峰，此后逐年下降。1997年之后又開始平穩(wěn)上升，在2007年之后急劇增加，并在2011年達(dá)到目前的最高峰。從圖5上能清晰地看到這種規(guī)律變化。以“生物多樣性”舉例說明，該詞在20世紀(jì)80年代首次出現(xiàn)，1992年的《生物多樣性公約》和1995年的《全球生物多樣性評(píng)估》對(duì)其進(jìn)行了定義，引發(fā)了全球的持續(xù)關(guān)注和探討。2005年的《千年生態(tài)系統(tǒng)評(píng)估報(bào)告》發(fā)表之后，生物多樣性變化與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的研究成為該領(lǐng)域的重點(diǎn)內(nèi)容，生物多樣性再次成為研究熱點(diǎn)。隨后信息技術(shù)的發(fā)展使生物多樣性信息學(xué)應(yīng)運(yùn)而生，全球生物物種名錄(Catalogue of Life, COL)、全球生物多樣性網(wǎng)絡(luò)(Global Biodiversity Information Facility, GBIF)等旨在實(shí)現(xiàn)生物多樣性知識(shí)共享的世界性項(xiàng)目出現(xiàn)，成為該領(lǐng)域新的研究熱點(diǎn)[50]。

2.3 研究主題的時(shí)間演進(jìn)

通過對(duì)關(guān)鍵文獻(xiàn)摘要和關(guān)鍵詞的綜合歸納整理，并結(jié)合標(biāo)題中出現(xiàn)的專業(yè)術(shù)語對(duì)其研究內(nèi)容進(jìn)行概括，在Visio中繪制出關(guān)鍵文獻(xiàn)的研究主題演變簡圖(圖4)，按照關(guān)鍵文獻(xiàn)出現(xiàn)的先后順序從下到上排列其主題，粗實(shí)線表示主題出現(xiàn)的年份。另外，以2年為時(shí)間切片，以參考文獻(xiàn)作為節(jié)點(diǎn)類型，閾值設(shè)置為(2，2，20)，(3，3，20)，(3，3，20)做文獻(xiàn)共被引分析并進(jìn)行聚類，以時(shí)間線圖展示25個(gè)研究主題聚類，圖中每個(gè)圓代表一個(gè)高被引文獻(xiàn)(圖5)。圖4—圖5表明，1996年之后研究主題日漸豐富，研究內(nèi)容不斷深入，從早期關(guān)于人類發(fā)展[17, 44]、環(huán)境變化[17, 30, 44]等宏大戰(zhàn)略主題探討階段，逐漸細(xì)化到對(duì)事關(guān)人類生存與發(fā)展的實(shí)質(zhì)性研究，比如生態(tài)系統(tǒng)管理[29, 34]、生態(tài)服務(wù)[21, 36]、區(qū)域生態(tài)安全評(píng)價(jià)[32, 38, 42]、糧食安全[20, 43, 24, 47]、社會(huì)生態(tài)系統(tǒng)[29]等。2005年以來，分支越來越細(xì)，糧食安全中的生態(tài)農(nóng)業(yè)、農(nóng)業(yè)集約化[26, 30, 23, 46]，脆弱性[37, 39-40]與可恢復(fù)性問題[34]及生物多樣性[34, 36,47]，與糧食安全和生態(tài)系統(tǒng)都相關(guān)的海洋漁業(yè)問題[31, 45-46]、人對(duì)環(huán)境變化的適應(yīng)性[37, 40-41, 43]、全球變化中氣候變化的影響效應(yīng)[43]等更為具體、實(shí)用的內(nèi)容成為關(guān)注的研究主題。

圖4 研究主題演變簡圖Fig.4 The evolution sketch of research topics

上述主題演進(jìn)的原因，一是人類社會(huì)的發(fā)展具有動(dòng)態(tài)性和階段性，不同社會(huì)文明階段具有不同的生產(chǎn)力水平，地緣政治和國際形勢等對(duì)資源、環(huán)境的需求不同，所面臨的挑戰(zhàn)也不盡相同，因而對(duì)生態(tài)安全的關(guān)注程度、方式和內(nèi)涵理解也有所不同；二是20世紀(jì)90年代初，隨著全球變化和人類活動(dòng)影響加劇，可持續(xù)發(fā)展成為眾多學(xué)科研究的主題。同時(shí)，由于蘇聯(lián)解體、冷戰(zhàn)結(jié)束，世界政治經(jīng)濟(jì)格局發(fā)生重大變化，國際關(guān)系從以對(duì)抗為主轉(zhuǎn)向以合作為主，大國角逐也轉(zhuǎn)向以經(jīng)濟(jì)為基礎(chǔ)的綜合國力競爭，國際社會(huì)將關(guān)注焦點(diǎn)更多地投向了可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)安全；三是經(jīng)過此后近10年的發(fā)展，其他學(xué)科的專家[8]，比如政策與管理專家、經(jīng)濟(jì)學(xué)家等，也從各自的視角來研究生態(tài)安全中的相關(guān)問題，使得生態(tài)安全問題的學(xué)科體系不斷完善、科學(xué)問題不斷深入、研究分支不斷細(xì)化。

圖5 文獻(xiàn)共被引聚類時(shí)間線圖Fig.5 The time-line view of co-cited literature cluster

2.4 研究階段的劃分

每一階段的經(jīng)典文獻(xiàn)是對(duì)前一階段研究的科學(xué)總結(jié)，也指明了下一階段的重大課題和研究方向，具有里程碑意義。筆者以經(jīng)典文獻(xiàn)為依據(jù)，參考表2和圖4、圖5，將生態(tài)安全研究劃分為3個(gè)階段：

第一階段，問題提出與概念形成期 報(bào)告決議居多，學(xué)術(shù)性不強(qiáng)。認(rèn)識(shí)到人類生存與發(fā)展問題以及所面臨的生態(tài)危機(jī)，環(huán)境意識(shí)、資源意識(shí)、可持續(xù)發(fā)展等廣義生態(tài)意識(shí)覺醒。生態(tài)(環(huán)境)安全概念形成并展開了內(nèi)涵探討。環(huán)境變化與安全之間的關(guān)系研究主要集中于環(huán)境退化與暴力沖突。

為了使氣孔及夾渣缺陷出現(xiàn)在加工面上而避免出現(xiàn)在非加工面上，需要將中小型套筒傾斜焊在直澆口上面。一般考慮將內(nèi)澆口設(shè)置在鑄件的端面上，當(dāng)法蘭壁薄時(shí)，將內(nèi)澆口設(shè)置在壁厚大的中部弧面處。對(duì)于一些薄壁套筒鑄件來說，采用圖1(a)所示的橫澆口立焊形式時(shí)，由于橫澆口的凝固收縮，會(huì)使圓管口變形，因此采用圖1(b)所示的直澆口側(cè)澆，設(shè)置單個(gè)內(nèi)澆口。

《寂靜的春天》[51]是人類生態(tài)意識(shí)覺醒的標(biāo)志。1977年，布朗[52]提出要重新定義“國家安全”，對(duì)“安全”內(nèi)涵進(jìn)行了擴(kuò)展[53]；Westing將國家主權(quán)安全上升到“全球安全”、“全面安全”[54]。國際應(yīng)用系統(tǒng)分析研究所給出了廣義“生態(tài)安全”定義[22]，之后《里約環(huán)境與發(fā)展宣言》、《21世紀(jì)議程》、《聯(lián)合國氣候變化框架公約》、《生物多樣性公約》等都較為系統(tǒng)地闡述了對(duì)全球環(huán)境惡化與人類發(fā)展的擔(dān)憂，激發(fā)了對(duì)人類發(fā)展與生態(tài)環(huán)境關(guān)系的思考，是生態(tài)安全研究的重要推動(dòng)力。Homer Dixon[19]是環(huán)境問題與暴力沖突關(guān)系研究的經(jīng)典文獻(xiàn)，該問題以討論水資源引發(fā)沖突可能性的研究居多[55]，項(xiàng)目主要有環(huán)境變化和劇烈沖突項(xiàng)目(Environment and Acute Conflict Project, EACP)[19,56-57]、環(huán)境與沖突項(xiàng)目(The Environment and Conflict Project, ENCOP)[58-59]。由于過分強(qiáng)調(diào)環(huán)境變化對(duì)地區(qū)沖突的影響，忽視了制度缺陷、不平等、貧窮等社會(huì)原因，這些研究受到一些批評(píng)[8, 60- 62]，該主題漸漸淡出。

第二階段，奠基與拓展期 在廣度上，隨著對(duì)生態(tài)安全概念與內(nèi)涵的逐漸明晰，生態(tài)安全研究領(lǐng)域進(jìn)一步擴(kuò)展；在深度上，從宏大戰(zhàn)略主題探討向相關(guān)實(shí)質(zhì)性領(lǐng)域發(fā)展。研究內(nèi)容發(fā)生了根本性變化，出現(xiàn)了一批代表性研究報(bào)告和著述。很多研究主題從這一時(shí)期興起后，一直延續(xù)至今。

1996年生態(tài)安全最終得到國際認(rèn)可[63]，生態(tài)安全研究日漸增多。大量的研究集中在生態(tài)系統(tǒng)自身安全性研究上，可以概括為：健康、完整性、可持續(xù)性3個(gè)方面[1]。所涉及的生態(tài)系統(tǒng)健康[64]、生物多樣性、生態(tài)足跡[25]等，在這一時(shí)期逐漸興起后一直延續(xù)至今。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究也在這一時(shí)期日益成熟。Costanza 等[21]引發(fā)了生態(tài)服務(wù)價(jià)值評(píng)估的熱潮，2003年以后進(jìn)入深入與多元化研究階段，其理論和方法得到廣泛的認(rèn)識(shí)與應(yīng)用，一些評(píng)價(jià)模型出現(xiàn)，并開始探討生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)理論與方法與其他研究方向的融合[65]。生態(tài)安全評(píng)價(jià)概念模型及指標(biāo)體系研究也在這一階段出現(xiàn)。比較有影響的有：壓力-狀態(tài)-響應(yīng)模型(PSR模型)[66-67]，驅(qū)動(dòng)力-狀態(tài)-響應(yīng)框架(DSR模型)[68]，驅(qū)動(dòng)力-壓力-狀態(tài)-影響-響應(yīng)(DPSIR模型)等。評(píng)價(jià)指標(biāo)體系有2類[3]，一是生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)與生態(tài)健康評(píng)價(jià)系統(tǒng)；二是環(huán)境、生物與生態(tài)綜合評(píng)價(jià)系統(tǒng)。目前尚未出現(xiàn)較完善并被普遍采納的指標(biāo)系統(tǒng)[1,3,69]。

第三階段,縱深發(fā)展期 2005年之后，研究主題日益豐富，環(huán)境變化與安全之間的內(nèi)在關(guān)系成為這一時(shí)期的研究焦點(diǎn)，開始深入研究影響生態(tài)安全的具體因素。對(duì)宏大主題的再審視和全新角度的解讀也頗受關(guān)注。

脆弱性研究是生態(tài)安全的核心問題和重要的分析工具。在31篇關(guān)鍵文獻(xiàn)中，4篇與脆弱性[37,39- 41]研究相關(guān)。脆弱性研究的發(fā)展需要建立一個(gè)通用概念框架及切實(shí)可行的評(píng)價(jià)方法，《評(píng)價(jià)全球環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的脆弱性》[70]、環(huán)境監(jiān)測和評(píng)價(jià)計(jì)劃(The Environmental Monitoring and Assessment Program, EMAP)[71]以及《全球環(huán)境變化與脆弱性的國際研討》[72]提出了脆弱性評(píng)價(jià)的框架和指標(biāo)、方法。研究早期偏重對(duì)自然系統(tǒng)的脆弱性評(píng)價(jià)研究。對(duì)耦合系統(tǒng)、多重?cái)_動(dòng)下的脆弱性評(píng)價(jià)以及脆弱性評(píng)價(jià)的不確定性和尺度問題是未來研究的重要內(nèi)容[73]。

近年來，氣候變化對(duì)農(nóng)作物產(chǎn)量的影響效應(yīng)問題成為全球討論的熱點(diǎn)，集中于氣候變化對(duì)農(nóng)業(yè)自然要素時(shí)空分布、農(nóng)作物育種改良適應(yīng)和種植制度、農(nóng)業(yè)災(zāi)害的影響研究上。氣候變化與糧食生產(chǎn)之間的相互影響與作用復(fù)雜而多樣，未來要著重于研究它們之間的影響機(jī)理與適應(yīng)機(jī)制。

區(qū)域生態(tài)安全評(píng)價(jià)研究主要集中在中國，早期以采用不同模型、不同方法進(jìn)行不同尺度的區(qū)域?qū)嵗u(píng)價(jià)為主[10]。隨著研究的不斷深入，開始強(qiáng)調(diào)生態(tài)安全的動(dòng)態(tài)演變研究[11,74-75]。另外，生態(tài)安全涉及的多數(shù)因素的量度與研究尺度密切相關(guān)。所以，突破過去對(duì)生態(tài)安全狀態(tài)的描述與評(píng)價(jià)，尺度-結(jié)構(gòu)-過程的相互作用研究將是未來的重要趨勢。

3 生態(tài)安全的研究趨勢

通過突變檢測算法，根據(jù)詞頻變化，而不僅僅是頻次的高低，從大量主題詞中探測到某個(gè)時(shí)間段內(nèi)頻次變化率高的詞，即突現(xiàn)詞，可以反映某一領(lǐng)域的研究趨勢[16]。時(shí)間切片選擇2a，節(jié)點(diǎn)類型選擇Term(主題詞)，設(shè)置閾值為(2，2，20)，(3，3，20)，(4，3，20)。檢測到的突現(xiàn)詞包括：糧食安全、氣候變化、自然資源、可持續(xù)發(fā)展、社會(huì)-生態(tài)系統(tǒng)、人為驅(qū)動(dòng)力、生態(tài)破壞中預(yù)防與修復(fù)、信息技術(shù)的進(jìn)步與利用、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、政策制定等。將檢測到的突現(xiàn)詞根據(jù)主題歸納，可以發(fā)現(xiàn)生態(tài)安全兩個(gè)主要的研究趨勢。

3.1 保障人類生存與發(fā)展基本需要

氣候變化、糧食安全、資源安全的相互關(guān)系將是未來研究的重要領(lǐng)域。世界正面臨著氣候變化、糧食不安全、能源需求的三難困境[76]。糧食生產(chǎn)是糧食安全的重要環(huán)節(jié),如何提高提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)量、實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展是核心問題。與2005年相比，2050年世界能源需求預(yù)計(jì)將增加84%[76]。為了減少對(duì)政治不穩(wěn)定地區(qū)進(jìn)口石油的依賴和化石燃料對(duì)氣候的影響，生物能源被大量推廣。但許多學(xué)者認(rèn)為生物能源作物會(huì)與糧食作物及自然界競爭土地、水、養(yǎng)分，擴(kuò)大生物能源使用會(huì)對(duì)人類健康、糧食安全、氣候變化、自然環(huán)境產(chǎn)生不利影響[76-77]，尤其是導(dǎo)致食品價(jià)格上漲[78]和水資源消耗[79]。

自然資源中，土地資源、水資源和海洋漁業(yè)資源是目前關(guān)注的熱點(diǎn)。土地利用/覆蓋變化的驅(qū)動(dòng)力、對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響機(jī)理及模型建立是研究重點(diǎn)。目前世界上大約有1/3的人口處于缺水狀態(tài)[80]。隨著人口壓力和水密集型生物燃料生產(chǎn)的增加，這個(gè)問題在未來將更加突出。海洋生態(tài)系統(tǒng)具有脆弱性和不可恢復(fù)性，若繼續(xù)過度捕撈，將導(dǎo)致整個(gè)海洋生態(tài)系統(tǒng)退化，海洋生物多樣性降低，全球漁業(yè)也會(huì)走上滅絕之路，進(jìn)一步影響全球糧食安全。在目前對(duì)自然資源高強(qiáng)度利用的背景下，如何應(yīng)對(duì)生態(tài)服務(wù)功能的下降和急劇增長的消費(fèi)需求將是未來人類面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

3.2 人對(duì)環(huán)境變化的適應(yīng)與響應(yīng)

2011年《認(rèn)識(shí)變化的行星：地理科學(xué)的戰(zhàn)略方向》提出的4大主題之一即是“怎樣理解和響應(yīng)環(huán)境變化？”[81]。人類不斷地創(chuàng)新、改變以應(yīng)對(duì)全球環(huán)境變化，通過政治、文化、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)以及道德準(zhǔn)則綜合體來應(yīng)對(duì)環(huán)境變化造成的影響。經(jīng)濟(jì)發(fā)展和技術(shù)變革提高了社會(huì)適應(yīng)能力。人類對(duì)環(huán)境變化的反應(yīng)和改變又會(huì)成為其新變化的驅(qū)動(dòng)力。近年來，對(duì)生態(tài)政策和政策制定者的關(guān)注越來越高。政策和法律對(duì)生態(tài)安全具有很強(qiáng)的導(dǎo)向性。通過制定和實(shí)施政策會(huì)干預(yù)和引導(dǎo)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的發(fā)展方向，從而影響生態(tài)安全的實(shí)現(xiàn)。比如，對(duì)全球變暖的擔(dān)憂使生物燃料生產(chǎn)方面的補(bǔ)貼與政策增加，生物能源大量生產(chǎn)又導(dǎo)致全球食品價(jià)格飆升；由于全球變暖開支的增加，農(nóng)業(yè)投資有所下降，進(jìn)而又影響到糧食安全[2]。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的形式與能力受人類活動(dòng)強(qiáng)烈影響，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的變化又影響著相關(guān)政策制定。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)權(quán)衡與協(xié)同是未來重要研究方向之一[82]。

4 結(jié)論

生態(tài)安全概念的形成與發(fā)展有著深刻的時(shí)代背景和思想基礎(chǔ)。人類文明發(fā)展階段、國際政治經(jīng)濟(jì)格局、學(xué)科研究水平是決定生態(tài)安全研究階段和主題演變的主要因素。生態(tài)安全研究經(jīng)歷了問題提出與概念形成期、奠基與拓展期、縱深發(fā)展期3個(gè)階段，各階段都涌現(xiàn)出一些標(biāo)志性的經(jīng)典文獻(xiàn)，引發(fā)了大量學(xué)者關(guān)注和新的研究生長點(diǎn)。隨著全球變化和人類活動(dòng)影響加劇，學(xué)科交叉融合，冷戰(zhàn)結(jié)束后國際社會(huì)對(duì)生態(tài)安全的關(guān)注程度提升，引發(fā)了生態(tài)安全研究主題變化和瓶頸突破。

依據(jù)citespace理論和分析結(jié)果，國際組織的環(huán)境與發(fā)展報(bào)告引發(fā)了全球?qū)Ω黝惌h(huán)境問題的高度關(guān)注，是生態(tài)安全研究的重要推動(dòng)力。歐美等國學(xué)者對(duì)全球性生態(tài)環(huán)境問題的探討與研究奠定了生態(tài)安全研究的基礎(chǔ)，一直引領(lǐng)全球生態(tài)安全研究的趨勢，Costanza 、Tilman 、Godfray和Lobell等是這一領(lǐng)域最有影響的學(xué)者之一。生態(tài)安全研究經(jīng)典文獻(xiàn)以自然科學(xué)研究為主，社會(huì)科學(xué)領(lǐng)域的文獻(xiàn)較少，反映出生態(tài)安全研究中注重生態(tài)環(huán)境變化，而從社會(huì)經(jīng)濟(jì)角度的研究不足，今后應(yīng)加強(qiáng)人類適應(yīng)與管理、政策與消費(fèi)變化等方面的研究。當(dāng)前研究熱點(diǎn)主要有全球化、生物多樣性、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)、生態(tài)農(nóng)業(yè)與農(nóng)業(yè)集約化、恢復(fù)力、脆弱性等。研究主題演化軌跡符合Gartner光環(huán)曲線理論，可以將其分為兩類，一類較為穩(wěn)定，延續(xù)到所有研究階段，如糧食安全、環(huán)境變化、可持續(xù)發(fā)展等；另一類是階段性熱點(diǎn)，如過分強(qiáng)調(diào)環(huán)境問題引發(fā)地區(qū)沖突的觀點(diǎn)已經(jīng)淡化，以統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和指標(biāo)體系建立為主的區(qū)域生態(tài)安全評(píng)價(jià)研究轉(zhuǎn)向采用遙感和監(jiān)測數(shù)據(jù)的生態(tài)安全格局、過程、尺度研究。

通過上述分析發(fā)現(xiàn)，生態(tài)安全研究目前呈現(xiàn)出4個(gè)方面的特征：①合作性，人與生物圈計(jì)劃(Man and Biosphere, MAB)、全球變化人文因素計(jì)劃(International Human Dimension Programme on Global Environmental Change, IHDP)等正是這一理念的產(chǎn)物[75]；②過程性，著重于對(duì)生態(tài)系統(tǒng)變化過程的監(jiān)控、建立以微觀樣本數(shù)據(jù)與宏觀監(jiān)測信息支持的綜合模型；③創(chuàng)新性，吸引了社會(huì)經(jīng)濟(jì)與政策管理等各學(xué)科專家，努力實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)略決策、政策法規(guī)、發(fā)展方式、經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)的生態(tài)創(chuàng)新；④學(xué)科性，由于生態(tài)安全問題的復(fù)雜性，模糊性、爭議性問題阻礙了該領(lǐng)域進(jìn)一步發(fā)展，探討界定學(xué)科范圍和基本概念、建立學(xué)科理論是當(dāng)前首要問題。從研究趨勢看，保障人類生存發(fā)展基本需要和人對(duì)環(huán)境變化的適應(yīng)與響應(yīng)將是21世紀(jì)生態(tài)安全研究的方向，前者集中在糧食安全、氣候變化、資源安全三者之間的相互關(guān)系研究；后者以生態(tài)預(yù)防與修復(fù)、政策管理與權(quán)衡、技術(shù)發(fā)展等為主。

引文分析可視化通過處理海量引文數(shù)據(jù)，能更容易地觀察、瀏覽和理解文獻(xiàn)信息，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)中隱藏的規(guī)律和模式。目前知識(shí)圖譜的繪制日益便利，并取得了其他方法難以得到的成果[83]。

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An analysis of the evolution of topics and future trends in ecological security research

HU Xiufang1,2, ZHAO Jun1,*, ZHA Shuping2, LU Feng2, WANG Xiaofeng3,4

1CollegeofGeographyandEnvironmentalScience,NorthwestNormalUniversity,Lanzhou730070,China

2CollegeofGeography,NantongUniversity,Nantong226007,China

3Chang′anUniversity,Xi′an710054,China

4StateKeyLaboratoryofUrbanandRegionalEcology,ResearchCenterforEco-EnvironmentalSciences,ChineseAcademyofSciences,Beijing100085,China

In recent years, there has been a surge in international research literature on ecological security. With intensifying global change and human actions, this research field has been profoundly transformed. While research on ecological security is multitargeted, multilevel, and multidisciplinary, revealing integrated and complex characteristics, fuzzy and controversial issues have persisted. The use of traditional and current methods for researching publications is limited when applied to large quantities of literature, because they are qualitative, non-visual, and manual. This paper focuses the application of CitespaceⅡ, which is a visualization tool for conducting both quantitative and qualitative citation network analysis of visual literature reviews. We used this tool to analyze classical literature and literature with a research focus on this field, documenting the association of a co-citation network with a keyword co-appearance network. We applied three methods available in CitespaceⅡ to examine the evolutionary trajectory of research topics and their development trends. These methods included keyword frequency analysis, document clustering analysis, and the burst detection algorithm. The use of these methods enabled us to identify causative factors in the development of research topics. We conducted scientific knowledge mapping to analyze and locate research and scholarship studies on ecological security globally. These are three factors: (1) different stages of human civilization, (2) patterns of international politics and the global economy, and (3) the level of research on subjects that are formative at different stages of ecological security research and the evolution of research themes. Our results showed that this research field has undergone three procedural phases from the initial stage of asking questions and forming concepts, to the research development stage, and finally in-depth research. Seminal literature has emerged during these different stages of research. Our study revealed two types of ecological security research topics. The first type was relatively stable and endured through all three study phases. The second was characterized as periodic research hot spots in a changing global situation. This type, which is currently less prominent, includes new environmental problems and concepts, in addition to emerging technological applications. The evolution characteristic of themes conformed to the Hype Cycle Theory. Globalization, biodiversity, ecological agriculture and agricultural intensification, resilience, and vulnerability represent research hotspots in the field of ecological security at present. Guaranteeing basic human survival and development needs, as well as human adaptations and responses to environmental change, are important future directions for ecological security research. Whereas research on human survival and development centers on interactions between food security, climate change, and natural resources security, the focus of research on human adaptations and responses to environmental change is on ecological prevention and restoration, policy management and tradeoffs, and technological progress. Visualization of citation analysis through the processing of prolific citation data enables us to observe and understand the literature content more easily, and to discover hidden rules and patterns in the data. Creating knowledge maps is becoming increasingly popular, with information visualization tools providing a useful supplementary method to traditional literature reviews.

ecological security; evolution of topics; science knowledge mapping; CitespaceⅡ

國家自然科學(xué)基金(41301646)；陜西省自然科學(xué)基金, 西安市景觀格局動(dòng)態(tài)演變的生態(tài)效應(yīng)研究(2014JM5211)

2014- 02- 17;

日期:2015- 04- 14

10.5846/stxb201402170270

*通訊作者Corresponding author.E-mail: zhaojun@nwnu.edu.cn

胡秀芳，趙軍，查書平，魯鳳，王曉峰.生態(tài)安全研究的主題漂移與趨勢分析.生態(tài)學(xué)報(bào),2015,35(21):6934- 6946.

Hu X F, Zhao J, Zha S P, Lu F, Wang X F.An analysis of the evolution of topics and future trends in ecological security research.Acta Ecologica Sinica,2015,35(21):6934- 6946.