莫心怡　劉青　鐘樂

摘 要 立體綠化是改善城市生態(tài)環(huán)境和城市景觀的有效途徑。以Web of Science核心數(shù)據(jù)庫中收錄的立體綠化相關(guān)文獻為研究對象，運用CiteSpace對相關(guān)文獻進行知識圖譜的繪制，展現(xiàn)立體綠化研究文獻的基本特征、領(lǐng)域的發(fā)展脈絡以及研究熱點與研究前沿。研究表明，立體綠化研究的熱度較高，已經(jīng)形成較為完善的研究體系，研究內(nèi)容呈現(xiàn)多元化趨勢，研究深度逐漸提高;研究在生態(tài)學、環(huán)境科學、農(nóng)林科學等領(lǐng)域備受關(guān)注，研究視角有多學科交叉的特征;“維護城市生態(tài)”和“提升人居環(huán)境”是立體綠化研究的熱點領(lǐng)域;“面向全局的績效評價”和“面向節(jié)能的營建技術(shù)”是立體綠化研究的前沿領(lǐng)域。

關(guān)鍵詞? 立體綠化;計量分析;研究熱點;研究趨勢

引用本文格式 莫心怡，劉青，鐘樂.基于文獻計量分析的立體綠化研究綜述[J].創(chuàng)意設(shè)計源，2022（1）：70-75.

Review of Vertical Greenery Research Based on Bibliometric Analysis

MO Xinyi， LIU Qing， ZHONG Le

Abstract： Vertical greenery is an effective way to improve the urban ecological environment and urban landscape. The research object is the vertical greenery related literature included in the core database of Web of Science， and the knowledge mapping of the related literature is conducted by using CiteSpace to show the basic characteristics of the vertical greenery research literature， the development of the field， as well as the research hotspots and research frontiers. The study shows that the research on vertical greenery is hot and has formed a relatively complete research system， with diversified research contents and gradually increasing research depth; the research has attracted much attention in the fields of ecology， environmental science， agricultural and forestry science， etc.， and the research perspective has the characteristics of multidisciplinary crossover; "maintaining urban ecology" and the "maintenance of urban ecology" and "improvement of human living environment" are the hot areas of stereoscopic greening research; "global-oriented performance evaluation" and "energy-saving construction technology" are the frontier areas of vertical greenery research.

Key words： vertical greenery; quantitative analysis; research hotspots; research trends

[基金項目]本文系 2021 年度國家自然科學基金項目“基于城市土壤特性及綠地特點的城市綠地滲蓄機制研究”（項目編號：32160401）階段性研究成果。

一、研究背景

目前全球已進入城市化世紀（Urban Century）[1]，城市化在給人類帶來便捷生活的同時，也引發(fā)了諸如熱島效應加劇、生物多樣性下降、環(huán)境污染加重、生態(tài)系統(tǒng)退化等生態(tài)問題[2-3]。由城市綠色空間提供的生態(tài)系統(tǒng)服務[4]是應對上述問題的上善之策，其重要性不言而喻。但城市中的建設(shè)用地總量極為有限，又要滿足生產(chǎn)、生活等不同需求，因此，可拓展為綠地的土地便非常稀少[5]。當綠地的面積總量趨于飽和時，向縱深發(fā)展的立體綠化就成為滿足人們?nèi)找嬖鲩L的生態(tài)需求的唯一選擇。事實上，由于立體綠化在減少建筑耗能、熱島效應，增加城市生物多樣性方面的出色表現(xiàn)，已成為國內(nèi)外研究與實踐的熱點[6]。

中國正處于城鎮(zhèn)化快速發(fā)展的進程中，按城鎮(zhèn)化率測算，預計到 2050 年將新增 2.55億人進入城市生活[7-8]，對于城市綠色空間的訴求將進一步增大。但受限于中國嚴格的土地管理制度，綠地與廣場用地面積占城市建設(shè)用地總面積的比例上限為 10%～15%。而在過去的數(shù)十年間，中國已有 392 個綠地率達 31%以上的國家園林城市和 19 個綠地率超過 38%的國家生態(tài)園林城市，顯然各城市中綠地面積進一步增長的空間已極為有限，未來城市建設(shè)用地和城市綠地的矛盾將會更為尖銳[9]。因此，對于中國來說，立體綠化也是城市高密度發(fā)展模式下提升生態(tài)效能、景觀風貌以及實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑[10-12]，亟待展開相關(guān)研究。

立體綠化是以建（構(gòu)）筑物為載體，主要利用攀援植物，并與其他類型植物相配合向空間發(fā)展的綠化形式[13]。目前國內(nèi)的已有研究在植物品種選擇[14-18]、栽培基質(zhì)選擇[19]、施工技術(shù)[20- 21]以及以雨洪控制效應為代表的績效評價[22-23]等方面取得了一定的進展，但也存在有研究選題雷同、系統(tǒng)性不強等問題。國外相關(guān)研究起步較早，有相對成熟的研究體系和經(jīng)驗[24]值得借鑒。基于文獻計量學的科學知識圖譜分析，能夠?qū)⒘Ⅲw綠化相關(guān)研究動態(tài)進行更加全面的回顧和更為精準的分析，因此，本文將通過這一方法，定量梳理立體綠化研究的概況與發(fā)展脈絡，揭示該研究的熱點領(lǐng)域與前沿趨勢，以期能夠為后續(xù)的相關(guān)研究提供參考。

二、數(shù)據(jù)與方法

（一）數(shù)據(jù)來源

研究所用的數(shù)據(jù)來源于Web of Science核心數(shù)據(jù)庫，筆者在2021年 9 月 28 日以相關(guān)主題=（“Vertical Greenery”O(jiān)R“Green Wall”O(jiān)R“Living Wall”O(jiān)R“Green Roof”）展開檢索，數(shù)據(jù)采集時間范圍設(shè)置為 2000—2021 年，對檢索出的文獻進行標題和摘要的逐一閱讀之后，對其進行數(shù)據(jù)整理，最終確定 1 120 篇文獻數(shù)據(jù)為研究樣本。

（二）研究方法

CiteSpace是目前較權(quán)威的用于分析學科知識領(lǐng)域的發(fā)展及其研究熱點、研究前沿和研究趨勢的文獻計量研究工具[25-26]。本文通過CiteSpace軟件對整理后的 1 120 篇文獻數(shù)據(jù)進行可視化分析，揭示立體綠化相關(guān)研究的學科分布、空間分布和發(fā)展趨勢等內(nèi)容。

三、結(jié)果與分析

（一）文獻數(shù)據(jù)的概況

1.學科分布

研究主要聚焦于環(huán)境科學、生態(tài)科學和工程技術(shù)三個領(lǐng)域，并將上述領(lǐng)域與

能源和燃料、農(nóng)業(yè)、城市研究等領(lǐng)域形成聯(lián)結(jié)，橫跨理、工、農(nóng)等學科，呈現(xiàn)出典型的多學科交叉特征（見圖 1）。

2.共被引期刊分布

1 120 篇文獻數(shù)據(jù)共發(fā)表在 256 種期刊上，其中工程技術(shù)、農(nóng)林科學、環(huán)境科學與生態(tài)學的期刊載文量遠高于其他刊物，在一定程度上引領(lǐng)了立體綠化研究的前沿（見圖2）。在檢測出的 70 個高突現(xiàn)值的期刊中，前 20 個期刊類型還有氣象與大氣、科學與植物科學類的期刊（見圖 3），反映出立體綠化研究的權(quán)威文獻主要集中在生態(tài)、環(huán)境、工程技術(shù)相關(guān)的研究層面，而其在經(jīng)濟維度的研究尚未充分展開。

3.空間分布分析

美國是立體綠化研究領(lǐng)域的領(lǐng)跑者，其發(fā)文量占文獻總量的 21.4%。美國、中國、英國、意大利、澳大利亞、加拿大、法國、西班牙、日本、希臘等 10 個國家的總發(fā)文量占比達 77.9%，顯然，相關(guān)研究集中于發(fā)達國家或城市化程度較高的國家/地區(qū)（見圖 4）。在研究機構(gòu)中，香港大學于 2010 年開始發(fā)表該領(lǐng)域的相關(guān)文獻，并以 35 篇的發(fā)文量在機構(gòu)發(fā)文中排名第一，但與之相對的是內(nèi)地對立體綠化的研究起步較晚（見圖 5）。

4.高被引作者分析

高被引作者是指得到了其他研究者對其研究的充分肯定和借鑒。對高被引作者進行分析往往能真實反映該領(lǐng)域內(nèi)研究的基礎(chǔ)、積淀和焦點。對被引頻次在前 10 的作者進行分析（見圖 6、表 1），得出以下結(jié)論：（1）立體綠化研究的作者均來自經(jīng)濟發(fā)達的國家/地區(qū)，這充分說明立體綠化的相關(guān)研究和實踐與其所在區(qū)域的經(jīng)濟水平、城市化水平存在密切關(guān)聯(lián);（2）作者們均來自高校，說明相關(guān)研究尚未在實踐類的企業(yè)或研究機構(gòu)中得到充分開展，立體綠化的相關(guān)研究從實驗室走向商業(yè)尚存在一定距離;（3）北美洲、歐洲的高被引作者更關(guān)注立體綠化的多維度生態(tài)系統(tǒng)服務，而來自新加坡的高被引作者更關(guān)注立體綠化在建筑能耗、城市熱島等方面的績效，是對其高密度人居環(huán)境的響應，充分表明立體綠化視角的高被引研究有著鮮明的地域性特征。

（二）研究熱點發(fā)展趨勢

運用CiteSpace的關(guān)鍵詞提取和突現(xiàn)詞提取功能，綜合分析高頻研究熱詞（見圖 7、圖8），得出以下結(jié)論：

1.研究內(nèi)容愈發(fā)多元

分析高頻熱詞，可以大致將立體綠

化領(lǐng)域的研究劃分為 3 個階段：

（1）2010 年以前，關(guān)鍵詞多為屋頂綠化（green roof）、蒸散（evapotranspiration）、干旱（drought）、景天科植物（sedum）等，且 2006 年以前關(guān)鍵詞的中介中心性都未曾達到 0.1，說明立體綠化領(lǐng)域的研究還處于起步階段。這一階段的特征一是將立體綠化的研究局限在屋頂綠化，二是在研究內(nèi)容上僅聚焦于少數(shù)幾個議題，三是研究深度也較為淺層，多在討論屋頂綠化的養(yǎng)護管理問題，如干旱氣候?qū)ξ蓓斨参锏挠绊慬27]、屋頂綠化景天科植物的養(yǎng)護[28]等。

（2）2010—2015 年，中介中心性大于 0.1 的關(guān)鍵詞迅速增加，關(guān)鍵詞開始深化和細化，如系統(tǒng)（system）、生物多樣性（biodiversity）、雨水管理（stormwater management）、城市生態(tài)（urban ecology）、熱島效應（urban heat island）等，說明這一時期是立體綠化領(lǐng)域研究的蓬勃發(fā)展階段。這一階段的特征一是相關(guān)研究學者對于立體綠化的理解更加科學，不再只局限于屋頂綠化;二是研究內(nèi)容趨于豐富多元，涵蓋立體綠化所能創(chuàng)造的各個維度的生態(tài)系統(tǒng)服務類型;三是研究不斷深入，開始強調(diào)系統(tǒng)性的立體綠化所能發(fā)揮的作用，而這些作用也進一步明確為對生物多樣性的積極促進[29-30]、對城市雨洪安全的積極影響[31-32]、緩解雨水管理的壓力[33]、緩解熱島效應[34]等。

（3）2015 年后，關(guān)鍵詞逐漸分散，并再也沒有出現(xiàn)中介中心性大于 0.1 的現(xiàn)象，如成本效益分析（cost benefit analysis）、估價（valuation）、微氣候（microclimate）、住宅建筑（residential building）、健康（health）、戶外熱舒適（outdoor thermal comfort）等，說明這一時期是立體綠化領(lǐng)域研究的拓展階段。這一階段的特征一是立體綠化的研究熱點不再有大的聚集，雨水管理、城市生態(tài)系統(tǒng)等問題的討論逐漸充分;二是研究領(lǐng)域逐漸向經(jīng)濟[35- 36]、人居環(huán)境[37-41]和建筑能耗[42-44]等領(lǐng)域拓展;三是研究議題逐漸細化和深化，如研究目標開始出現(xiàn)涵蓋鄰里或城市規(guī)模的立體綠化網(wǎng)絡影響，模擬街道規(guī)模的墻體綠化對城市熱島效應的減輕作用[45]，立體綠化對城市住宅區(qū)微氣候及熱舒適度的影響[46-48]、高密度城市環(huán)境中外墻及屋頂綠化對氣溫的影響[49-51]等?？傮w來說，立體綠化研究的內(nèi)容愈發(fā)多元，并向縱深方向演進。

2.立體綠化研究前沿

研究前沿可以為研究者提供該學科研究的最新演化動態(tài)，預測學科發(fā)展的方向，對學科發(fā)展建設(shè)有著重要意義。CiteSpace可以利用突現(xiàn)詞檢測算法確定研究前沿，通過關(guān)鍵詞的時間分布，依靠詞頻的變動趨勢，而不是依靠詞頻的高低去確定前沿領(lǐng)域和發(fā)展趨勢。對 CiteSpace 檢測出的近 4 年具有高突現(xiàn)度的關(guān)鍵詞進行施引文獻分析，其所揭示的研究前沿主要包含以下 2 個方面：

（1）面向全局的績效評價。立體綠化的建設(shè)和養(yǎng)護都需要投入大量的人力、物力，需要長效的資金和政策支持，因此如何科學地對其成本和收益進行全局評價已成為當下研究的焦點，也將成為未來的關(guān)注重點。成本和收益的關(guān)注點從之前的立體綠化生命周期等經(jīng)濟價值，到現(xiàn)在和未來的提高立體綠化的社會經(jīng)濟和環(huán)境收益，不再僅僅關(guān)注經(jīng)濟價值，而是關(guān)注多元價值;從之前的緩解城市熱島效應到現(xiàn)在和未來的水文性能提升、豐富城市生物多樣性等更多維的生態(tài)系統(tǒng)服務;從之前單一的立體綠化類型經(jīng)濟價值到現(xiàn)在和未來的不同立體綠化組合的范圍經(jīng)濟優(yōu)勢，其關(guān)注點不再是單一的評價方式，而是更全局的綜合評價。

（2）面向節(jié)能的營建技術(shù)。在城市能源與氣候問題愈發(fā)嚴重的今天，強調(diào)在降低建筑能耗的同時提升熱舒適度的營建技術(shù)也已成為當下及未來立體綠化研究的關(guān)鍵。營建技術(shù)從既往的單一比較不同類型的屋頂綠化減耗性能，拓展到探索體系化、整體化的垂直綠化系統(tǒng)的冷卻潛能對空調(diào)能耗的影響，并強調(diào)通過使用不同的評價方法取得定量數(shù)據(jù)以指導立體綠化設(shè)計;從傳統(tǒng)的僅關(guān)注垂直綠化對室內(nèi)外熱舒適度的改善，發(fā)展到比對不同類型的組合方式、灌溉方法、植物選擇、土壤厚度對立體綠化熱性能的影響，顯然，立體綠化的研究開始更加強調(diào)技術(shù)的科學化、精準化和高新化。

四、結(jié)語

本文使用文獻計量學的方法分析了2000—2021 年間的 1 120 篇立體綠化的研究文獻，發(fā)現(xiàn)以下特點：（1）研究趨勢由冷至熱。由 2000—2006年平均 10 篇以下的發(fā)文量，發(fā)展到近10 年來的倍數(shù)增長，可知立體綠化領(lǐng)域研究的重要性與受關(guān)注度明顯增強。（2）研究方向由單一向多元。目前，立體綠化研究已經(jīng)形成較為完整的網(wǎng)絡體系，研究視角由單一向多元化發(fā)展，結(jié)合了環(huán)境科學、生態(tài)學、水文學、工程學、熱力學等領(lǐng)域的學科知識。（3）研究范圍由局部向整體。研究范圍也由單棟建筑擴大至街道、鄰里規(guī)模的立體綠化。（4）研究內(nèi)容由增綠到綜合效益，進而繼續(xù)深入研究屋頂綠化與綠墻系統(tǒng)的環(huán)境績效，并進一步探索社會和經(jīng)濟等多方面的問題。（5）研究區(qū)域由發(fā)達國家向發(fā)展中國家擴展，立體綠化從美國、英國等發(fā)達國家拓展到中國、泰國、馬來西亞等發(fā)展中國家。

雖然立體綠化研究取得了不錯的成果，形成了相對完整的網(wǎng)絡體系，但仍存在合作研究不足等問題。具體而言，作者個體之間的研究合作、部分地區(qū)的研究機構(gòu)之間的合作都較為薄弱。立體綠化研究涉及生態(tài)、水文、環(huán)境科學等多學科，往往需要通過合作來突破地區(qū)甚至國家行政邊界的限制，但就目前的合作態(tài)勢來看，并不能滿足這一需求。相較而言，中國的立體綠化研究雖然起步較晚，卻有后來居上之勢，發(fā)文量與中介中心性日趨強勁，說明立體綠化研究在中國受到了廣泛關(guān)注。中國在立體綠化領(lǐng)域的研究有較大的發(fā)展空間，可以借鑒國外的研究成果和實踐經(jīng)驗。同時，要正視的是，中國立體綠化建設(shè)還未成熟，研究也尚顯薄弱。中國立體綠化研究應加強重點領(lǐng)域的深入研究，拓展前沿方向的研究內(nèi)容：（1）針對中國立體綠化內(nèi)容尚未充分展開的問題，從研究重點領(lǐng)域的角度出發(fā)，可從促進立體綠化管理體系的完善、對城市生物多樣性的影響和探索、對人居環(huán)境的提升、水文模型模擬分析等方面進行深入研究。（2）適應多領(lǐng)域、多學科交叉的特征，構(gòu)建滿足多種類型、多種功能的景觀空間需求的立體綠化體系。（3）立體綠化研究領(lǐng)域的進步與科學技術(shù)的發(fā)展息息相關(guān)，推動立體綠化研究在各領(lǐng)域的發(fā)展，需要多嘗試新技術(shù)的應用。

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莫心怡，劉青

江西農(nóng)業(yè)大學

鐘樂

華中農(nóng)業(yè)大學