施生旭,童佩珊

1 福建農(nóng)林大學(xué)公共管理學(xué)院,福州 350002 2 廈門大學(xué)公共事務(wù)學(xué)院,廈門 361005

隨著城市化進程,城市群作為新型城鎮(zhèn)化的重要載體,極大促進了地區(qū)經(jīng)濟與社會等的快速發(fā)展,但綠色環(huán)境、飲用水與食物、空氣質(zhì)量等生態(tài)安全問題日益顯現(xiàn)?，F(xiàn)今,傳統(tǒng)的省域經(jīng)濟與行政區(qū)經(jīng)濟正不斷向城市群經(jīng)濟過渡,截至2018年2月底,國家先后批復(fù)京津冀、長三角、珠三角等七大城市群,“城市群經(jīng)濟”效應(yīng)得以形成,伴隨不斷產(chǎn)生的城市群生態(tài)安全問題引發(fā)了學(xué)者們的廣泛關(guān)注。國外學(xué)者關(guān)于城市群生態(tài)安全研究可以追溯至20世紀(jì)40年代,國內(nèi)學(xué)者關(guān)于城市群的研究開始于20世紀(jì)80年代,其研究主要體現(xiàn)在城市群相關(guān)概念界定、城市群形成動力機制、城市群發(fā)展效率測度等方向與內(nèi)容。早期“生態(tài)安全”研究常以城市為研究對象,測度地區(qū)生物、環(huán)境、資源安全狀況等。城市群生態(tài)安全是基于城市化發(fā)展進程、城市群集聚效應(yīng)與日漸突出的生態(tài)安全問題演化而來的新興研究方向,具有復(fù)雜性與學(xué)科交叉性等。近年來,京津冀、長三角、珠三角等城市群的發(fā)展取得了較好的經(jīng)濟效益,學(xué)者對區(qū)域城市群生態(tài)安全方面研究呈現(xiàn)了顯著增長的趨勢。因此,對城市群生態(tài)安全研究成果展開階段性的研究梳理,識別城市群生態(tài)安全研究的理論及知識聚類,探究國內(nèi)外研究的前沿?zé)狳c與演進脈絡(luò),有利于完善城市群生態(tài)安全研究的理論研究,為城市群生態(tài)安全的持續(xù)研究,及新的研究方向與角度的開拓等提供借鑒或思考。

本文基于2003—2017年CNKI(China National Knowledge Infrastructure,中國知識基礎(chǔ)設(shè)施工程)核心論文數(shù)據(jù)庫與WOS(Web of Science,科學(xué)網(wǎng))數(shù)據(jù)庫中的文獻源,運用文獻數(shù)據(jù)可視化的應(yīng)用軟件CiteSpace,結(jié)合圖形學(xué)、信息科學(xué)等學(xué)科理論與計量學(xué)引文、共線分析等研究方法,以可視化圖譜方式展現(xiàn)城市群生態(tài)安全領(lǐng)域的現(xiàn)狀與發(fā)展脈絡(luò)。立足于多元時空的動態(tài)視角,對城市群生態(tài)安全相關(guān)研究文獻進行圖譜分析,對城市群生態(tài)安全的學(xué)科基礎(chǔ)、研究核心及研究熱點前沿等進行歸納,闡述城市群生態(tài)安全研究的演化路徑與發(fā)展態(tài)勢。

1 數(shù)據(jù)來源與總體情況分析

1.1 數(shù)據(jù)來源

本文基于城市群生態(tài)安全研究視角,樣本選取于CNKI核心論文數(shù)據(jù)庫與WOS數(shù)據(jù)庫中的文獻源。由于CNKI中數(shù)據(jù)來源期刊眾多,且層次不一,為了更有質(zhì)量的歸納與反應(yīng)城市群生態(tài)安全研究進展,將期刊范圍縮小至北大核心期刊與南大CSSCI來源期刊,以“關(guān)鍵詞or篇名=*城市群*生態(tài)安全*or*生態(tài)*”,時間選取為2003—2017年,精確檢索結(jié)果453個;對檢索結(jié)果中會議征稿、卷首語、個人學(xué)術(shù)成果介紹進行整理、刪除,對重復(fù)文獻進行篩選,最終確定434篇相關(guān)文獻。同時,由于在WOS中輸入Metropolis ecological security檢索相關(guān)文獻,結(jié)果顯示為2,因此選用模糊詞匯,通過WOS高級搜索將其設(shè)定為TS=(“urban OR city”) AND TS=(“ecological security” OR “environment security”);Time Expand=2003—2017,經(jīng)過篩選,最終確定211篇相關(guān)文獻。

1.2 研究方法

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展與創(chuàng)新,大數(shù)據(jù)分析軟件被廣泛應(yīng)用至學(xué)科研究領(lǐng)域。常見的數(shù)據(jù)分析軟件有文獻索引分析(HistSite)[1]、數(shù)據(jù)關(guān)系挖掘(PaperLens)[2]、社會網(wǎng)絡(luò)分析(NetDraw)與可視化工具(Ucinet)[3]等。而CiteSpace可視化計量分析軟件[4]結(jié)合了社會網(wǎng)絡(luò)分析、關(guān)聯(lián)規(guī)則分析、聚類分析等方法,側(cè)重于探析學(xué)科研究的主題演變趨勢、研究前沿?zé)狳c與其相關(guān)理論之間的關(guān)系,以及不同時期研究熱點之間的內(nèi)在聯(lián)系。國內(nèi)外諸多學(xué)者運用該軟件針對學(xué)科研究前沿文獻進行梳理分析,如Synnestvedt M B[5]用于研究醫(yī)學(xué)信息學(xué)領(lǐng)域發(fā)展進程;張波[6]對國際生態(tài)學(xué)發(fā)展態(tài)勢進行回顧分析,秦曉楠等[7]對國內(nèi)生態(tài)安全研究進行知識圖譜分析等。本文以城市群生態(tài)安全的645篇文獻數(shù)據(jù)作為研究對象,基于CiteSpaceⅢ計量分析軟件對其進行挖掘,對城市群生態(tài)安全研究領(lǐng)域的知識基礎(chǔ)、前沿?zé)狳c、演化路徑、發(fā)展態(tài)勢等進行歸納與分析,為未來研究提供借鑒與思考。

1.3 發(fā)文量與學(xué)科分布分析

圖1 CNKI和WOS數(shù)據(jù)庫中城市群生態(tài)安全發(fā)文量 Fig.1 The number of published papers on ecological security in urban agglomerations in CNKI and WOS databaseCNKI：中國知識基礎(chǔ)設(shè)施工程,China National Knowledge Infrastructure;WOS：科學(xué)網(wǎng),Web of Science

本文對國內(nèi)外城市群生態(tài)安全的研究文獻共計645篇,圖1中顯示國內(nèi)外2003—2017年相關(guān)文獻的分布情況?？傮w來看,國內(nèi)外關(guān)于城市群生態(tài)安全研究文獻數(shù)量整體呈上升態(tài)勢,研究體系構(gòu)建穩(wěn)步推進,研究論文年浮動變化率約12%;但是整體發(fā)文數(shù)量相對較少,國內(nèi)發(fā)文數(shù)量高于國外發(fā)文數(shù)量。2004、2009與2017等3個年份是國內(nèi)學(xué)者關(guān)于城市群生態(tài)安全研究成果的小高峰,2008—2009年的發(fā)文量增幅58.9%,呈顯著增長,2009—2017年呈波動式增長;2013年是國外學(xué)者關(guān)于城市群生態(tài)安全研究的高頻年份,2009—2010年國外發(fā)文量增幅55%,2013—2014年降幅60%,2014年后呈直線式上升,整體上漲幅不定。2015年至2018年2月,國家先后批復(fù)了七大城市群,各大城市群呈現(xiàn)規(guī)模型發(fā)展趨勢。近年來,國內(nèi)城市群發(fā)展規(guī)劃不斷提出建立城市群發(fā)展協(xié)調(diào)機制,城市群中生態(tài)安全狀況受到各界的廣泛關(guān)注?；趪艺叩闹贫ㄅc實施,未來幾年國內(nèi)關(guān)于城市群生態(tài)安全研究將會出現(xiàn)一個至高點,學(xué)者們的研究成果數(shù)量也會呈現(xiàn)不斷上升態(tài)勢。

國外學(xué)者關(guān)于城市群生態(tài)安全發(fā)文量相對較低,基于已有文獻,對其學(xué)科屬性進行聚類,結(jié)果如表1與圖2所示。

表1 WOS數(shù)據(jù)庫中城市群生態(tài)環(huán)境安全學(xué)科頻次

圖2 WOS數(shù)據(jù)庫中城市群生態(tài)安全學(xué)科分布圖Fig.2 The subject distribution of urban agglomeration ecological security in WOS database

表1中展現(xiàn)了WOS數(shù)據(jù)庫中關(guān)于城市群生態(tài)安全學(xué)科出現(xiàn)頻率,其中環(huán)境科學(xué)&生態(tài)學(xué)與工程學(xué)占比最高,分別為28.4%與20.04%;此外,該研究還涉及涵蓋計算機科學(xué)、地質(zhì)學(xué)土木和材料科學(xué)等學(xué)科,優(yōu)勢在于城市群生態(tài)安全研究所涉科目較為豐富,不局限于環(huán)境、生態(tài)學(xué)類;不足之處在于所分布學(xué)科中心度較低、各學(xué)科的交叉性不足。早在1926年R.S. Woodworth使用了跨學(xué)科(interdisciplinary)一詞,跨學(xué)科是進行的涉及兩個或兩個以上學(xué)科的交叉研究[8];楊永福[9]等認(rèn)為交叉學(xué)科研究有助于補充單一學(xué)科的局限性。具體而言,地理科學(xué)彌補研究過程中微觀要素動態(tài)變化問題,趨向于自然要素的變化;公共管理學(xué)科的引入反應(yīng)出城市群發(fā)展過程中制度與技術(shù)缺陷;計算機科學(xué)進行仿真模擬實驗有助于構(gòu)建出新城市群發(fā)展初期的雛形,具有預(yù)測性作用等。因此,未來城市群生態(tài)安全涉及多學(xué)科交叉研究是科研行為中較為適用的行為模式之一。

1.4 作者發(fā)文量與作者共被引分析

國內(nèi)外學(xué)者關(guān)于城市群生態(tài)安全發(fā)文量、共被引聚類結(jié)果如表2、表3所示。從表2 CNKI與WOS數(shù)據(jù)庫中作者發(fā)文數(shù)量可知,CNKI數(shù)據(jù)庫中檢索出頻次最高的為任志遠(yuǎn),被引10次,被引次數(shù)最高的文獻是陜西省生態(tài)安全及空間差異定量分析,其中被引用次數(shù)排列前三的均是涉及價值測評的文獻;可見有關(guān)生態(tài)安全的研究,學(xué)者們側(cè)重于構(gòu)建評價模型進行定量測度。在CNKI與WOS數(shù)據(jù)庫中發(fā)文數(shù)量排名中,靠前的作者均是國內(nèi)學(xué)者。從表3的WOS數(shù)據(jù)庫中關(guān)于城市群生態(tài)安全作者共被引頻率聚類結(jié)果可知,Costanza R是被引頻次最高的作者,有1名中國學(xué)者排名在高被引學(xué)者第二位,有12名中國學(xué)者在排名前20位中,本研究在WOS數(shù)據(jù)庫中檢索時發(fā)現(xiàn)國外學(xué)者較少提到城市群這一概念,更多提的是都市圈概念;同時有關(guān)生態(tài)安全概念也較少提及,但是以生態(tài)系統(tǒng)安全研究較多,如食物安全、水資源安全等。由此可見,不同國情與面臨的困境不同,致使學(xué)者們研究宏微觀方向有所不同,但從期刊發(fā)文體現(xiàn)來看,國內(nèi)外學(xué)者均認(rèn)為當(dāng)前城市生態(tài)環(huán)境問題是極具重要的研究議題,并致力于不斷突破中。

表2 作者發(fā)文數(shù)量一覽表

表3 WOS數(shù)據(jù)庫中城市群生態(tài)安全作者共被引頻次表

1.5 各國家發(fā)文量與期刊共被引分析

圖3 各國發(fā)文頻次圖Fig.3 The frequency of published papers in each country

CNKI數(shù)據(jù)庫作者發(fā)文所屬國家聚類結(jié)果以中國為主,因而不對其進行國家聚類分析。在WOS數(shù)據(jù)庫中,時間區(qū)域選擇2003—2017年,Node Type設(shè)置為“Country”,閾值設(shè)置為Top100%,選擇Pathfinder算法,最后得到20個節(jié)點、14條連線的國家合作圖譜。從聚類結(jié)果看,發(fā)文最多的是中國達到188篇,其他國家發(fā)文均相對較低。將各國發(fā)文結(jié)果進行歸類統(tǒng)計,如圖3顯示,其中中國占比78.99%,USA與RUSSIA占比6.72%與3.36%,其余國家總計比重不足10%。針對WOS數(shù)據(jù)庫中各國期刊共被引(如圖4所示),時間區(qū)域選取2003—2017年,Node Type設(shè)置“cited journal”,top 50,MST精簡網(wǎng)絡(luò)算法,共出現(xiàn)節(jié)點387,連線487條。由表4結(jié)果可知,期刊共被引頻次最高的是“Landscape Urban Plan”,共被引達到51次,該期刊涉及方向是環(huán)境科學(xué)與生態(tài)學(xué),影響因子為4.563。國內(nèi)刊物“Chinese J APPL ECOLO(應(yīng)用生態(tài)學(xué)報)”被引達到24,排名在第7位,影響因子為2.166,可見國內(nèi)生態(tài)刊物在國際上具有一定影響力。從期刊共被引結(jié)果可知,有15個期刊與生態(tài)、環(huán)境相關(guān),其中SCIENCE與NATURE分別被引26次與20次;地理科學(xué)、管理學(xué)等方向期刊被引頻率較低。關(guān)于城市群生態(tài)安全的研究成果發(fā)布在環(huán)境科學(xué)類期刊上居多,其他期刊對此收錄相對較少,由此反映城市群生態(tài)安全研究的重要文獻主要體現(xiàn)了環(huán)境資源安全、生態(tài)安全等方面,也體現(xiàn)了城市群生態(tài)安全建設(shè)與經(jīng)濟發(fā)展相互協(xié)調(diào)發(fā)展的重要性。隨著國家、公眾等越來越重視與認(rèn)識到生態(tài)安全治理的重要性,國內(nèi)外學(xué)者將生態(tài)安全作為城市群建設(shè)與治理的重要內(nèi)容與落腳點。

圖4 期刊共被引圖譜Fig.4 The total number of periodicals citation

2 研究熱點與趨勢文獻計量分析

2.1 文獻共被引頻率分析

研究者們通過CNKI、WOS等數(shù)據(jù)進行主題檢索獲取文獻并予以引用,被引用的文章稱為被引文獻,被引文獻的第一作者稱被引作者,被引用的頻次很高的論文或機構(gòu)稱為“高被引作者或機構(gòu)”。高頻被引文獻通常為該學(xué)科的知識基礎(chǔ)來源,高被引作者或機構(gòu)在其所研究的領(lǐng)域里具有較大及深遠(yuǎn)的影響力,其研究成果對該學(xué)科領(lǐng)域的發(fā)展做出了較大作用與貢獻。在CiteSpace軟件可視化分析具體操作中,文獻時間區(qū)間選擇2003—2017年,Node Type選擇“Cited reference”,閾值設(shè)置為Top 100 per slice,選取最小生成樹(MST)算法精簡網(wǎng)絡(luò),最后得到1043個節(jié)點、1000條連線的文獻共被引,年輪的厚度與該年的文獻被引頻次成正比,WOS數(shù)據(jù)庫中城市群生態(tài)安全文獻共被引高頻次情況如表5顯示。

結(jié)果顯示,位居最前列是國內(nèi)學(xué)者Gong JZ與Li YF,來源期刊是Ecological Modelling;排名前十位被引文獻中,有6篇文獻來源期刊是生態(tài)環(huán)境類,3篇文獻來源于城市規(guī)劃類,1篇文獻來源于海洋管理。國內(nèi)城市群生態(tài)安全高頻引用文獻具體內(nèi)容如下：Gong JZ[10]認(rèn)為城市生態(tài)安全的變化對城市生態(tài)環(huán)境的維護和改善具有重要意義,并以廣州市生態(tài)安全評價的初步空間數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),建立了基于元胞自動機的生態(tài)安全預(yù)測模型;Li YF[11]認(rèn)為在生態(tài)網(wǎng)絡(luò)理論中,網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生的效率與復(fù)原力是網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中基本互補屬性,網(wǎng)絡(luò)中各因素間的平衡對于生態(tài)系統(tǒng)的長期可持續(xù)性至關(guān)重要。根據(jù)CNKI數(shù)據(jù)庫顯示,國內(nèi)學(xué)者對城市群生態(tài)安全研究推陳出新,如黃國和等[12]提出了珠三角城市群生態(tài)安全保障技術(shù)體系;王祥榮等[13]則以長三角城市群為例進行生態(tài)安全保障關(guān)鍵技術(shù)研究與集成示范;楊天榮[14]運用GIS與RS技術(shù)并基于最小累積阻力模型構(gòu)建了區(qū)域生態(tài)安全格局,從而進行生態(tài)安全空間結(jié)構(gòu)優(yōu)化與布局;胡志仁[15]從資源、環(huán)境、人口、經(jīng)濟與社會角度對珠三角城市群生態(tài)安全進行評價與預(yù)測分析;劉菁華等[16]以京津冀城市群為例,認(rèn)為城市群中極增長作用一定程度上破壞了區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)安全,因此科學(xué)預(yù)測具有前瞻性。

表4 各國期刊共被引一覽表

表5 WOS數(shù)據(jù)庫中城市群生態(tài)安全文獻共被引頻次表

2.2 高頻關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析

關(guān)鍵詞發(fā)生頻率反應(yīng)出一段時間研究主題的前沿?zé)狳c及整個關(guān)鍵詞在共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中的核心力度,即關(guān)鍵詞中心度。本文依照中心度對共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)分析中的關(guān)鍵詞進行排序(表6),從而總結(jié)各時期城市群生態(tài)安全的研究熱點主題?？傮w來看,2003—2009年間國內(nèi)生態(tài)安全作為研究主題呈現(xiàn)出較高的中心度。具體上,2003年國內(nèi)學(xué)者研究的相關(guān)關(guān)鍵詞數(shù)量最多,包括生態(tài)安全、可持續(xù)發(fā)展、城市群、指標(biāo)體系及區(qū)域生態(tài)安全,體現(xiàn)學(xué)者對生態(tài)安全研究逐漸轉(zhuǎn)為微觀、特性的區(qū)域及城市群生態(tài)安全研究,評價研究作為其研究范式之一;2004—2006年研究關(guān)鍵詞包括生態(tài)安全評價、土地資源、生態(tài)承載力、土地生態(tài)安全、生態(tài)環(huán)境與生態(tài)足跡,學(xué)者們關(guān)于生態(tài)安全研究側(cè)重于環(huán)境資源、環(huán)境承載力研究,研究重點轉(zhuǎn)向生態(tài)資源要素研究;2008—2009年研究關(guān)鍵詞主要包括長株潭城市群、生態(tài)安全格局、土地生態(tài),城市群生態(tài)安全逐漸向宏觀方向轉(zhuǎn)變。

表6 關(guān)鍵詞頻次及中心度一覽表

從研究成果來看,國內(nèi)關(guān)于城市群生態(tài)安全的研究在2003年處于起步階段,生態(tài)安全內(nèi)涵、可持續(xù)發(fā)展、區(qū)域生態(tài)安全等研究領(lǐng)域是該階段生態(tài)安全研究的主要內(nèi)容。其中“生態(tài)安全”關(guān)鍵詞的四周共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點密集,中心度最強,是整個研究領(lǐng)域的核心節(jié)點,也是研究熱點;“區(qū)域生態(tài)安全”、“可持續(xù)發(fā)展”、“指標(biāo)體系”等關(guān)鍵詞體現(xiàn)出生態(tài)安全研究的思路與方向?；诰W(wǎng)絡(luò)共現(xiàn)聚類結(jié)果顯示,2004—2006年間城市群生態(tài)安全相關(guān)研究發(fā)展處于快速發(fā)展期,出現(xiàn)了較多關(guān)鍵詞數(shù)目,產(chǎn)生了多樣化的研究主題及復(fù)合的研究網(wǎng)絡(luò),并具有相對均衡的中心度。這一時期,其研究主題主要集中在“生態(tài)安全評價”與“土地生態(tài)安全”與“生態(tài)足跡”等特色的生態(tài)類型進行研究與評價。2007—2009年間,城市群生態(tài)安全研究進入穩(wěn)定發(fā)展期,城市群生態(tài)安全的研究成果文獻出現(xiàn)一些模糊詞頻,如長株潭城市群等。城市群生態(tài)安全評價研究中,“生態(tài)安全評價”與“指標(biāo)體系”等呈現(xiàn)出較高的中心度,“PSR模型”成為生態(tài)安全系統(tǒng)評價的主要方法;“可持續(xù)發(fā)展”與“生態(tài)承載力”等是城市群生態(tài)安全的評價指標(biāo),“生態(tài)文明”是城市群生態(tài)安全起步發(fā)展的背景。2010年后,城市群生態(tài)安全研究還未出現(xiàn)具體關(guān)鍵詞頻。

相較于國內(nèi),國外關(guān)于城市群生態(tài)安全研究起步于2003年,但該年份研究文獻稀少,主頻關(guān)鍵詞是Security(安全),2003—2007年WOS數(shù)據(jù)庫中關(guān)于城市群生態(tài)安全置于短暫停滯期,2007年出現(xiàn)“GI”(Glycemic Index),該詞所指構(gòu)建相應(yīng)的安全評價指標(biāo)體系。2008—2013年是WOS數(shù)據(jù)庫中關(guān)于城市群生態(tài)安全研究的發(fā)展階段,其中,2009年中心詞頻是“Ecological security”(生態(tài)安全),2008年“China”(中國)與“City”(城市)是其研究的主要對象。2010年出現(xiàn)的中心詞頻“Urbanization”(城市化)、“Land use change”(陸地使用變化)及“Landscape”(景觀),可見2010年出現(xiàn)少量有關(guān)城市集群的土地用地及景觀研究。2012—2013年間出現(xiàn)的中心詞頻“Model”(模型)與“Pattern”(模式)是城市群生態(tài)安全研究的主要思路。2014—2017年WOS數(shù)據(jù)庫中關(guān)于城市群生態(tài)安全研究成果較少,進程較緩慢。

2.3 關(guān)鍵詞聚類分析

圖5 CNKI數(shù)據(jù)庫中城市群生態(tài)安全關(guān)鍵詞聚類圖 Fig.5 The urban agglomeration ecological security keyword clustering in CNKI database

國內(nèi)關(guān)鍵詞聚類如圖5、表7所示,國內(nèi)城市群生態(tài)安全研究取得了較大的發(fā)展,關(guān)于城市群生態(tài)安全研究涉及了多學(xué)科、理論基礎(chǔ)與主題多樣化,逐漸形成較為一致的研究理念。具體來看,國內(nèi)城市群生態(tài)安全研究領(lǐng)域形成了較為完整的研究網(wǎng)絡(luò),主要體現(xiàn)在表現(xiàn)研究發(fā)展脈絡(luò)的共引線與研究基礎(chǔ)的關(guān)鍵節(jié)點文獻等方面,但理論基礎(chǔ)與研究體系框架尚不足,前沿分支較少。#0聚類“生態(tài)安全”研究是該研究領(lǐng)域最早達到閾值的聚類團,開始于2003年,關(guān)鍵年份出現(xiàn)在2010年,聚類大小113,聚類效率0.958,其中包括綠洲、產(chǎn)業(yè)發(fā)展、全球化、人居環(huán)境科學(xué)、中國犯罪學(xué)六大關(guān)鍵詞。#1聚類是“生態(tài)足跡”在2009—2013年被引用次數(shù)較多,節(jié)點與其他相關(guān)研究有著密集的連結(jié)線,呈現(xiàn)聚類中心性高的特征,形成了具有較強凝聚力的研究網(wǎng)絡(luò)。該階段擴展了生態(tài)安全概念的認(rèn)知,多運用環(huán)境庫茲涅茨曲線研究生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟增長之間的協(xié)同性;通過構(gòu)建綜合評價模型測算生態(tài)足跡、生態(tài)承載力與可持續(xù)發(fā)展之間的關(guān)系。具體關(guān)鍵詞包括基尼系數(shù)、重心模型、最優(yōu)規(guī)模、人均水資源生態(tài)承載力與平衡性。#2聚類是“城市群”,關(guān)鍵詞包括生態(tài)環(huán)境、長江三角洲,研究主題與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整相關(guān)。隨著生態(tài)建設(shè)的不斷推進,中國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)面臨優(yōu)化與升級,因此學(xué)者立足生態(tài)視角研究城市群產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整文獻較豐富。#8聚類中耦合協(xié)調(diào)度、沿海城市、城市空間管制是高頻詞匯,學(xué)者們基于DPSIR模型構(gòu)建城市生態(tài)環(huán)境評價指標(biāo)或基于耦合度模型測算城鎮(zhèn)經(jīng)濟發(fā)展與生態(tài)環(huán)境之間的協(xié)調(diào)關(guān)系。#3、#4聚類結(jié)果分別是“土地安全”與“土地生態(tài)安全”,關(guān)鍵詞有長株潭城市群、安全評價、評價方法,關(guān)于土地生態(tài)安全的研究以綜述為主要形式。#5、6聚類結(jié)果分別是“生態(tài)安全評價”與“生態(tài)效率”,其中包括土地資源、層次分析法、旅游生態(tài)安全與長江中游城市群。#7是“生態(tài)安全格局”,#18聚類是“城市生態(tài)安全格局”,可見時隔五年,生態(tài)安全格局研究得以細(xì)化,其關(guān)鍵詞體現(xiàn)了安全格局、生物多樣性與關(guān)中城市群,相較于其他研究主題,#18、#11聚類較為新穎,聚類效率均高于0.8,是城市群生態(tài)安全的研究熱點。#11聚類結(jié)果是生態(tài)系統(tǒng)服務(wù),關(guān)鍵詞頻是保護生物多樣性、外來入侵物種、國土空間?！兜厍蛏蟾?012》指出自然環(huán)境與生物物種的重要性,維系生物多樣性、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與人類的共存關(guān)系利于人類社會的可持續(xù)發(fā)展。

表7 關(guān)鍵詞聚類一覽表

圖6 WOS數(shù)據(jù)庫中城市群生態(tài)安全關(guān)鍵詞聚類圖Fig.6 The urban agglomeration ecological security keyword clustering in WOS database

國外關(guān)鍵詞聚類如圖6、表7所示,國外研究起源早于國內(nèi)。國外城市群生態(tài)安全研究網(wǎng)絡(luò)較為離散,關(guān)鍵詞中心度低。國外城市群生態(tài)安全研究最早出現(xiàn)的聚類詞頻是#16“生態(tài)”,發(fā)生于2003—2007年,研究中心關(guān)鍵詞包括天氣、空氣污染,其節(jié)點中心性不強,周邊連接線稀疏,后續(xù)相關(guān)研究較少。處于關(guān)鍵年份2012年的聚類詞頻有#3 5 8 14,分別是植物、環(huán)境保護、質(zhì)量與邏輯回歸。其中#3內(nèi)含的關(guān)鍵詞有城市遙感與算法,#5包含關(guān)鍵詞有PSR、濕地、省會與生態(tài)安全,#8包含有水環(huán)境質(zhì)量、社區(qū)等,#14內(nèi)含評價方法。2012年出現(xiàn)的四個關(guān)鍵詞聚類具有一定的相關(guān)性,該階段注重對環(huán)境的探討研究、包括自然環(huán)境中的植物、水、生物等微觀生態(tài)系統(tǒng),以城市或農(nóng)村中環(huán)境質(zhì)量為調(diào)研對象。#2、4、0、7、9、17均為2013年出現(xiàn)的聚類詞頻,分別是決策支持、框架、生態(tài)環(huán)境、生態(tài)安全模式、水環(huán)境質(zhì)量、壓力—響應(yīng)模式。#2中具體包含森林、合理化發(fā)展,#4中有仿真預(yù)測、地理學(xué)加權(quán)回歸,#0中含驅(qū)動因素與城市擴張,#7中含城市景觀聯(lián)系,#9中主要側(cè)重于生態(tài)安全評價,#17包括可使用土地與綜合評價方法。綜上提到的聚類詞頻中,定量模型占據(jù)較大比重,具體研究學(xué)科偏向于環(huán)境科學(xué)。可見,WOS數(shù)據(jù)庫中高頻關(guān)鍵詞所屬的文章以構(gòu)建數(shù)量模型為主要范式,通過測量探究地區(qū)生態(tài)安全狀況。2015年出現(xiàn)的聚類詞僅有#6與13,所指“污染”與“增長”,研究題材較為新穎,聚類效率分別是0.966與0.942。#6所含的關(guān)鍵詞有策略與生態(tài)恢復(fù),#13包含的關(guān)鍵詞是城市增長與安全用地規(guī)劃。從2015年始,以“環(huán)境污染第三方治理”為代表的治理恢復(fù)產(chǎn)業(yè)興起,生態(tài)恢復(fù)有助于保障區(qū)域生態(tài)安全與可持續(xù)發(fā)展,生態(tài)恢復(fù)的關(guān)鍵在于提高生態(tài)恢復(fù)功能,即增強生態(tài)產(chǎn)品能力建立科學(xué)決策機制等。隨著經(jīng)濟增長與城市人口的快速集聚,城市擴張效應(yīng)顯著,快速的城鎮(zhèn)化對生態(tài)環(huán)境與資源集約帶來了挑戰(zhàn)。因此,合理規(guī)劃城市增長邊界,以質(zhì)量增長代替效率增長是城市轉(zhuǎn)型發(fā)展的關(guān)鍵。國內(nèi)外研究成果體現(xiàn)了“生態(tài)優(yōu)先”原則,廣泛應(yīng)用“精明增長”方式,對城市空間進行科學(xué)管理,提升城市內(nèi)部空間績效。

2.4 主題演化對比分析

通過對文獻主題詞或關(guān)鍵詞進行突變詞分析,來探索目前在城市群研究領(lǐng)域的研究趨勢及研究的新興領(lǐng)域,基于CiteSpace軟件中Time Zone功能找尋突發(fā)性詞匯來反映該領(lǐng)域的研究方向。某個聚類所包含的突發(fā)節(jié)點越多,該領(lǐng)域就越活躍或是研究的新興趨勢。

從表8中關(guān)于CNKI與WOS數(shù)據(jù)庫城市群生態(tài)安全突變詞可見,國內(nèi)外關(guān)于其研究的突變詞數(shù)量均較少;相比而言,國內(nèi)突變詞數(shù)量高于國外?；谇拔闹袊怅P(guān)于城市群生態(tài)安全研究數(shù)量較少問題分析來看,國內(nèi)出現(xiàn)突變詞數(shù)量有理可依,而從自身情況來看,15年間僅出現(xiàn)五個突變詞,說明國內(nèi)學(xué)者關(guān)于城市群生態(tài)安全問題研究視角相對比較集中。從突變詞強度來看,國內(nèi)城市群生態(tài)安全突變詞強度最高為“可持續(xù)發(fā)展”,頻率強度為6.9936,產(chǎn)生于2003年,結(jié)束于2005年,發(fā)生周期十分短。其次為“生態(tài)安全”,突現(xiàn)頻率僅次于可持續(xù)發(fā)展,頻率達6.109,產(chǎn)生于2003年,結(jié)束于2008年。2014—2017年高頻詞是PSR模型,PSR模型是經(jīng)濟聯(lián)合與發(fā)展組織(OCED)和聯(lián)合國環(huán)境發(fā)展署(UNEP)構(gòu)建出的壓力—狀態(tài)—響應(yīng)模型,多運用于構(gòu)建可持續(xù)發(fā)展評價指標(biāo)體系,其頻率為3.5546。廣義的生態(tài)安全是人類生存條件或生態(tài)系統(tǒng)所達到的一種狀態(tài),它是一種動態(tài)的概念,包括區(qū)域生態(tài)安全與城市生態(tài)安全等角度;2003—2006年突現(xiàn)詞是區(qū)域生態(tài)安全,頻率為3.101。最后,出現(xiàn)頻率最低是土壤資源,頻次為2.9301,開始于2006年,結(jié)束于2008年。城市耕地生態(tài)安全與農(nóng)業(yè)生態(tài)安全逐漸成為城市群生態(tài)安全的研究熱點;城市生態(tài)安全格局是城市群生態(tài)安全領(lǐng)域高度系統(tǒng)化的研究前沿。相比而言,國外研究起源早于國內(nèi),但突現(xiàn)詞頻單一,未突破已有的研究范式。國外關(guān)于城市群生態(tài)安全研究的高頻詞僅有Model(模型),頻率為3.0894,開始于2014年,結(jié)束于2017年;可見國外學(xué)者們擅于通過相關(guān)模型測算城市群生態(tài)安全系統(tǒng)中各要素的安全系數(shù),從而了解其安全狀況。近15年間,國外學(xué)者對其相關(guān)研究進入了停滯期,最早數(shù)據(jù)追蹤至1996年,研究對象主要是針對發(fā)展中國家及處于貧困和邊緣化的地區(qū)或國家。具體來看,WOS數(shù)據(jù)庫收錄城市群生態(tài)安全文獻多來源于國內(nèi)學(xué)者,被引學(xué)者與被引文獻以國內(nèi)學(xué)者及其成果居多,但在論文被引比重上,國外學(xué)者占據(jù)相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢。2008—2010年間詞頻共現(xiàn)以中國、城市化及安全為主;Dust(污染)與Growth(增長)是國外城市群生態(tài)安全高頻研究熱點。

表8 CNKI和WOS數(shù)據(jù)庫中突變詞表

3 研究結(jié)論與發(fā)展態(tài)勢

本文利用信息可視化軟件CiteSpaceⅢ,通過作者發(fā)文量、發(fā)文量與作者共被引網(wǎng)絡(luò)、各國發(fā)文量與期刊共被引網(wǎng)絡(luò)分析、文獻與高頻關(guān)鍵詞共被引網(wǎng)絡(luò)分析、及關(guān)鍵詞聚類分析等,繪制出2003—2017年國內(nèi)外城市群生態(tài)安全的研究主題及其主題演化路徑。研究發(fā)現(xiàn)國內(nèi)外城市群生態(tài)安全研究具有如下結(jié)論。

總體來看,15年來城市群生態(tài)安全研究逐漸將城市生態(tài)系統(tǒng)格局與城市生態(tài)演化過程相結(jié)合進行分析與評價,不斷關(guān)注社會、經(jīng)濟等維度對生態(tài)系統(tǒng)的影響。城市群生態(tài)系統(tǒng)評價成為架構(gòu)城市群生態(tài)安全關(guān)鍵詞聚類網(wǎng)絡(luò)、研究主題演化路徑的重要核心。整體上,國內(nèi)外城市群生態(tài)安全研究趨勢從早期的生態(tài)安全轉(zhuǎn)向區(qū)域生態(tài)安全,現(xiàn)趨向于區(qū)域生態(tài)安全格局構(gòu)建。然而不足之處在于,首先是研究視角不夠新穎,較少立足于內(nèi)部機理研究,未能把握城市群生態(tài)安全的來源、演進及發(fā)展趨勢等;其次是現(xiàn)有研究多是“拿來主義”,缺乏與城市群生態(tài)安全的系統(tǒng)性、城市群的特征等相結(jié)合,簡單的把城市生態(tài)安全的相關(guān)觀點套用在城市群生態(tài)安全研究;第三,研究前沿缺乏多層次探索,雖然注重外部框架構(gòu)建,但是忽視內(nèi)部基本生態(tài)要素的安全性;最后,研究學(xué)科范式與理論視角局限,研究方法集中于概念辨析等理論探討或?qū)嶒灱皩嵶C分析,如只立足于某城市進行生態(tài)安全測度。

綜上,現(xiàn)有的國內(nèi)外城市群生態(tài)安全缺乏研究領(lǐng)域的拓展與延伸,對城市群生態(tài)安全沒有成型的概念界定,研究節(jié)點缺乏連續(xù)性與可持續(xù)性。隨著城市化進程加劇,城市群構(gòu)建大勢所趨,傳統(tǒng)城市的“先污染后治理”發(fā)展模式已不符合城市群的可持續(xù)發(fā)展,把握城市群外部生態(tài)安全格局與內(nèi)部生態(tài)系統(tǒng)安全性則顯了十分重要。狹義上的生態(tài)系統(tǒng)安全是指生態(tài)系統(tǒng)完整性和健康的整體水平反映,廣義上的生態(tài)系統(tǒng)安全是指避免因為資源環(huán)境的缺乏與承載力降低等影響到經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展,甚至引發(fā)社會動蕩等問題。生態(tài)安全格局是一種空間格局,也稱生態(tài)安全框架,城市群生態(tài)安全格局非常強調(diào)城市群所在區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的穩(wěn)定性;不同城市群由于所在區(qū)域地理位置、經(jīng)濟發(fā)展水平與狀態(tài)、社會文化理念、環(huán)境資源優(yōu)勢以及技術(shù)等各類因素的不同,在設(shè)計城市群發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃時需要重點與整體性考慮城市群生態(tài)安全格局。因此,立足于多角度、通過多方式記錄和研究城市群空間格局變化情況與生態(tài)演繹過程是避免信息不對稱的方式之一。要素是構(gòu)成系統(tǒng)的基本組成部分,系統(tǒng)對要素起到?jīng)Q定與支配作用,要素與系統(tǒng)二者之間互相影響。生態(tài)系統(tǒng)中的空氣、水、土等綠色資源環(huán)境和食物等基本要素,其安全與穩(wěn)定作用于生態(tài)系統(tǒng)的循環(huán)發(fā)展,生態(tài)系統(tǒng)的安全與完整性對這些要素的安全起到保障作用。城市群生態(tài)系統(tǒng)中各要素決定了生態(tài)系統(tǒng)的屬性,并建構(gòu)了城市群生態(tài)安全格局,城市群生態(tài)安全格局保證系統(tǒng)中各要素的穩(wěn)定與持續(xù)發(fā)展。城市群通過整合城市中各類優(yōu)勢資源,實現(xiàn)地區(qū)經(jīng)濟、社會及生態(tài)等效益最大化。關(guān)于如何保障城市群生態(tài)安全問題,本研究認(rèn)為在城市群起步發(fā)展階段平衡生態(tài)治理與經(jīng)濟發(fā)展的關(guān)系,保持生態(tài)關(guān)系的平衡尤為重要。

因此,如何充分發(fā)揮城市群的“極”增長作用,同時維持自然系統(tǒng)穩(wěn)定安全與改善區(qū)域生態(tài)脆弱性,未來城市群生態(tài)發(fā)展研究存在以下幾個途徑。其一，以區(qū)域整體視角,擯棄以往城市生態(tài)安全的局限性,展開城市群多維度研究,強化城市群生態(tài)安全理論基礎(chǔ)研究,立足于多學(xué)科、多角度研究如何實現(xiàn)人與生態(tài)的平衡發(fā)展及復(fù)合人工生態(tài)系統(tǒng)的建構(gòu)等。其二,當(dāng)前已構(gòu)建的城市群有長三角城市群、珠三角城市群等,應(yīng)從外部結(jié)構(gòu)與內(nèi)部資源配置等角度對以成型城市群進行解剖分析,在構(gòu)建其他城市群時,注重內(nèi)部機理與外部制度的作用性。第三,應(yīng)將數(shù)字治理與大數(shù)據(jù)引入維護城市群生態(tài)安全之中,城市群生態(tài)安全網(wǎng)絡(luò)化治理將成為未來研究的一個重要方向。從經(jīng)驗來看,足以構(gòu)建為城市群的城市一般具有共性與互補性。城市中的環(huán)境與資源要素是城市的各個分支,缺一不可,城市中生態(tài)安全是保障城市群得以持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵,會出現(xiàn)城市群的原因是由于城市發(fā)展不足以實現(xiàn)高質(zhì)量、高效益且可持續(xù)性的穩(wěn)定發(fā)展。城市與城市的聯(lián)合在一定程度上足以解決單一的城市發(fā)展困境,然而城市群在未來發(fā)展中也會面臨城市發(fā)展過程中的歷史問題,因此防患于未然,做好城市群的評價與預(yù)測、掌控城市群的資源量與消耗量、從宏觀格局上把握城市群的構(gòu)建格局,從微觀上把握城市群內(nèi)部各城市相同及不同要素間的關(guān)系。優(yōu)先解決城市群中發(fā)展與治理之間的關(guān)系,追求經(jīng)濟發(fā)展與生態(tài)的平衡與協(xié)調(diào)是未來各大城市群發(fā)展中普通需要完成的任務(wù)。同時,關(guān)于城市群生態(tài)安全研究回歸城市群生態(tài)安全的本原性也十分重要,構(gòu)建系統(tǒng)評價指標(biāo)是維護安全的關(guān)鍵,評價城市群生態(tài)安全狀況一方面可以通過RS、GIS等進行遙感動態(tài)監(jiān)測;另一方面也可以結(jié)合評價指標(biāo)體系的構(gòu)建,進行各指標(biāo)的靜態(tài)測度?？傊?城市群生態(tài)安全離不開城市生態(tài)安全,整體與部分相互依存、相輔相成。