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(yè)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(yè)大學江西省鄱陽湖流域農業(yè)資源與生態(tài)重點實驗室,江西 南昌 330045;3.江西應用技術職業(yè)學院,江西 贛州 341000)
加強土地生態(tài)研究,不僅是促進當前生態(tài)文明建設的內在要求,也是推動土地資源可持續(xù)利用的客觀需要。國內學術界在土地生態(tài)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(tài)安全[1]、生態(tài)適宜性[2]、生態(tài)倫理[3]、生態(tài)環(huán)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(tài)領域的總體研究樣貌。為了從宏觀視角描繪國內土地生態(tài)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(tài)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(tài)研究熱點主題,為把握未來土地生態(tài)研究重點及趨勢提供參考。
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(yè)術語在同一文獻的共現現象,以反映專業(yè)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(tài)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(tài)領域的研究熱點主題與發(fā)展趨勢。
圖1 共詞分析原理圖Fig.1 Schematic diagram of common word analysis
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(tài)”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(tài)”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。
從發(fā)文時間看,近20年發(fā)文量整體上呈現平穩(wěn)增長、快速增長、小幅下降、趨于穩(wěn)定的變化規(guī)律,說明土地生態(tài)研究歷經了從逐步發(fā)展向成熟穩(wěn)定的變化過程。從發(fā)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(guī)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(yè)經濟類期刊,其他文獻分散在環(huán)境科學與資源利用、宏觀經濟管理與可持續(xù)發(fā)展、農業(yè)基礎科學等期刊中,由此本文認為土地生態(tài)研究屬于應用型交叉領域,涉及眾多學科,又以農業(yè)經濟、環(huán)境科學與資源利用為主要研究視角。
為了避免樣本文獻關鍵詞不統一、不規(guī)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(tài)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(qū)劃及單位的詞匯,比如“×××平原”“×××地區(qū)”“×××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?;谏鲜鲈瓌t,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)
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(tài)、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(tài)和模型與方法、土地生態(tài)和生態(tài)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。
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(tài)能力與安全”,主要包括生態(tài)安全、生態(tài)承載力、生態(tài)適宜性等關鍵詞;“生態(tài)環(huán)境、技術與評價”,主要包括模型與方法、土地評價、生態(tài)環(huán)境等關鍵詞;“土地生態(tài)功能、價值與景觀”,主要包括土地生態(tài)功能、生態(tài)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(fā)展”,主要包括土地保護、土地規(guī)劃、土地整治、土地管理和社會經濟等關鍵詞;“資源開發(fā)與信息化管理”,主要包括土地開發(fā)、國土資源和地理信息系統等關鍵詞。土地生態(tài)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(tài)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。
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(jié)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(jié)點,節(jié)點的大小、位置代表該節(jié)點在網絡的地位和作用,節(jié)點越大,位置越居中就代表該節(jié)點越核心。各關鍵詞的共現關系由節(jié)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(tài)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(jié)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(jié)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(jié)點與其他節(jié)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(tài)”“國土資源”“土地利用”“模型與方法 ”和“生態(tài)安全”。
圖2 社會網絡分析Fig.2 Social network analysis
綜合多維尺度分析聚類組團、社會網絡分析個體描述的優(yōu)勢,以社會網絡分析所制圖譜為基礎,將國內土地生態(tài)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。
土地生態(tài)資源特征導向研究主要涵蓋了國土資源、土地生態(tài)安全、空間、生態(tài)系統、生態(tài)適宜性、生態(tài)敏感性、生態(tài)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(yè)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(tài)研究主體的土地類型或土地用途具有多樣性的特征。生態(tài)安全是土地資源持續(xù)利用的核心與基礎,在當前土地生態(tài)研究領域處于突出地位。其內容主要包括概念的界定、生態(tài)安全評價、生態(tài)安全預測及預警等。學術界對土地生態(tài)安全概念的界定尚未統一,常見的有土地資源生態(tài)安全[8]、土地可持續(xù)利用生態(tài)安全[9]、區(qū)域土地生態(tài)系統健康[10]等。土地生態(tài)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(tài)安全持久穩(wěn)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]??臻g為土地生態(tài)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(tài)研究成果基于空間視角進行分析與探討[22]。土地生態(tài)經濟系統是土地生態(tài)系統研究的熱點所在,已有學者對土地生態(tài)經濟系統的可持續(xù)性和穩(wěn)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(tài)、經濟之間的關系提供了思路,對推動土地利用管理創(chuàng)新起著積極作用[25]。土地生態(tài)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(qū)域,小尺度區(qū)域在研究方法上并無太大區(qū)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(guī)劃[26]、區(qū)域土地適宜性分區(qū)[27]、城市空間增長邊界劃定[28]等。土地生態(tài)敏感性評價作為分析區(qū)域生態(tài)安全與環(huán)境穩(wěn)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(tài)敏感等級或分區(qū)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(tài)安全格局劃定[30]、土地生態(tài)紅線劃定[31]等方面。學術界對土地生態(tài)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(tài)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(qū)劃,也有以城市集群[33]或流域[36]作為研究區(qū)域。從研究內容看,主要包涵生態(tài)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(tài)研究知識圖譜Fig.3 Land ecological research knowledge map from a comprehensive perspective
土地生態(tài)管理導向研究以土地利用、土地規(guī)劃兩個高頻關鍵詞為核心,聚集了土地管理、土地開發(fā)、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(tài)間的相互聯系。已有研究表明,土地生態(tài)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(yōu)化[40],而土地利用程度則會顯著影響土地生態(tài)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(tài)評價,例如土地利用變化的生態(tài)效益評價[42]、土地利用結構的生態(tài)風險評價[43]等也是研究方向之一。生態(tài)是土地規(guī)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(tài)理念或原理構建土地利用規(guī)劃體系[44],利用生態(tài)評價結果指導土地規(guī)劃空間布局[27],深入探討土地生態(tài)規(guī)劃與設計的原理、基本原則和方法[45]等,也有研究分析了規(guī)劃實施前后土地生態(tài)系統服務價值的變化,驗證了土地規(guī)劃對生態(tài)環(huán)境建設取得的顯著成效[46]。土地整治的生態(tài)轉型是國家戰(zhàn)略發(fā)展的必然要求,也是土地整治發(fā)展的必然趨勢。學者對土地生態(tài)化整治內涵、設計、技術運用及發(fā)展方向等開展了研究,尤其是提出了土地生態(tài)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(tài)系統認知、完善土地生態(tài)化整治理論與技術體系、優(yōu)化土地生態(tài)化整治實施監(jiān)管評價制度以及強調社會公眾參與等[47-48]。
技術與方法是土地生態(tài)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(tài)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(tài)研究所用模型與方法眾多,又以開展土地生態(tài)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(tài)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(tài)模型法中使用頻率最高的是生態(tài)足跡法。生態(tài)足跡法是在特定區(qū)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(tài)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(tài)足跡需求和生態(tài)系統承載力,即可定量判斷某一地區(qū)生態(tài)可持續(xù)發(fā)展的狀態(tài),并以此為該地區(qū)人類生存、社會經濟發(fā)展規(guī)劃的制定奠定基礎條件。有學者利用生態(tài)足跡模型,測算了土地生態(tài)足跡總量與生態(tài)承載力,對研究區(qū)生態(tài)形勢作出了判斷[37],也有學者驗證了以生態(tài)足跡法開展土地生態(tài)評價是科學、可行的[32]。此外,遙感技術為土地生態(tài)模型與方法的構建及運用提供了技術保障,也為土地生態(tài)研究原始資料收集與分析奠定了基礎[25]。
土地生態(tài)服務導向研究主要涵蓋景觀格局與設計、生態(tài)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(tài)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(qū)域土地利用進行特征描述與分區(qū)研究[50],基于景觀安全格局視角開展生態(tài)用地保護研究[51]。另一方面,景觀格局與設計作為土地生態(tài)研究的內容之一,主要表現在景觀格局的生態(tài)效益[42]、土地生態(tài)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(tài)服務與價值的研究重點主要包涵土地生態(tài)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(tài)服務價值分析了其時空變化特征[54],開展了生態(tài)紅線劃定[31]、土地利用結構優(yōu)化[51]、生態(tài)價值補償量測算[55]等運用研究。針對國內土地生態(tài)價值觀缺失、土地生態(tài)價值邊緣化的困境,有學者致力于探討土地生態(tài)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(tài)價值的實現,人地和諧共處路徑提出了初步構想[56]。
社會經濟導向研究主要包括社會經濟、可持續(xù)發(fā)展和城鎮(zhèn)等高頻關鍵詞。社會經濟發(fā)展為土地生態(tài)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(tài)協調發(fā)展模式、聯系及作用等內容。張雅杰等認為協調好土地生態(tài)服務與經濟發(fā)展是一個地區(qū)健康穩(wěn)固發(fā)展的重要前提,并將研究區(qū)土地生態(tài)經濟協調發(fā)展模式劃分為經濟生態(tài)化發(fā)展模式、生態(tài)經濟化發(fā)展模式和生態(tài)經濟整合發(fā)展模式[57];王鵬等研究發(fā)現隨著經濟增長,土地生態(tài)安全值呈現不斷增長進而趨于平穩(wěn)的動態(tài)格局[58];張雁等認為,土地生態(tài)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(fā)展[59]。可持續(xù)發(fā)展作為土地生態(tài)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(xù)發(fā)展理論對土地生態(tài)研究的指導作用、土地生態(tài)研究推動土地可持續(xù)發(fā)展等。例如,陳英等通過實證研究表明,可持續(xù)發(fā)展理論可用于指導土地生態(tài)系統變化規(guī)律研究[60];黃天元等認為,生態(tài)經濟規(guī)劃是實現土地可持續(xù)利用的客觀要求,通過有效的生態(tài)經濟規(guī)劃,促進土地利用生態(tài)、經濟目標協調統一,進而實現土地可持續(xù)利用[61]。廣大學者以城鎮(zhèn)作為研究陣地,在城鎮(zhèn)土地生態(tài)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(zhèn)化的載體,加強土地生態(tài)化利用是新型城鎮(zhèn)化落實生態(tài)文明戰(zhàn)略、構建宜居生態(tài)環(huán)境的重要舉措。有學者針對中國城鎮(zhèn)化進程中的土地生態(tài)問題進行了梳理和分析,并提出了相應的對策建議[63]。
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(tài)研究的知識圖譜與熱點主題。結論表明:(1)國內土地生態(tài)領域已有一定的研究規(guī)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(yè)經濟和資源環(huán)境視角為主導,屬于應用型交叉領域。(4)土地生態(tài)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(tài)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。
(1)加強土地生態(tài)領域基礎理論研究。盡管近20年國內土地生態(tài)領域的研究成果眾多,但涉及土地生態(tài)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(fā)現僅有可持續(xù)發(fā)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(tài)領域的研究,這在一定程度上限制了土地生態(tài)研究的進一步深入挖掘,進而阻礙了土地生態(tài)管理目標的實現。因此,應在土地生態(tài)功能及價值評估、土地生態(tài)系統演變與平衡、土地生態(tài)維護及修復等方面加強理論探討。
(2)完善土地生態(tài)評價技術方法體系。國內土地生態(tài)評價主要包含土地生態(tài)安全評價、土地生態(tài)適宜性評價、土地生態(tài)敏感性評價、土地生態(tài)承載力評價、土地生態(tài)風險評價以及土地生態(tài)質量評價等諸多內容。這在一定程度說明國內土地生態(tài)評價已成為土地生態(tài)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(chuàng)新不足等問題依舊存在[65]。因此,應加快建立土地生態(tài)評價集成方法與模型,推動評價方法的系統化發(fā)展;加快創(chuàng)新評價技術的開發(fā)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(tài)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(tài)規(guī)劃與管理。
(3)推進土地生態(tài)監(jiān)管體系構建。土地生態(tài)是一個不斷變化和發(fā)展的綜合系統,要想掌握土地生態(tài)的變化過程與結果、推動土地生態(tài)化開發(fā)與利用,就必須要加強土地生態(tài)的監(jiān)測與管理,并逐步構建和完善土地生態(tài)監(jiān)管體系。一方面需要加快推進全國土地生態(tài)監(jiān)測網絡建設,創(chuàng)新土地生態(tài)監(jiān)測方法與技術,加快推動土地生態(tài)動態(tài)監(jiān)測[66];完善土地生態(tài)監(jiān)測內容,比如土地退化監(jiān)測、土地安全預警等,促進土地生態(tài)監(jiān)測成果的轉換與運用,為土地生態(tài)規(guī)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(tài)管理的實現路徑,比如通過制定法律法規(guī),強化土地生態(tài)開發(fā)、利用與保護的重要地位;通過生態(tài)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(tài)規(guī)劃與管制,從而促進土地生態(tài)管理目標的加快實現。