韋想云 朱國(guó)平, 3, 4

研究論文

基于文獻(xiàn)計(jì)量分析的南極海洋保護(hù)區(qū)研究動(dòng)態(tài)

韋想云1, 2朱國(guó)平1, 2, 3, 4

(1上海海洋大學(xué)海洋科學(xué)學(xué)院, 上海 201306;2上海海洋大學(xué)極地研究中心, 上海 201306;3大洋漁業(yè)資源可持續(xù)開(kāi)發(fā)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室極地海洋生態(tài)系統(tǒng)研究室, 上海 201306;4國(guó)家遠(yuǎn)洋漁業(yè)工程技術(shù)研究中心, 上海 210306)

南大洋生物資源養(yǎng)護(hù)與區(qū)域治理一直為全球其他區(qū)域樹立典范, 而南極海洋保護(hù)區(qū)(Antarctic Marine Protected Area, AMPA)自提出以來(lái)便受到了全球?qū)W者的廣泛關(guān)注。為了更為全面地了解AMPA的研究狀況和熱點(diǎn)問(wèn)題, 本研究以Web of Science核心數(shù)據(jù)庫(kù)中有關(guān)AMPA的文獻(xiàn)為樣本, 融合CNKI數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)信息, 運(yùn)用文獻(xiàn)計(jì)量分析對(duì)1995年后AMPA研究狀況進(jìn)行了分析。結(jié)果表明, 自2015年以來(lái)涉及AMPA的文獻(xiàn)數(shù)量增速較快, 研究學(xué)科交叉明顯, 發(fā)文主要集中于極地海洋及生物學(xué)領(lǐng)域。澳大利亞、美國(guó)等為開(kāi)展AMPA研究較為突出的國(guó)家?；谖墨I(xiàn)共被引聚類分析可知, 關(guān)于AMPA的研究涵蓋8個(gè)類群, 分別是生態(tài)系統(tǒng)管理、景觀制圖、長(zhǎng)期管理、空間分布、潛在性影響、海洋生物多樣性養(yǎng)護(hù)、預(yù)防性空間保護(hù)和無(wú)冰區(qū)等。主要研究方向?yàn)楣芾韺W(xué)、環(huán)境科學(xué)和生態(tài)學(xué)以及計(jì)算機(jī)信息技術(shù)等。基于突變檢測(cè)結(jié)果顯示, 涉及AMPA研究的前沿?zé)狳c(diǎn)方向包括管理學(xué)與AMPA研究的結(jié)合、環(huán)境科學(xué)與生態(tài)學(xué)研究的結(jié)合以及計(jì)算機(jī)信息技術(shù)與多年科考數(shù)據(jù)結(jié)合等。我國(guó)有關(guān)AMPA的研究主要集中在法律層面, 今后需進(jìn)一步加強(qiáng)國(guó)際前沿?zé)狳c(diǎn)方面的研究, 從而為AMPA的推進(jìn)提供中國(guó)智慧, 甚至中國(guó)方案。

南極 海洋保護(hù)區(qū) 科學(xué)知識(shí)圖譜 CiteSpace Web of Science

0 引言

南極地區(qū)自進(jìn)入各國(guó)視野后, 以其遼闊的土地、豐富的資源以及獨(dú)特的政治地位、法律制度、經(jīng)濟(jì)價(jià)值和軍事意義成為國(guó)際社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)[1], 這也成為了早期探索國(guó)家企圖宣布“南極領(lǐng)土主權(quán)”的誘因。1961年6月23日《南極條約》正式生效后, 緩和了南極地區(qū)的國(guó)家沖突, 進(jìn)一步促進(jìn)了對(duì)南極的科學(xué)考察和國(guó)際合作[2]。20世紀(jì)末, 海洋環(huán)境的惡化證明了傳統(tǒng)的海洋管理方式已不足以適應(yīng)新的環(huán)境保護(hù)要求, 日益加劇的海洋環(huán)境危機(jī)迫切需要采用新的管理措施和手段以突破這種不適應(yīng)性和障礙[3], 南極因其更為特殊的地理位置、生態(tài)氣候條件而要求采取更具針對(duì)性的養(yǎng)護(hù)措施, 這也直接導(dǎo)致了1980年南極海洋生物資源養(yǎng)護(hù)委員會(huì)(Commission for the Conservation of Antarctic Marine Living Resources, CCAMLR)的成立。中國(guó)于2007年加入該委員會(huì), 成為除荷蘭外26個(gè)成員國(guó)中最近加入的國(guó)家。該委員會(huì)為根據(jù)《南極海洋生物資源養(yǎng)護(hù)公約》設(shè)立的南極海域管理生物資源的多邊機(jī)構(gòu), 主要職責(zé)是制定養(yǎng)護(hù)措施以及漁業(yè)管理政策, 推進(jìn)對(duì)南極海洋生物資源的養(yǎng)護(hù)與合理利用。而目前備受關(guān)注的南極海洋保護(hù)區(qū)(Antarctic Marine Protected Area, AMPA)事宜也在該組織的框架下開(kāi)展。

關(guān)于AMPA, 因研究背景不同, 其定義也有所差異。本研究采用了CCAMLR關(guān)于AMPA的定義, 即AMPA是為滿足棲息地保護(hù)、生態(tài)系統(tǒng)監(jiān)視或漁業(yè)管理等特定養(yǎng)護(hù)目標(biāo)而限制或完全禁止人類某些活動(dòng), 以便為所有或部分自然資源提供保護(hù)的南極海洋區(qū)域[4]。由此, AMPA在南極條約體系下為養(yǎng)護(hù)南極動(dòng)、植物資源以及保護(hù)脆弱性生態(tài)系統(tǒng)做出了貢獻(xiàn), 其也成為全球各國(guó), 尤其是現(xiàn)有涉及南極事務(wù)的國(guó)家較為關(guān)注的焦點(diǎn)。為此, AMPA正逐漸成為南極生物資源養(yǎng)護(hù)與維護(hù)國(guó)家權(quán)益的重要研究?jī)?nèi)容。近幾年, 國(guó)內(nèi)學(xué)者更多地從構(gòu)建背景與發(fā)展等方面對(duì)AMPA進(jìn)行了總結(jié)和論證[5-8], 也有一些學(xué)者[9-14]基于法律角度論證建設(shè)AMPA應(yīng)遵循的國(guó)際法基礎(chǔ)。而國(guó)際上, 相關(guān)學(xué)者[15-22]以生物學(xué)數(shù)據(jù)、空間系統(tǒng)管理等為基礎(chǔ)探究了建設(shè)AMPA的路徑與方法。總的來(lái)看, 關(guān)于AMPA的研究較為寬泛, 涉及面較廣, 研究熱點(diǎn)不易“捕獲”。因此, 有必要利用計(jì)量學(xué)手段對(duì)現(xiàn)有研究進(jìn)行量化分析, 歸納研究現(xiàn)狀與前沿?zé)狳c(diǎn)。相關(guān)工作可為今后開(kāi)展相關(guān)研究提供思路, 并為我國(guó)學(xué)者開(kāi)展相關(guān)AMPA研究, 乃至國(guó)家管轄區(qū)內(nèi)海洋保護(hù)區(qū)規(guī)劃與研究等提供背景信息。

1 材料與方法

1.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

本研究文獻(xiàn)數(shù)據(jù)主要來(lái)源于Web of Science核心合集數(shù)據(jù)庫(kù)。檢索時(shí)段為1995—2019年, 檢索時(shí)間為2019年8月15日。其中在Web of Science核心合集數(shù)據(jù)庫(kù)中, 利用南極海洋保護(hù)區(qū)、羅斯海、南奧克尼群島等南大洋海洋保護(hù)區(qū)為關(guān)鍵詞進(jìn)行目標(biāo)文獻(xiàn)檢索, 檢索式為“TS = (“Antarctic*” or “South Orkney” or "Ross Sea" or "Southern Ocean") AND TS=("marine protected area*" or “marine conservation area*” or "marine conserve*")”, 檢索文獻(xiàn)為94篇, 并標(biāo)記結(jié)果列表。為確保樣本來(lái)源的嚴(yán)謹(jǐn)性與全面性, 又以“Antarctic marine protected area”為主題進(jìn)行目標(biāo)文獻(xiàn)檢索, 檢索式為基本檢索, 檢索文獻(xiàn)125篇, 并標(biāo)記結(jié)果列表。高級(jí)檢索與基本檢索累積檢索文獻(xiàn)共計(jì)219篇, 對(duì)這些檢索文獻(xiàn)進(jìn)行準(zhǔn)確性檢驗(yàn), 剔除重復(fù)數(shù)據(jù), 最終得到有效文獻(xiàn)128篇, 在數(shù)據(jù)庫(kù)中以“創(chuàng)建引文報(bào)告”(create citation report)的形式提取了相關(guān)文獻(xiàn)的標(biāo)題、作者、關(guān)鍵字、參考文獻(xiàn)、發(fā)表年份、引用量等信息作為分析樣本。

為進(jìn)一步了解我國(guó)學(xué)者關(guān)于AMPA的研究情況, 本研究還在中國(guó)知網(wǎng)以“南極海洋保護(hù)區(qū)”為詞條進(jìn)行主題檢索, 共檢索論文24篇, 剔除不相關(guān)文獻(xiàn), 最終獲取有效文獻(xiàn)17篇。

1.2 分析方法

利用文獻(xiàn)計(jì)量分析方法, 對(duì)樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行了文獻(xiàn)年度發(fā)表量分析、針對(duì)施引文獻(xiàn)的國(guó)家及作者合作的網(wǎng)絡(luò)分析、學(xué)科及關(guān)鍵詞的聚類分析。以上分析利用文獻(xiàn)計(jì)量軟件CiteSpace 5.3.R4進(jìn)行。因計(jì)量統(tǒng)計(jì)方法受限, 中文文獻(xiàn)僅根據(jù)文獻(xiàn)內(nèi)容進(jìn)行了融合分析, 并未納入到計(jì)量分析中。

2 結(jié)果與分析

2.1 文獻(xiàn)數(shù)量年度增長(zhǎng)變化

文獻(xiàn)發(fā)表數(shù)量及被引量是學(xué)科發(fā)展?fàn)顩r的直觀體現(xiàn), 能夠幫助人們從整體上把握該領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)。對(duì)于學(xué)科文獻(xiàn)數(shù)量的分析一定程度上能夠反映學(xué)科發(fā)展的過(guò)程和規(guī)模的大小, 而被引用量是衡量文獻(xiàn)學(xué)術(shù)影響力的重要標(biāo)準(zhǔn)之一[23]。

基于Web of Science數(shù)據(jù)庫(kù)文獻(xiàn)樣本分析可知, 1995—2019年間, AMPA研究論文數(shù)量總體呈上升趨勢(shì), 其中1995—1999年, 論文數(shù)量波動(dòng)變化不明顯, 年平均發(fā)表數(shù)量為1篇; 2001—2009年間論文數(shù)量處于緩慢上升期, 年平均數(shù)量為2.5篇; 2010—2019年文獻(xiàn)數(shù)量大增, 至2018年, 文獻(xiàn)數(shù)量總計(jì)已達(dá)122篇, 而僅2018年就發(fā)表了25篇文獻(xiàn), 為3階段之最。2019年, 至8月已發(fā)表文獻(xiàn)6篇(圖1)?；诖丝芍? 近10年來(lái), AMPA研究已成為熱點(diǎn)話題。國(guó)內(nèi)方面, 我國(guó)自2012年開(kāi)始關(guān)注AMPA, 除2016年(5篇)外, 近幾年的年發(fā)文量基本上維持在1~2篇。

圖1 南極海洋保護(hù)區(qū)研究文獻(xiàn)數(shù)量年度變化趨勢(shì)

Fig.1. The distribution of the bibliographic record on Antarctic Marine Protected Area

2.2 文獻(xiàn)來(lái)源期刊

根據(jù)檢索結(jié)果可知, 與AMPA相關(guān)的文獻(xiàn)發(fā)表在76種期刊中, 表1列出了文獻(xiàn)發(fā)表量居前10的期刊。由表1可知, 發(fā)表有關(guān)AMPA的研究文獻(xiàn)數(shù)量前3的期刊為MARINE POLICY、POLAR BIOLOGY、PLOS ONE等, 這些期刊的影響因子(2018年數(shù)據(jù))均在2.0以上, 平均影響因子為2.8226。其中, 影響因子最高的期刊為ENVIRONMENTAL SCIENCE & POLICY高達(dá)4.816。按文獻(xiàn)發(fā)表數(shù)量來(lái)看, MARINE POLICY最多。分析這些期刊可知, 關(guān)于AMPA研究, 近年來(lái)不僅被南極、海洋相關(guān)的高影響因子期刊所青睞, 如ANTARCTIC SCIENCE、MARINE ECOLOGY PROGRESS SERIES、POLAR BIO-LOGY等, 還越來(lái)越多地受到了其他門類期刊的重視, 如PLOS ONE(開(kāi)放獲取期刊)、DIVERSITY AND DISTRIBUTIONS等。國(guó)內(nèi)期刊方面, 《極地研究》為刊發(fā)AMPA相關(guān)論文最多的期刊(3篇)。

表 1 期刊發(fā)文數(shù)量及其影響因子

*數(shù)據(jù)來(lái)源: CNKI數(shù)據(jù)庫(kù)。

2.3 國(guó)際合作情況及研究機(jī)構(gòu)

根據(jù)Web of Science檢索結(jié)果, 文獻(xiàn)發(fā)表數(shù)量居前10位的國(guó)家(表2)中, 文獻(xiàn)發(fā)表數(shù)量(獨(dú)立作者或者共同作者身份參與研究)最多的為澳大利亞, 共發(fā)表文獻(xiàn)44篇; 其次為美國(guó), 以41篇文獻(xiàn)位居第二; 再次為英國(guó), 發(fā)文數(shù)量31篇, 居于第三; 其余的國(guó)家分別為法國(guó)、新西蘭、德國(guó)、意大利、智利、南非和阿根廷等。前10位國(guó)家中, 半數(shù)國(guó)家居于南半球, 其余國(guó)家大多數(shù)占據(jù)早期探索南極的優(yōu)勢(shì), 因積累了大量的歷史數(shù)據(jù), 對(duì)AMPA的研究較為先進(jìn)。中國(guó)并未出現(xiàn)在前10位, 僅排在第14位(并列排名), 顯示我國(guó)AMPA的研究還有待加強(qiáng)。

知識(shí)圖譜是相關(guān)知識(shí)域可視化最終呈現(xiàn)的圖形, 意在揭示科學(xué)知識(shí)的結(jié)構(gòu)關(guān)系與發(fā)展進(jìn)程[24]。知識(shí)圖譜是以科學(xué)知識(shí)為研究對(duì)象, 以一定的方法描述科學(xué)知識(shí)的發(fā)展進(jìn)程與結(jié)構(gòu)關(guān)系的一種圖形, 顯示了知識(shí)與知識(shí)之間的關(guān)系[25]。通過(guò)CiteSpace將國(guó)家間合作情況進(jìn)行可視化處理, 節(jié)點(diǎn)大小反映機(jī)構(gòu)發(fā)文數(shù)量, 連線的粗細(xì)及密度反映機(jī)構(gòu)合作的緊密程度, 紫色外圈代表高中心性(≥0.1)節(jié)點(diǎn); 由圖2可知, 圖中節(jié)點(diǎn)最大的為澳大利亞、其次為美國(guó)、英國(guó)。由節(jié)點(diǎn)連線的粗細(xì)程度及密度可知, 澳大利亞、美國(guó)以及英國(guó)是進(jìn)行AMPA研究較為突出的國(guó)家, 法國(guó)也是值得關(guān)注的合作國(guó), 其與英國(guó)的合作尤為突出。澳大利亞和英國(guó)與多個(gè)國(guó)家或地區(qū)存在合作關(guān)系, 且緊密程度高; 雖然法國(guó)和南非在AMPA方面研究不突出, 但其卻同多個(gè)國(guó)家保持緊密的合作關(guān)系, 如澳大利亞、新西蘭、德國(guó)等。需要注意的是, 發(fā)文排在前10的國(guó)家均以獨(dú)立提交或聯(lián)合提交的方式向CCAMLR遞交了AMPA建設(shè)提案, 其中法國(guó)和意大利通過(guò)歐盟提交。綜合表2、圖2信息可知, 澳大利亞和美國(guó)不僅在文獻(xiàn)數(shù)量上較為突出, 在以國(guó)家為單位的國(guó)際合作中也可認(rèn)為是AMPA研究的重要國(guó)家。

2.4 文獻(xiàn)發(fā)表作者及其合作情況

由Web of Science數(shù)據(jù)庫(kù)引文分析報(bào)告可知, 有關(guān)AMPA研究的學(xué)者及其合作參與者共514位, 其中發(fā)文數(shù)量最多的前10位學(xué)者如表3所示。這些學(xué)者主要來(lái)自歐洲以及大洋洲, 其中法國(guó)學(xué)者的貢獻(xiàn)度最為顯著, 其次是英聯(lián)邦學(xué)者。

表2 南極海洋保護(hù)區(qū)文獻(xiàn)發(fā)表數(shù)量居前10位的國(guó)家

圖2 國(guó)家間合作科學(xué)知識(shí)圖譜

Fig. 2. Scientific knowledge map of international cooperation

表3 發(fā)文數(shù)量居前10的學(xué)者

2.5 研究學(xué)科及其聯(lián)系情況

基于Web of Science學(xué)科分類, 涉及AMPA的有28個(gè)研究領(lǐng)域, 并將其進(jìn)行可視化處理得出各研究學(xué)科聯(lián)系情況的科學(xué)知識(shí)圖譜。由此可知, 最主要的研究領(lǐng)域?yàn)榄h(huán)境科學(xué)與生態(tài)學(xué)、海洋與淡水生物學(xué)等。研究統(tǒng)計(jì)了發(fā)文數(shù)量前10的學(xué)科領(lǐng)域(表4), 其中以環(huán)境科學(xué)與生態(tài)學(xué)、海洋與淡水生物學(xué)、生物多樣性養(yǎng)護(hù)、海洋學(xué)的文獻(xiàn)數(shù)量較多, 而且還涉及國(guó)際關(guān)系、海洋科學(xué)技術(shù)、地質(zhì)學(xué)、動(dòng)物學(xué)以及政府法律等學(xué)科。各節(jié)點(diǎn)代表研究領(lǐng)域, 兩節(jié)點(diǎn)之間的連線表明相連兩節(jié)點(diǎn)所代表的研究學(xué)科存在交互關(guān)系, 且連線粗細(xì)以及密集程度均表明研究學(xué)科間合作的緊密程度, 連線顏色則表示連線兩節(jié)點(diǎn)代表學(xué)科進(jìn)行合作研究的年份; 其中被紫色圓環(huán)圈住的大圓節(jié)點(diǎn)表示有關(guān)AMPA的重點(diǎn)研究領(lǐng)域。由此可發(fā)現(xiàn), 關(guān)于AMPA的主要研究學(xué)科集中在環(huán)境科學(xué)、生態(tài)學(xué)與生物多樣性中生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)護(hù)這3個(gè)學(xué)科領(lǐng)域。聚類分析中利用Modularity Q值作為網(wǎng)絡(luò)模塊化的評(píng)價(jià)指標(biāo), Q的取值范圍在0~1之間, 聚類網(wǎng)絡(luò)的Q值越大, 表示網(wǎng)絡(luò)聚類效果越好, 當(dāng)Q值大于0.3時(shí)則表明著聚類效果顯著; Silhouette值用于衡量網(wǎng)絡(luò)同質(zhì)性的指標(biāo), 越接近1, 反映網(wǎng)絡(luò)的同質(zhì)性越高, 當(dāng)該值大于0.7時(shí)聚類結(jié)果是具有高信度, 在0.5以上可以認(rèn)為其聚類結(jié)果是合理的[26-27]。因此, 由圖3可知, 基于AMPA研究方向的Q值為0.4078, S值為0.7162。聚類效果顯著, 具有高可信度。

表4 關(guān)于南極海洋保護(hù)區(qū)發(fā)文數(shù)量前10的學(xué)科方向

注: 同一篇文章可能涵蓋多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域, 因此表中百分比為該領(lǐng)域發(fā)文篇數(shù)占納入分析的有效篇數(shù)(128)的比例。

圖3 基于南極海洋保護(hù)區(qū)研究學(xué)科的科學(xué)知識(shí)圖譜

Fig. 3. The scientific knowledge map based on Antarctic MPA

2.6 文獻(xiàn)共被引聚類

文獻(xiàn)共被引分析為基于文獻(xiàn)的引用識(shí)別研究重點(diǎn)和未來(lái)方向的技術(shù)。在學(xué)術(shù)研究中, 文獻(xiàn)引用反映了研究基礎(chǔ), 同一主題下的文章所引用的文獻(xiàn)以及同一篇文獻(xiàn)引用的不同文獻(xiàn)之間, 必定存在共同的研究思路或相似的研究主題。因此, 在探究研究前沿之前先對(duì)該領(lǐng)域的研究知識(shí)基礎(chǔ)進(jìn)行分析十分必要[28]。基于文獻(xiàn)共被引的聚類分析結(jié)果可知, 其Modularity Q值為0.7385, Mean Sihoutte值為0.5。由此, 可認(rèn)為文獻(xiàn)共被引的聚類效果明顯, 聚類結(jié)果合理。對(duì)所有共被引文獻(xiàn)進(jìn)行基于關(guān)鍵詞的聚類分析, 共產(chǎn)生了8個(gè)類群, 且類群間聚類效果良好, 不存在嚴(yán)重重疊的現(xiàn)象, 這表明各類群之間相似程度較低, 即各類群均有各自較為獨(dú)立的研究方向。有關(guān)AMPA的8個(gè)主要方向分別為: Ecosystem management(生態(tài)系統(tǒng)管理)、Landscape mapping(景觀制圖)、Long-term management(長(zhǎng)期管理)、Spatial distribution(空間分布)、Potential effect(潛在性影響)、Marine biodiversity conservation(海洋生物多樣性養(yǎng)護(hù))、Precautionary spatial protection(預(yù)防性空間保護(hù))、Ice-free area(無(wú)冰區(qū))。由此可知, 有關(guān)AMPA的研究領(lǐng)域相差不大, 大多為生物學(xué)、環(huán)境生態(tài)學(xué)及管理學(xué)等多個(gè)學(xué)科。

通過(guò)CiteSpace可得關(guān)鍵詞時(shí)間線的科學(xué)知識(shí)圖譜(圖4), 結(jié)合時(shí)間線對(duì)8個(gè)類群進(jìn)行分析可知, 關(guān)于AMPA的最早研究為“預(yù)防性空間保護(hù)”類群, 主要是圍繞影響南極空間保護(hù)進(jìn)行分析, 該類群的核心研究對(duì)象圍繞AMPA的空間性保護(hù)開(kāi)展, 表明此時(shí)關(guān)于AMPA僅處于預(yù)防提案設(shè)想階段。此后, AMPA逐漸朝著“長(zhǎng)期管理”和“海洋生物多樣性保護(hù)”方向開(kāi)展; 2012年, 空間分布成為AMPA的熱點(diǎn), 至2017年, “生態(tài)系統(tǒng)管理”、“景觀制圖”成為研究熱點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上, 有關(guān)學(xué)者從“預(yù)防性空間保護(hù)”著手, 研究AMPA的“空間分布”、“潛在性影響”、“長(zhǎng)期管理”等。

在生物學(xué)特性方面, 主要集中在Marine biodiversity conservation(海洋生物多樣性養(yǎng)護(hù))類群上[29]?！昂Ｑ笊锒鄻有责B(yǎng)護(hù)”的分布范圍在2006—2013年, 在2008年時(shí)為研究高峰; 此后, 相關(guān)學(xué)者繼續(xù)針對(duì)“海洋生物多樣性養(yǎng)護(hù)”研究AMPA, 并與“景觀制圖”、“空間分布”等類群結(jié)合探討AMPA的新方式。

關(guān)于環(huán)境生態(tài)學(xué)方面, AMPA的研究類群主要為“生態(tài)系統(tǒng)管理”、“無(wú)冰區(qū)”、“海洋生物多樣性養(yǎng)護(hù)”、“潛在性影響”等。針對(duì)AMPA的研究不僅限于初始階段的“預(yù)防性空間管理”, 而且有針對(duì)性的提出相關(guān)南極生物的養(yǎng)護(hù)目標(biāo), 如Camphuysen[30]利用行為信息結(jié)合分布模式確定海鳥的生態(tài)重要海區(qū)。強(qiáng)調(diào)先進(jìn)數(shù)據(jù)的收集和空間分析方法在揭示重要生態(tài)信息中發(fā)揮的作用, 加強(qiáng)了對(duì)近海海鳥分布和活動(dòng)的了解, 從而指導(dǎo)海洋保護(hù)區(qū)的劃定。

圖4 基于時(shí)間線的共被引文獻(xiàn)科學(xué)知識(shí)圖譜

Fig. 4. Scientific knowledge map of co-cited literature based on timeline

強(qiáng)調(diào)人類活動(dòng)對(duì)于南極生態(tài)環(huán)境的影響, 強(qiáng)調(diào)無(wú)冰區(qū)的擴(kuò)張加劇了非本土物種對(duì)南極陸地生物多樣性的威脅, 而人類活動(dòng)高度集中的南極半島將面臨特別風(fēng)險(xiǎn)。此外, 強(qiáng)調(diào)要加強(qiáng)對(duì)影響南極洲的養(yǎng)護(hù)價(jià)值和減輕南極洲生態(tài)破壞所需管理努力的因素考慮。自2008年起, 研究學(xué)者以海洋生物多樣性養(yǎng)護(hù)入手, 探索人類活動(dòng)在AMPA建設(shè)中所發(fā)揮的作用, 建立AMPA對(duì)南極生態(tài)系統(tǒng)的直接或間接影響。

AMPA在空間管理層面上主要由“空間分布”、“預(yù)防性空間保護(hù)”這兩個(gè)類群并結(jié)合“景觀制圖”類群開(kāi)展。由圖3可知, 在時(shí)間軸線上, “預(yù)防性空間保護(hù)”類群是最早開(kāi)展的有關(guān)AMPA的研究[31], 并與景觀制圖聯(lián)系形成新的研究熱點(diǎn)[32], 相關(guān)學(xué)者基于關(guān)鍵物種的區(qū)域空間利用以及空間規(guī)劃、物種分布模型來(lái)確定南極海洋生態(tài)的優(yōu)先保護(hù)次序[19]。2013年, “空間分布”[33]結(jié)合“生態(tài)系統(tǒng)管理”、“長(zhǎng)期管理”和“海洋生物多樣性養(yǎng)護(hù)”成為AMPA的熱點(diǎn)研究方向, 并在此后繼續(xù)發(fā)展。

綜上可知, 關(guān)于AMPA的研究在早期多集中于空間管理保護(hù)層面, 自2007年生物多樣性養(yǎng)護(hù)以及關(guān)鍵物種的潛在性[34]影響逐漸受到研究學(xué)者的關(guān)注。研究方式從單一探討AMPA的空間分布, 關(guān)鍵物種的空間分布轉(zhuǎn)向以多年科考數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)建立空間種群模型[35]。近年來(lái)的研究重點(diǎn)為以生態(tài)系統(tǒng)管理為基礎(chǔ)的AMPA區(qū)域構(gòu)建(即“景觀制圖”)。

2.7 前沿?zé)狳c(diǎn)分析

采用文獻(xiàn)計(jì)量方法可以有效避免文獻(xiàn)選擇時(shí)的主觀性, 利用文獻(xiàn)間的內(nèi)在聯(lián)系客觀地描述問(wèn)題[36], 并在此基礎(chǔ)上凝練研究焦點(diǎn)與前沿信息。整合前述相關(guān)分析, 尤其是研究學(xué)科知識(shí)圖譜(圖3)、發(fā)文數(shù)量前10的學(xué)科方向(表4)、基于時(shí)間線的共被引文獻(xiàn)科學(xué)知識(shí)圖譜分析(圖4)可知, 當(dāng)前針對(duì)AMPA研究主要涵蓋管理學(xué)、生物學(xué)和環(huán)境生態(tài)學(xué)等3個(gè)層面, 具體聚焦在3個(gè)前沿領(lǐng)域。

2.7.1 管理學(xué)與AMPA研究的結(jié)合

由圖4基于時(shí)間線的共被引文獻(xiàn)科學(xué)知識(shí)圖譜可知, 生態(tài)系統(tǒng)管理為近年來(lái)AMPA的研究熱點(diǎn)。在研究AMPA的過(guò)程中, 空間管理對(duì)于生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)發(fā)揮著重要的作用。空間規(guī)劃在學(xué)科分類上屬于管理學(xué)范疇。近年來(lái), 許多學(xué)者均致力于提升空間規(guī)劃的合理性與科學(xué)性, 進(jìn)而更好地制定出更為全面、合理、科學(xué), 且能被CCAMLR[37-38]成員國(guó)接受的AMPA提案。如Ballard等[39]探討在完整的極地海洋生態(tài)系統(tǒng)中的關(guān)鍵物種的生存情況, 以明確羅斯海MPA海洋空間規(guī)劃的可行性與合理性; Southwell等[40]以阿德利企鵝()為例研究大規(guī)模種群評(píng)估為南極和南大洋海鳥的保護(hù)管理提供科學(xué)依據(jù), 以建立一個(gè)系統(tǒng)的MPA網(wǎng)絡(luò); Lynch等[21]提出了一套南極生物數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)管理和使用標(biāo)準(zhǔn), 以提高環(huán)境綜合評(píng)價(jià)的透明度和質(zhì)量, 執(zhí)行南極特別保護(hù)區(qū)(ASPA)和南極特別管理區(qū)(ASMA)的管理計(jì)劃, 提高AMPA環(huán)境管理效力。Hughes等[41]討論人類活動(dòng)對(duì)于南極脆弱生態(tài)系統(tǒng)的影響, 以期建立一個(gè)綜合完善的治理框架, 加強(qiáng)科學(xué)與管理之間的聯(lián)系, 以加強(qiáng)國(guó)際政策的制定和南極環(huán)境的保護(hù)。綜上表明, AMPA的構(gòu)建需要結(jié)合空間規(guī)劃、生態(tài)系統(tǒng)管理等管理學(xué)學(xué)科知識(shí), 正確認(rèn)識(shí)海洋管理, 亦或是生境管理在AMPA中的重要地位, 以達(dá)到最優(yōu)效果。

2.7.2 環(huán)境科學(xué)與生態(tài)學(xué)

由表4可知, 在AMPA發(fā)文數(shù)量前10的學(xué)科方向環(huán)境科學(xué)與生態(tài)學(xué)發(fā)文數(shù)量65篇, 占比50.78%, 位居第一?；贏MPA研究學(xué)科科學(xué)知識(shí)圖譜(圖3)可知, 環(huán)境科學(xué)與生態(tài)學(xué)同其他學(xué)科均有緊密聯(lián)系, 節(jié)點(diǎn)連線顏色由深到淺表示時(shí)間由遠(yuǎn)及近, 這表明環(huán)境科學(xué)與生態(tài)學(xué)是研究AMPA的重要因素。南極脆弱的生態(tài)系統(tǒng)、獨(dú)特的氣候條件以及近年來(lái)多個(gè)海洋保護(hù)區(qū)草案的提交, 吸引了很多學(xué)者的關(guān)注, 如Thaxter等[19]以海鳥索餌范圍可作為確認(rèn)擬定MPA的初步工具, 強(qiáng)調(diào)對(duì)于南極生物多樣性有關(guān)的知識(shí)缺乏仍然存在[42-43], 迫切需要對(duì)南極的生物價(jià)值進(jìn)行大規(guī)模評(píng)估, 以在當(dāng)前和預(yù)測(cè)的未來(lái)環(huán)境變化面前保護(hù)這一全球自然遺產(chǎn)[22]。生物多樣性包含生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)護(hù), 關(guān)注無(wú)冰區(qū)的擴(kuò)張加劇了本土物種對(duì)南極陸地生物多樣性的威脅[44]。探討南極關(guān)鍵物種生境分布[45]與其時(shí)間、環(huán)境變量之間的關(guān)系[46-47], 更多地關(guān)注具有重要生態(tài)意義的物種[48], 以便重點(diǎn)管理和選擇支持生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)護(hù)計(jì)劃的MPA。綜上, 近年來(lái)對(duì)于環(huán)境科學(xué)與生態(tài)學(xué)的研究, 可以更加科學(xué)、合理、有針對(duì)性地根據(jù)南極各海域不同環(huán)境、生態(tài)情況制定MPA, 以實(shí)現(xiàn)科學(xué)建設(shè)AMPA的目的。

2.7.3 計(jì)算機(jī)信息技術(shù)與多年科考數(shù)據(jù)結(jié)合

在圖3中, 科學(xué)技術(shù)節(jié)點(diǎn)同其他節(jié)點(diǎn)連線相對(duì)較粗, 顏色較淺, 這表示科學(xué)技術(shù)近年來(lái)已逐漸成為AMPA的研究熱點(diǎn)。由圖4可知, “景觀制圖”、“空間分布”、“預(yù)防性空間保護(hù)”這3個(gè)類群均為AMPA的研究重點(diǎn)。而景觀制圖的發(fā)展與科學(xué)技術(shù)有著密不可分的關(guān)系。信息技術(shù)的發(fā)展極大地便利了科學(xué)研究工作。計(jì)算機(jī)信息技術(shù)在AMPA相關(guān)研究中發(fā)揮了巨大的作用。以多年記錄所得的南極關(guān)鍵物種數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ), 評(píng)估區(qū)域內(nèi)代表性海洋生物多樣性的潛在價(jià)值, 以此確定保護(hù)區(qū)域的優(yōu)先次序[15]; 動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)海鳥覓食生境, 將物種在繁殖季節(jié)覓食信息數(shù)據(jù)與其他數(shù)據(jù)庫(kù)聯(lián)合使用, 以建立候選海區(qū)的生境關(guān)聯(lián)模型, 促進(jìn)關(guān)鍵物種保護(hù)[19]; 利用先進(jìn)數(shù)據(jù)收集和空間分析方法將揭示重要的生態(tài)信息, 加強(qiáng)對(duì)海鳥[30]、企鵝[49]分布和主要活動(dòng)的了解指導(dǎo)MPA的劃定; 數(shù)學(xué)模型結(jié)合衛(wèi)星遙測(cè)數(shù)據(jù)[47], 并利用地理信息技術(shù)處理手段收集建立有效MPA的生境信息, 以增強(qiáng)對(duì)MPA生物密集度的理解[37]; 研究景觀制圖的生物相關(guān)性在MPA空間規(guī)劃中的應(yīng)用[50-51]以及基于數(shù)據(jù)建模(空間種群模型[35]、動(dòng)態(tài)營(yíng)養(yǎng)模型[45]、海洋模型[52]、環(huán)境模型[53-54])設(shè)計(jì)規(guī)劃潛在MPA。例如, Bassoi等[55]以德雷克海峽與南極半島北部環(huán)境參數(shù)關(guān)系分析鯨類分布; Mormede等[56]以羅斯海鱗頭犬牙南極魚()為例證, 以漁業(yè)數(shù)據(jù)建立的空間分布模型與綜合種群模型進(jìn)行比較; Drouin和Lozier[53]及Frey等[57]根據(jù)大西洋洋底具有顯著速度的測(cè)量數(shù)據(jù)結(jié)合三維數(shù)值模型模擬洋底環(huán)流, 并對(duì)洋流模型進(jìn)行調(diào)整。將該模型與關(guān)鍵物種結(jié)合能否確定AMPA中關(guān)鍵物種保護(hù)區(qū)域內(nèi)的重點(diǎn)保護(hù)要素？利用大氣環(huán)流模型模擬特定區(qū)域海表?xiàng)l件對(duì)于今后南極氣候的影響[58], 是否可以預(yù)測(cè)在AMPA構(gòu)建過(guò)程中氣候因素所起的重要作用？綜上, 計(jì)算機(jī)信息技術(shù)、數(shù)字建模結(jié)合南極地區(qū)關(guān)鍵物種及其生境信息數(shù)據(jù)可以作為規(guī)劃設(shè)計(jì)AMPA的重要工具, 以便精確、科學(xué)、理性地開(kāi)展AMPA的建設(shè)工作。

2.8 中國(guó)研究現(xiàn)狀

自中國(guó)于2007年加入CCAMLR后, 我國(guó)學(xué)者逐漸認(rèn)識(shí)到AMPA研究的重要性, 也從不同角度分析了AMPA的相關(guān)進(jìn)展, 但首篇專注AMPA事宜的文獻(xiàn)發(fā)表于2014年[6]。相關(guān)研究中, 桂靜[5]以AMPA為視角多維度論證了公海保護(hù)區(qū)現(xiàn)狀及其趨勢(shì); 鄭雷和鄭苗壯[6]圍繞羅斯海MPA提案, 闡述了羅斯海MPA提案的設(shè)立背景, 以及羅斯海MPA提案中對(duì)區(qū)域內(nèi)不同海域的不同保護(hù)要求的劃分, 建議從國(guó)家利益出發(fā)維護(hù)我國(guó)的南極合法權(quán)益; 其他學(xué)者[9-14]則更多地基于法律角度論證了構(gòu)建AMPA應(yīng)遵循的國(guó)際法基礎(chǔ)。

目前, 僅在Web of Science核心庫(kù)中檢索到1篇我國(guó)學(xué)者發(fā)表的AMPA相關(guān)論文[59]。進(jìn)一步分析中國(guó)知網(wǎng)的17篇文獻(xiàn)可知, 我國(guó)對(duì)于AMPA的研究主要局限于國(guó)際法、國(guó)家權(quán)益等法律層面。僅有龐小平等[7]運(yùn)用層次分析法和加權(quán)疊加分析, 對(duì)AMPA設(shè)立的適宜性進(jìn)行案例研究。鑒于此, 我國(guó)急需擴(kuò)大研究的學(xué)科范圍, 加強(qiáng)以科學(xué)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)并融合多學(xué)科手段開(kāi)展AMPA建設(shè)合理性的研究。Web of Science核心庫(kù)有限的發(fā)文量也體現(xiàn)出我國(guó)AMPA研究的國(guó)際影響力明顯不足。

3 結(jié)語(yǔ)

為了清晰地認(rèn)識(shí)AMPA的發(fā)展歷程, 本研究借用文獻(xiàn)計(jì)量分析方法對(duì)目前涉及AMPA的文獻(xiàn)進(jìn)行了概括。近5年, 國(guó)際上對(duì)AMPA的關(guān)注度明顯增加, 主要研究國(guó)家多集中在歐、美國(guó)家以及在地緣上比較便利的南半球國(guó)家, 國(guó)家間合作較為緊密的為澳大利亞、法國(guó)、新西蘭以及英國(guó)。由基于AMPA研究學(xué)科及基于時(shí)間線的共被引文獻(xiàn)科學(xué)知識(shí)圖譜可知, AMPA研究涉及多個(gè)學(xué)科方向, 研究學(xué)科交叉明顯, 不僅限于現(xiàn)今已知的生態(tài)學(xué)、生物學(xué)內(nèi)容, 在景觀制圖、空間分布等空間管理層面更需要結(jié)合現(xiàn)代信息技術(shù)。靈活運(yùn)用計(jì)算機(jī)信息技術(shù)和分析手段, 如MATLAB、R語(yǔ)言、ArcGIS等數(shù)據(jù)信息處理工具, 使研究可視化、合理化、透明化、可重復(fù)化?；诖? 建議今后AMPA的研究應(yīng)加強(qiáng)對(duì)南極生物、生境信息以及環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)的收集整理, 加強(qiáng)國(guó)際交流與合作, 促進(jìn)國(guó)家間南極科考數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通, 以期在世界范圍內(nèi)探求AMPA規(guī)劃、管理與建設(shè)的最佳有效途徑, 在科學(xué)框架內(nèi)促進(jìn)南極海洋生物多樣性養(yǎng)護(hù), 保障南極海洋生物資源的養(yǎng)護(hù)與可持續(xù)利用。

中國(guó)在AMPA研究上起步稍晚, 在法理層面有一定進(jìn)展。但在國(guó)際前沿研究方面, 我國(guó)仍處于較為滯后的狀況, 大多數(shù)領(lǐng)域仍為空白?？紤]到當(dāng)前研究AMPA的熱點(diǎn)學(xué)科為法學(xué)、政治學(xué)、管理學(xué)、環(huán)境生態(tài)學(xué)、生物學(xué)以及計(jì)算機(jī)信息技術(shù)等, 以科學(xué)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ), 并融合多學(xué)科知識(shí)和技術(shù)手段論證AMPA建設(shè)的合理性將更具說(shuō)服力, 相關(guān)工作也將極大助力AMPA的研究進(jìn)程推進(jìn)。此外, 當(dāng)前AMPA前沿研究熱點(diǎn)為: 管理學(xué)與AMPA研究相結(jié)合、環(huán)境科學(xué)與生態(tài)學(xué)以及計(jì)算機(jī)信息技術(shù)在AMPA中的應(yīng)用。所以, 以熱點(diǎn)學(xué)科為著眼點(diǎn), 加強(qiáng)學(xué)科間交叉融合, 增強(qiáng)我國(guó)關(guān)于AMPA的研究能力, 將是我國(guó)今后一段時(shí)間內(nèi)亟待開(kāi)展的工作。

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BIBLIOMETRIC ANALYSIS OF ANTARCTIC MARINE PROTECTED AREA RESEARCH

Wei Xiangyun1, 2, Zhu Guoping1, 2, 3, 4

(1College of Marine Sciences, Shanghai Ocean University, Shanghai 201306, China;2Center for Polar Research, Shanghai Ocean University, Shanghai 201306, China;3Polar Marine Ecosystem Lab, The Key Laboratory of Sustainable Exploitation of Oceanic Fisheries Resources, Ministry of Education, Shanghai Ocean University, Shanghai 201306, China;4National Engineering Research Center for Oceanic Fisheries, Shanghai 201306, China)

Regional organizations around the world always cite regional governance and living resources conservation in the Southern Ocean as exemplars. Therefore, researchers worldwide have been interested in Antarctic Marine Protected Areas (AMPAs) since AMPAs were first proposed. Using the Web of Science Core Collection, and combining the relevant data from the China National Knowledge Infrastructure (CNKI), this study identified publications related to AMPAs to gain a comprehensive understanding of the status and priorities of AMPA research. We conducted bibliometric analysis of research published after 1995. Our results show rapid increase in number of publications related to AMPAs and dominance of interdisciplinary studies since 2015. Antarctic Marine Protected Area research has been mainly published in marine or biological journals. Countries active in AMPA research include Australia, the United States and others. Cluster analysis indicates eight main research topics: ecosystem management, landscape mapping, long-term management, spatial distribution, potential effects, marine biodiversity conservation, precautionary spatial protection, and ice-free area. The main research themes are management, environmental science and ecology, and computer information technology. Mutation analysis shows that the frontiers of AMPA research lie in the integration of management and AMPA issues, environmental science and ecology research, and computer information technology and multi-year scientific research data. China's AMPA research has been mainly focused on legal aspects. To contribute Chinese wisdom and support to the promotion of AMPAs, China’s future research needs to further align with international research priorities.

Antarctic, Marine Protected Area, scientific knowledge, CiteSpace, Web of Science

2020年3月收到來(lái)稿, 2020年5月收到修改稿

國(guó)家自然科學(xué)基金(41776185)、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目(2018YFC1406801)和極地考察辦公室協(xié)同創(chuàng)新平臺(tái)建設(shè)項(xiàng)目(JDXT2019-07)資助

韋想云, 女, 1996年生。碩士研究生, 主要從事海洋空間規(guī)劃與管理研究。E-mail: xiangyun_W01@163.com

朱國(guó)平, E-mail: gpzhu@shou.edu.cn

10. 13679/j.jdyj.20200023