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        基于科學知識圖譜的黃河研究演化分析

        2021-10-29 06:15:08李金鎧劉守臨
        西北大學學報(自然科學版) 2021年5期
        關鍵詞:黃河流域黃河高質(zhì)量

        李金鎧,劉守臨,魏 偉,3

        (1.鄭州大學 能源環(huán)境經(jīng)濟研究中心,河南 鄭州 450001;2.鄭州大學 旅游管理學院,河南 鄭州 450001;3.鄭州大學 黃河生態(tài)保護與區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展研究院,河南 鄭州 450001)

        自2019年9月習近平總書記于鄭州提出“黃河流域生態(tài)保護和高質(zhì)量發(fā)展”重大國家戰(zhàn)略后,黃河與黃河流域不再僅僅是部分學者、專家和機構關注的焦點,或是區(qū)域性發(fā)展問題,而是再度成為蔓延其他地區(qū)、全國甚至影響世界的時代熱點,解決黃河流域的問題、難題被定義為事關中華民族復興和永續(xù)發(fā)展的千秋大計。其中,科研作為支撐黃河流域綜合整治、生態(tài)保護與高質(zhì)量發(fā)展的基礎,在資源大量持續(xù)涌入的過程中,黃河研究領域也收獲更多維度視角,注入眾多新興力量,僅中國知網(wǎng)在2019和2020年度收錄的含“黃河”或“黃河流域”關鍵詞的中文核心研究文獻就分別較上一年度增長40.63%和127.41%。

        回溯黃河的研究起源,不難發(fā)現(xiàn)古代黃河相關研究主要圍繞于“防災”和“興利”兩大關鍵詞,且與中國各朝代治國實踐史緊密結合。自夏朝大禹治水起,歷代王朝均關注黃河水患的治理,戰(zhàn)國時期便有“大其下,小其上,隨水而行”此類黃河筑堤方法的史書記載,漢朝時更是正式開啟由政府設置“河堤謁者”等正式官職調(diào)動資源專職治理黃河水患的制度法規(guī)源頭[1]。同時,水患治理之外的黃河利用問題也是各朝代關注熱點且產(chǎn)出頗豐成果,如盛唐時期僅寧夏引黃灌區(qū)灌溉面積便超過100萬畝,涌現(xiàn)出一批如北宋王安石、明朝潘季馴、清朝靳輔等卓有建樹的黃河興利大家[2]。持續(xù)的高政府關注度雖然保證了古代黃河研究領域高質(zhì)量成果的綿延不斷產(chǎn)出,但較高的研究門檻與所處的時代背景也局限了成果的數(shù)量,使得系統(tǒng)全面地梳理研究相關理論體系和宏觀分析領域現(xiàn)狀較為容易。然而,隨著技術升級以及思想演化,現(xiàn)代黃河研究不僅在古代研究的基礎上持續(xù)深入,針對諸如河岸侵蝕、水土保持、洪峰測度,以及水權分配、效益提升、文化發(fā)展等細分領域展開探索,同時一些學者還基于可持續(xù)發(fā)展思想在氣候變化、河流健康、生物多樣性等新興領域論證實踐[3-7]。黃河研究已由“防災”和“興利”兩大關鍵詞擴展延伸為包含“防洪減災”、“生態(tài)保護”、“流域發(fā)展”等多類研究方向在內(nèi)的大型綜合研究領域,其廣度和深度都有了質(zhì)與量的飛躍。

        然而縱觀現(xiàn)代黃河研究文獻,研究更多的是圍繞特定知識點或具體問題開展,既有綜述研究僅聚焦于細分領域,系統(tǒng)整體梳理和總結黃河研究領域中既有成果、深入剖析理論框架和演進路徑的綜述文章相對缺乏。在當前背景下,面對海量、高速增長的黃河研究文獻,如何快速提取有效的信息和知識,及時掌握和更新研究領域的主題變遷,了解領域發(fā)展過程中突現(xiàn)內(nèi)容和重要趨勢方向以提升工作效率無疑具有重要的現(xiàn)實意義。為解決上述問題,本研究基于中國知網(wǎng)數(shù)據(jù)庫,將科學計量學與文本挖掘方法相結合,客觀、定量且科學地研究闡述并借助科學知識圖譜方法可視化分析我國黃河研究領域的現(xiàn)狀、研究熱點、演化路徑并探索前沿動向,不僅有助于科研工作人員高速高效地把握和更新黃河研究領域的發(fā)展階段、核心概念、重點領域和分支脈絡,還可剖析黃河研究發(fā)展的結構與規(guī)律并預測領域研究的發(fā)展趨勢和熱點問題,為資源合理配置提供科學參考。

        1 數(shù)據(jù)來源與研究方法

        1.1 數(shù)據(jù)來源

        學術研究文獻能夠?qū)崟r反映特定領域的研究動態(tài)。本研究以中國知網(wǎng)(CNKI)收錄的黃河相關研究文獻為分析對象,設置如下檢索條件以保證研究的可靠性:①文獻發(fā)表時間設置為1950年1月1日至2020年12月31日,在新中國成立后發(fā)表且被中國知網(wǎng)收錄的全部文獻中篩選;②使用“黃河”或“黃河流域”進行關鍵詞檢索,以保證能夠覆蓋由于“黃河流域生態(tài)保護與高質(zhì)量發(fā)展”國家重大戰(zhàn)略而產(chǎn)出的一批黃河領域研究文獻;③僅在期刊論文數(shù)據(jù)庫中的CSCD來源、北大核心來源及CSSCI來源檢索,確保文獻具有代表性;④選擇中文論文庫。經(jīng)上述篩選后共獲得3 954篇研究文獻,并由人工再次篩選刪除80篇新聞類、宣貫類、期刊征稿類、標準類、政策類,以及文章實際內(nèi)容與黃河研究領域不相關的文獻數(shù)據(jù),最終得到1992—2020年間共3 874篇高水平黃河研究領域代表文獻。

        1.2 研究方法

        本研究基于科學知識圖譜分析法展開研究,使用CiteSpace、SATI等文獻可視化工具將所獲取的黃河研究文獻數(shù)據(jù)資料進行可視化分析,客觀科學地提煉、總結、歸納和梳理得出黃河研究領域基礎知識,探測學科領域研究前沿及演化趨勢,可實現(xiàn)邏輯性與易理解性的共贏[8-9]。同時,由于黃河研究領域文獻數(shù)量大且涉及領域眾多,為更精準地處理和分析數(shù)據(jù),減少研究過程中人員的主觀影響并保證算法的高魯棒性,本研究使用了由Frey等[10]首次發(fā)表于Science期刊上的近鄰傳播方法(affinity propagation,AP)進行聚類分析。通過AP聚類分析,可基于樣本在數(shù)據(jù)層面上的相似性區(qū)分出不同樣本“簇”并尋找各“簇”具有極強代表性的關鍵樣本[11],具體而言可根據(jù)各年份黃河研究領域數(shù)據(jù)特征對研究階段進行劃分,以及基于關鍵詞共現(xiàn)矩陣提取出研究領域的代表性核心主題等。在AP聚類過程中,傳統(tǒng)方法通常根據(jù)不同關鍵詞在文獻或者文獻集中的共同出現(xiàn)次數(shù)來衡量關鍵詞之間的相似程度或者相似性,但在多值共現(xiàn)矩陣中若數(shù)值懸殊將對分析結果會造成一定的偏差,因此本研究衡量關鍵詞間相似程度時采用Equivalence系數(shù)法將多值共現(xiàn)矩陣轉化為[0,1]區(qū)間內(nèi)取值矩陣,以避免數(shù)據(jù)量級懸殊對AP聚類結果造成影響[12-13]。

        此外,詞頻雖然在一定程度上可以反映關鍵詞的重要程度,但是在本研究得到的關鍵詞集合中,關鍵詞在不同時期的總數(shù)、平均數(shù)等隨黃河研究熱度變化而變化,檢索詞與非檢索詞詞頻差距巨大,直接用詞頻作為衡量標準難以突顯關鍵詞的重要性與實際熱度。因此,本研究將非檢索關鍵詞的年熱度定義為該詞在該年文獻集合中出現(xiàn)的總頻次與除檢索詞之外的其他所有關鍵詞出現(xiàn)的總頻次的比值。

        2 黃河研究領域的知識基礎

        2.1 黃河研究階段分析

        黃河研究領域文獻統(tǒng)計數(shù)據(jù)整體上呈現(xiàn)波動上升趨勢,見圖1。將每年黃河研究的發(fā)文量、作者總數(shù)、機構總數(shù)、涉及期刊總數(shù)、關鍵詞總數(shù)視作一組數(shù)據(jù),運用AP聚類方法對1992至2020年的29組數(shù)據(jù)進行聚類分析,對于單獨成簇或簇成員不連續(xù)的年份按照“與簇中心差異最小的簇合并”的原則進行處理,可知黃河研究至今經(jīng)歷了5個階段:①1999年前屬于起步期,年發(fā)文量增長較為緩慢,領域內(nèi)作者、機構、關鍵詞和涉及期刊數(shù)量較少,研究領域處于起步階段,文獻占比為16.03%;②2000—2005年為成長期,年發(fā)文量、作者數(shù)和機構數(shù)波動增長,但代表研究領域?qū)挾鹊年P鍵詞數(shù)穩(wěn)定持續(xù)上升,文獻占比為23.44%;③2006—2013年是領域發(fā)展的醞釀期,發(fā)文量雖呈小幅下降趨勢,但作者數(shù)激增,機構數(shù)在較高數(shù)量區(qū)間波動,關鍵詞數(shù)穩(wěn)定在高數(shù)量區(qū)間,文獻占比為34.77%;④2014—2018年為領域的瓶頸期,發(fā)文量、作者數(shù)、機構數(shù)、關鍵詞數(shù)和期刊數(shù)均持續(xù)減少,文獻占比為14.35%;⑤2019年后屬于爆發(fā)期,“黃河流域生態(tài)保護與高質(zhì)量發(fā)展”國家重大戰(zhàn)略提出后,黃河研究經(jīng)2019年一年沉淀后全面爆發(fā),研究熱度高漲,僅2019、2020兩年的文獻占比便達到11.41%。

        2.2 期刊收錄分析

        文獻收錄情況能夠反映特定期刊與黃河研究的相關程度,并可體現(xiàn)其關注程度的變化趨勢。本研究對黃河研究文獻的期刊源進行統(tǒng)計分析,得到各個期刊所收錄黃河研究文獻的數(shù)量及分布,如圖2所示的詞云圖展示了黃河研究文獻的主要收錄期刊及各期刊收錄文獻總數(shù)目的比較關系,圖中刊名字號與其收錄文獻總數(shù)成正比??芍度嗣顸S河》《中國水土保持》《泥沙研究》《水利學報》和《水利水電技術》是黃河研究最主要的收錄核心期刊,收錄量分別占文獻總量的36.22%、2.94%、2.34%、2.01%和1.57%。

        圖1 黃河研究文獻統(tǒng)計數(shù)據(jù)年度變化圖Fig.1 Annual change chart of statistical data of Yellow River research literature

        圖2 收錄黃河研究文獻的期刊詞云圖Fig.2 Wordle-map of journals containing Yellow River research literature

        進一步對黃河研究文獻收錄數(shù)占全部文獻數(shù)比例不低于1%的重要期刊進行逐階段統(tǒng)計,可展現(xiàn)主要期刊對黃河研究領域的動態(tài)關注情況,如表1所示。可知,黃河研究主要收錄期刊年均收錄量在成長期均有大幅提升,醞釀期、瓶頸期普遍下降,整體趨勢相似,但其在“黃河流域生態(tài)保護和高質(zhì)量發(fā)展”重大國家戰(zhàn)略提出后的爆發(fā)期中具有較大差異。具體來看:①《人民黃河》與《資源科學》對重大國家戰(zhàn)略響應最為積極;前者是黃河研究文獻收錄最高、關注最為穩(wěn)定的期刊,在此階段年均收錄篇數(shù)絕對值增長最多,后者雖然在前期研究中對黃河關注度較低,但在爆發(fā)期年均收錄篇數(shù)相對值增長最大;②《中國水土保持》與《中國棉花》在瓶頸期及后續(xù)階段基本不再關注黃河研究,兩階段中均無收錄文獻;③《泥沙研究》與《地理學報》對于黃河研究關注度有所下降;④其他主要刊物在爆發(fā)階段均提升了對黃河研究的關注度,年均收錄文章數(shù)均有較為明顯的增長。此外,爆發(fā)期中許多黃河研究文獻以專欄、專題征稿等形式被期刊收錄,如《資源科學》“黃河流域高質(zhì)量發(fā)展路徑與資源生態(tài)保障”專輯、《水資源保護》“黃河流域生態(tài)保護和高質(zhì)量發(fā)展”專題、《西北大學學報(自然科學版)》“黃河流域生態(tài)保護和高質(zhì)量發(fā)展”專欄等。

        表1 黃河研究主要期刊收錄情況動態(tài)變化Tab.1 Dynamic changes in the inclusion of main periodicals in the study of the Yellow River

        2.3 研究機構分析

        研究機構產(chǎn)出的高水平期刊文章在一定程度上能夠反映出機構在黃河研究領域中的重要程度,而文獻中機構的共現(xiàn)又能展示領域的開放與合作程度強弱。黃河研究領域的機構分布與機構合作關系網(wǎng)絡如圖3所示,其中左示圖A(全圖)與右示圖B(簡圖)分別表示由全部機構和由SATI選取重要性排名前50機構所構建的共現(xiàn)圖譜,頂端線軸表示時間軸,顏色與A圖中顏色相對應且表明機構共現(xiàn)出現(xiàn)時間,而節(jié)點大小與該機構共現(xiàn)頻次成正比。

        圖3 黃河研究領域研究機構共現(xiàn)圖譜Fig.3 Co-occurrence atlas of research institutions in the research field of the Yellow River

        可知黃河研究領域存在“合作程度不足但機構個體力量突出”的特點。一方面,經(jīng)CiteSpace計算得出黃河研究領域全部機構間合作率僅為26.89%,說明各個研究機構間合作交流較少,學術互動不充分。另一方面,黃河研究領域機構關系可概括為“一核兩副,極點帶動”,具體而言:①布局為“一核兩副”,即“黃河水利科學研究院”為黃河研究機構所環(huán)繞核心,“黃河勘測規(guī)劃設計有限公司”與“黃河水利委員會水文局”為機構共現(xiàn)網(wǎng)絡交匯的兩大副中心,而其他眾多高校、研究所、協(xié)會、企業(yè)及政府組織等機構間相互聯(lián)系并不緊密,但卻圍繞一核兩副中心呈環(huán)繞分布態(tài)勢。②中心機構力量強大為“極點帶動”,核心為水利部所屬的全國水利系統(tǒng)重點非營利科研單位,兩大副中心分別是水利部黃河水利委員會勘測規(guī)劃設計研究院改制的科研型單位,以及具有水利部管理黃河這一重要行政職責,三大中心機構客觀上均具有緊密政府關系、優(yōu)厚科研資源和便利合作交流等特點,同時其較強政策偏向和時代熱點偏向可減少黃河研究資源的錯誤引導。③新興機構合作意愿較強,高校和政府研究力量在重大國家戰(zhàn)略提出后被充分調(diào)動,鄭州大學黃河生態(tài)保護與區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展研究院、蘭州大學黃河流域綠色發(fā)展研究院、黃河文化旅游研究(大數(shù)據(jù))中心等一系列黃河研究機構陸續(xù)成立,雖然機構發(fā)文量較少但合作意向普遍較高。

        2.4 研究者分析

        基于作者共現(xiàn)網(wǎng)絡可提煉出黃河研究領域中具有影響力和代表性的研究者和研究團隊。黃河研究領域作者共現(xiàn)網(wǎng)絡如圖4所示,與研究機構共現(xiàn)圖譜相似,圖A與圖B的作者共現(xiàn)網(wǎng)絡分別基于文獻數(shù)據(jù)所涉及的全部作者(全圖),以及基于SATI提取得到前50位重要作者(簡圖)構建。整體來看,黃河研究領域的作者平均合作強度為1.18,說明研究者在產(chǎn)出成果時偏向獨立研究,同時研究領域整體合作呈現(xiàn)“整體分散、部分集中”的狀態(tài),跨團隊交流較少。從作者節(jié)點來看,劉昌明、劉曉燕和黃強3位作者均在共現(xiàn)網(wǎng)絡中具有0.03以上的中介中心性;楊志峰、許炯心、王玲、夏星輝、王煜、彭少明、姚文藝等作者也具有較高發(fā)文數(shù)量;但楊志峰、許炯心與王玲主要活躍于瓶頸期前,同時,劉昌明、夏星輝近年來對黃河關注度也有所下降。

        圖4 黃河研究領域作者共現(xiàn)圖譜Fig.4 Co-occurrence map of authors in the research field of the Yellow River

        結合黃河領域重要研究者關注領域可從名家視角對黃河研究領域深入了解,具體而言:①一部分重要研究者研究方向相對凝聚,如楊志峰、許炯心、王玲3位前期重要研究者分別聚焦于生態(tài)、泥沙與徑流研究,均未明顯出現(xiàn)多領域并行或關注點轉移,又如黃強長期關注水資源優(yōu)化配置、夏星輝聚焦于水環(huán)境化學等。②另一部分重要研究者關注方向產(chǎn)生一定轉變,如劉曉燕由早期專精河流健康轉向水利水電工程與農(nóng)業(yè)基礎科學研究,王煜、彭少明由偏重計算機應用轉向偏重資源科學研究,姚文藝由早期河流動力研究轉向水資源環(huán)境探討。③還有一部分重要研究者基于既有研究方向多次融入新視角,如劉昌明在研究水資源的同時多次結合氣象學、土地等視角深入探討等。此外,在黃河研究進入爆發(fā)期后,諸如王國慶、左其亭、張國興等學者將重心轉至黃河研究,研究者跨區(qū)域、跨領域、跨團隊合作研究顯著增多。

        3 黃河研究熱點分析

        3.1 研究熱點分析

        本研究通過對黃河研究領域文獻集中的關鍵詞進行計量分析,構建關鍵詞共現(xiàn)圖譜探究領域熱點間的關聯(lián)狀況[14],如圖5所示,圖A與圖B分別代表基于文獻涉及全部關鍵詞(全圖)以及經(jīng)SATI提取得到前100個高頻關鍵詞(簡圖)構建的共現(xiàn)網(wǎng)絡。可知:①黃河研究領域共包含18 754個關鍵詞,重要關鍵詞間聯(lián)系緊密,研究涉及范圍廣泛且具有一定深度;②除檢索詞外,水資源、水土保持、高質(zhì)量發(fā)展、調(diào)水調(diào)沙、泥沙、氣候變化、沉積物、長江等關鍵詞均擁有較高詞頻且與其他關鍵詞共現(xiàn)密集,是黃河研究的重要問題;③黃河與黃河流域兩大檢索詞頻次最高且中介中心性最強,兩者間連線密集,但整體看來圍繞黃河與圍繞黃河流域展開的研究之間仍存在一定分隔;④黃河研究框架呈“中心密集、外延較廣”的態(tài)勢,高頻關鍵詞內(nèi)部聯(lián)系緊密程度遠高于低頻關鍵詞內(nèi)部聯(lián)系,且高頻關鍵詞普遍與大量低頻關鍵詞存在共現(xiàn)關系,說明研究領域開放程度與交叉研究可行性均較高。

        圖5 黃河研究領域關鍵詞共現(xiàn)圖譜Fig.5 Co-occurrence map of key words in the research field of the Yellow River

        3.2 黃河研究核心體系分析

        通過AP聚類分析可以在黃河研究領域眾多主題中迅速、客觀地辨別出代表主題和關鍵主題,進而探明研究領域核心體系與理論框架。由于黃河研究具有“中心密集、外延較廣”的特點,因此將黃河研究領域中頻次最高的100個研究主題進行聚類分析的結果可較好地代表黃河研究領域核心體系,結果如圖6、表3所示,可知領域核心體系由“防災治理”“水資源利用”“生態(tài)環(huán)境”和“高質(zhì)量發(fā)展”4個核心主題構建。

        表2 黃河研究領域突現(xiàn)水平前10的突現(xiàn)詞Tab.2 Top 10 Burst terms in the research field of the Yellow River

        圖6 通過AP聚類獲得的黃河研究領域核心體系Fig.6 Core system of Yellow River research field obtained by AP clustering

        防災治理主要包括防洪、斷流、泥沙、調(diào)水調(diào)沙、水利工程等黃河治理方面的研究,保障黃河長治久安。從包含簇數(shù)及具體研究主題可知這一核心主題涉及范圍最大、覆蓋領域最廣,且具體性研究、應用型探討占比較多,具體研究內(nèi)容涵蓋黃河防災治理過程中的“重要問題”,解決現(xiàn)實問題的“關鍵因素”,以及針對上述關鍵因素探索實踐的具體“實施路徑”3個層次。其中,黃河防災治理的重要問題具體表現(xiàn)在各區(qū)域防凌、防洪、斷流等現(xiàn)實痛點上,絕大多數(shù)可歸根于“水沙問題”這一重要落腳點上。胡春宏[3]在回顧黃河治理史后提出黃河復雜難治的癥結可概括為“水少沙多”,張紅武等[15]同樣提出“水沙調(diào)控”是解決現(xiàn)實治理問題的關鍵問題,王亞華等[16]的研究成果也支撐了這一觀點。大量圍繞水沙問題的研究發(fā)現(xiàn),諸如堤防、沉積物、河道沖淤、降水分布等因素是解決問題的關鍵,針對此類關鍵因素可探索完善防洪減災體系的實現(xiàn)路徑以解決現(xiàn)實問題。部分學者測度了黃河水利工程的事實效果并深入研究了其所產(chǎn)生的流域影響,如夏軍強等[17]、冀鴻蘭等[18]分別針對小浪底水庫與黃河下游河床調(diào)整、萬家寨水庫與河冰厚度變化等做出綜合評估并提出改進建議;另一部分學者通過研究水利工程之外的實現(xiàn)路徑以期達到防災減災手段間的聯(lián)動協(xié)同,如探討管控洪水災害風險時,李繼偉等[19]提出的河口灘涂防洪防潮利用途徑,李時等[20]開展的蓄滯洪區(qū)道路規(guī)劃研究,王明等[21]模擬和比對的防護堤方案效果及適用范圍,以及于守兵[22]所探究的下游河道整治與水沙調(diào)度間的復雜影響作用機理等等。此外,隨著技術的逐漸成熟,一些學者在識別和解決問題時運用了數(shù)字模型等先進手段,模擬和預測了諸如流域降雨、輸沙量和沉積量等關鍵因素的變動態(tài)勢,并據(jù)結果提出適用性應對策略[23-24]。

        水資源利用主要聚焦于防災治理之外的水資源利用研究。水是黃河的構成基礎,也是實現(xiàn)水沙治理、生態(tài)保護和高質(zhì)量發(fā)展的前提保障,自然成為黃河研究的核心主題之一。相關研究涵蓋了水資源循環(huán)利用的全周期,如張寧寧等[25]通過構建“量-質(zhì)-域-流”指標體系完成了黃河流域水資源利用基礎性的承載力綜合評價,徐建新等[26]提出了沿黃地區(qū)水資源獲取與可持續(xù)開發(fā)利用途徑,以及其他學者也在質(zhì)量監(jiān)測、水權管理、水配置和節(jié)約使用等方面做出的大量探索[4,27-29],均體現(xiàn)出黃河水資源利用的核心在于節(jié)約高效使用。

        生態(tài)環(huán)境研究集中于生態(tài)恢復、環(huán)境保護以及促進可持續(xù)發(fā)展等方面。黃河流域雖然具有生態(tài)環(huán)境持續(xù)向好的趨勢,但整體看來仍較為脆弱,相關研究早在上個世紀便已出現(xiàn),研究重心經(jīng)歷了從維持河流不斷流到保持河流生命健康,再到構建黃河流域生態(tài)保護、人與自然和諧共存體系的轉變過程,具體研究主題也在轉變的三個階段中分散分布。如葉青超[30]、田家怡等[5]于20世紀90年代便探討了黃河斷流與三角洲區(qū)域生態(tài)環(huán)境惡化間的因果關系并被其他學者大量引用;21世紀初河流生命健康成為階段性焦點,劉曉燕等[6]對黃河河流健康做出定義并構建出完善的評價體系,張世杰等[31]基于下游河流健康評估了黃土高原土壤容許流失量;而近十年來關于黃河生態(tài)環(huán)境的研究范圍已不再局限于黃河及沿岸,以及環(huán)境本身,關于黃河流域生態(tài)以及考慮人類活動的研究逐漸成為主流,如以三江源為代表的生態(tài)脆弱區(qū)域環(huán)境保護研究,以黃土高原為代表的環(huán)境惡劣區(qū)域生態(tài)恢復研究,以及探尋人類活動、氣候變化與生態(tài)環(huán)境間平衡關系以實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的研究等[7,32-36]。生態(tài)環(huán)境研究重心的轉變,以及此類研究成為黃河研究領域當前的核心主題不僅是對堅持黃河生態(tài)優(yōu)先綠色發(fā)展觀念的體現(xiàn),也是兩山理念認同感日益增強的表征。

        高質(zhì)量發(fā)展研究致力于推動黃河流域?qū)崿F(xiàn)經(jīng)濟、社會、文化、政治、生態(tài)文明五位一體綜合全面發(fā)展,此類探討雖已成為核心主題但成果數(shù)量相對較少。其中,聚焦于物質(zhì)資源開發(fā)利用等經(jīng)濟建設層面的研究主題多集中在研究前期,如在泥沙資源利用、引黃灌溉、水力發(fā)電、城鎮(zhèn)供水等領域已有大量充足成果支撐黃河流域經(jīng)濟發(fā)展[37-40]。關于高質(zhì)量發(fā)展的探討在爆發(fā)期才顯著增多,部分學者首先關注研究資源的合理調(diào)配問題,對黃河流域高質(zhì)量發(fā)展戰(zhàn)略進行深入剖析、利其工器,如左其亭[41]基于對重大國家戰(zhàn)略等的分析和研判,梳理了有助于支撐黃河國家戰(zhàn)略實施的所需學科、理論基礎及重大科技問題并構建研究框架,描繪了黃河研究領域的發(fā)展路線。另一些學者聚焦于黃河流域高質(zhì)量發(fā)展的過程、現(xiàn)狀和特殊性此類基礎研究,如徐輝等[42]測度了黃河流域高質(zhì)量發(fā)展水平及時空演變等,任保平[43]在分析黃河流域高質(zhì)量發(fā)展的特殊性后探討了適宜流域區(qū)情的高質(zhì)量發(fā)展模式。在此基礎上,眾多學者圍繞“促進黃河流域高質(zhì)量發(fā)展”這一主題從中心城市增長極、現(xiàn)代協(xié)同產(chǎn)業(yè)體系構建、減貧轉向、空間適宜性、環(huán)境規(guī)制、文化資源開發(fā)等視角做出解題探討[44-50],為如何利用黃河促進流域協(xié)調(diào)發(fā)展和高質(zhì)量發(fā)展建言獻策,但關于文化、政治方面的討論較為分散,尤其“黃河文化”這一重要研究主題更多是與防災治理相關研究相共現(xiàn)。

        表3 黃河研究領域核心體系及其研究主題Tab.3 The core system of the Yellow River research field and its research theme

        3.3 研究熱點演化分析

        與核心體系分析不同,黃河研究領域研究熱點演化通常表現(xiàn)為相應關鍵詞隨時間推移而發(fā)生的“變化過程”,強調(diào)“動態(tài)演進”而非“靜態(tài)框架”。突現(xiàn)詞檢測雖然可以表現(xiàn)出某一階段中頻次激增的熱點,但也需要結合較長時間范圍中的關鍵詞頻次和熱度深入分析。因此,本研究綜合使用關鍵詞熱度動態(tài)分析以及CiteSpace時區(qū)圖分析等方式探究黃河研究領域熱點演進規(guī)律,同時為減少檢索詞詞頻過高的影響,在關鍵詞熱度分析時只計算非檢索詞熱度,結果如圖7、表4所示。

        可知黃河研究在不同研究階段中研究主題持續(xù)演進,但研究熱詞存在較大差異。具體而言:①起步期研究文獻較少,研究主要圍繞防災與興利兩個主題,聚焦于解決黃河斷流問題并探討水資源開發(fā)利用,較多運用橫向?qū)Ρ取⒖v向?qū)Ρ鹊妊芯糠椒ㄟM行討論,且水土保持、水沙變化的研究已具備一定熱度。②成長期黃河斷流治理已初見成效,斷流熱度下降明顯,防災興利依舊是學界焦點,但關于水土保持、泥沙以及利用數(shù)字技術建立模型黃河的探討顯著增多。③醞釀期除水資源研究這一核心主題外,調(diào)水調(diào)沙研究成為黃河治理焦點問題,氣候變化與黃河中游區(qū)域研究得到學者關注,而隨著黃土高原淤地壩建設項目與數(shù)字黃河項目推進,以及黃河超級計算中心成立,相關研究主題的熱度逐漸下降。④瓶頸期研究主題數(shù)目顯著減少,氣候變化與調(diào)水調(diào)沙超過水資源成為最熱門研究主題,黃河中游與防災研究仍具有較高熱度,且關于經(jīng)濟效益測度的談論增多。⑤爆發(fā)期研究主題大量迸發(fā),可持續(xù)發(fā)展、黃河文化等熱度激增,高質(zhì)量發(fā)展與生態(tài)保護成為核心論點。

        圖7 黃河研究領域研究主題時區(qū)圖Fig.7 Time-zone map of research topics in the research field of the Yellow River

        表4 黃河研究文獻熱詞Tab.4 Hot words in the literature on the study of the Yellow River

        此外,由于突現(xiàn)詞探測還可表征研究領域前沿方向,使用與前述相同探測條件對黃河領域全部關鍵詞進行探測并將突現(xiàn)結束年份為2020年的突現(xiàn)詞篩選后發(fā)現(xiàn),輸沙量、干旱、降水、趨勢分析、影響因素、空間分布、高質(zhì)量發(fā)展、生態(tài)保護與可持續(xù)發(fā)展是黃河領域研究前沿,雖然防災治理仍為主要研究方向,但是高質(zhì)量發(fā)展相關研究占比具有較大幅度提升。

        4 結論與啟示

        本研究從科學知識圖譜視角出發(fā),結合科學計量學與文本挖掘等研究方法對我國黃河研究領域現(xiàn)狀、熱點與核心體系、演進過程及前沿進行系統(tǒng)定量分析,得到的主要結論為:

        1)國內(nèi)黃河研究已經(jīng)歷起步期、成長期、醞釀期和瓶頸期,正處于爆發(fā)期。2019年“黃河流域生態(tài)保護和高質(zhì)量發(fā)展”重大國家戰(zhàn)略提出后,黃河研究所獲關注度提升顯著,2019至2020年無論在發(fā)文量、作者總數(shù)、研究機構總數(shù)以及關鍵詞總數(shù)均具有大幅提升,《人民黃河》《資源科學》等高水平刊物黃河關注度大幅提升,《中國水土保持》《中國棉花》等前期重要刊物的關注度卻有所下降。但是整體看來,黃河研究領域的研究深度、廣度、關注度與理論體系完善程度均得到快速提升。

        2)當前黃河研究機構和研究者整體合作不足但局部力量突出、新興力量活躍?!耙缓藘筛?極點帶動”的機構合作關系與“整體分散,部分集中”的研究者合作關系均具有一定的交流合作提升空間,且以黃河水利科學研究院、黃河勘測規(guī)劃設計有限公司與黃河水利委員會水文局為代表的研究機構,以及劉曉燕、黃強、夏星輝、王煜、彭少明、姚文藝等持續(xù)鉆研于黃河研究領域的研究者及團隊均具有較強科研實力。同時,眾多其他領域研究者、團隊與機構在爆發(fā)期內(nèi)開始研究黃河研究領域,跨機構、跨學科與跨團隊交流合作增多。

        3)防災治理、水資源利用、生態(tài)環(huán)境與高質(zhì)量發(fā)展四大核心主題構成黃河研究的核心體系,防災治理是領域關注的絕對中心,高質(zhì)量發(fā)展相關研究在領域前沿研究中的占比有所提升。黃河研究由前期的高度側重于防災治理應用型研究,逐漸關注其他流域發(fā)展問題,且隨著可持續(xù)發(fā)展與兩山理念的日益普及,生態(tài)環(huán)境研究占比持續(xù)上升,而流域發(fā)展研究也由純粹的經(jīng)濟建設過渡至五位一體的高質(zhì)量發(fā)展。此外,黃河研究領域前沿中關于趨勢分析、影響因素分析等偏應用型的研究主題較多,輸沙、干旱、降水等傳統(tǒng)防災治理與水資源利用研究仍占據(jù)較重要地位,生態(tài)保護與可持續(xù)發(fā)展正式成為研究前沿話題,而高質(zhì)量發(fā)展則是突現(xiàn)水平最高的前沿焦點議題。

        基于對黃河研究領域文獻的演化分析結果,對其未來發(fā)展的主要啟示為:

        1)構造黃河研究領域開放研究氛圍,擴大影響,促進合作交流。針對黃河研究領域整體分散、局部突出的特點,建議借助重大國家戰(zhàn)略的利好條件,充分發(fā)揮黃河水利委員會等核心機構對黃河研究領域資源的調(diào)配作用,以及核心刊物、重要研究者的研究導向作用,有傾向地提高黃河及相關主題的學術會議等在黃河流域及全國范圍內(nèi)的舉辦頻次,積極擴大黃河研究影響,加強交流合作,培育和壯大黃河研究隊伍。

        2)結合重大國家戰(zhàn)略,積極設立重大項目發(fā)揮拉動作用。當前黃河研究領域涌入大量研究力量,其中多數(shù)來自具有一定科研影響力的高校、智庫機構和政府部門,在“推動”新進入團隊面向重大國家戰(zhàn)略主動而為的同時,還需國家、省部等積極設立基金項目,列入相關課題指南,以項目“拉動”新研究力量快速進入研究狀態(tài),高質(zhì)高效產(chǎn)出成果。

        3)開拓新的研究重心,改善黃河研究“重治理輕發(fā)展”的領域現(xiàn)狀,實現(xiàn)研究領域多維度延伸、全面均衡發(fā)展。在重大國家戰(zhàn)略背景下,黃河研究不能僅局限于防災治理和水資源利用此類傳統(tǒng)研究熱點,黃河研究者不僅要在生態(tài)保護的前提下探討產(chǎn)業(yè)布局與經(jīng)濟發(fā)展,促進黃河流域高效融入“雙循環(huán)”發(fā)展新格局,還要具有使命和擔當,圍繞當前領域中研究基礎相對缺乏的政治、社會、文化等方面開展前沿研究,支撐黃河流域高質(zhì)量發(fā)展。

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