基于CiteSpace文献计量分析的生态网络构建研究进展

摘要 生态网络构建作为一种有效的生态手段，对于保护物种多样性，建设城市生态空间及优化国土空间资源配置方面有积极意义。利用Arcgis平台运算、对遥感数据解译利用等新技术，应用层次分析法（AHP）、专家打分法（德尔菲法）等分析方法使生态网络的构建更加精准。以CNKI、WOS为数据源，用知识图谱计算工具CiteSpace进行定量分析，通过数据可视化与内容的结合进行研究，对于构建生态网络方面的研究进展、研究方法进行分析，特别是针对“MCR模型”在生态网络的应用进行深入研究，对不同尺度范围绿地生态网络构建方法进行总结，最后对未来研究发展态势作出展望。结果表明，我国基于MCR模型构建生态网络的研究，按照发文量可分为3个阶段，即启蒙阶段、快速发展阶段、稳步发展阶段；而现阶段最小阻力模型（MCR）在生态网络的应用已经趋于成熟，只是在因子选取及赋值方面未形成统一科学标准；此外，研究尺度呈现多元化，涉及市、省、城市群等多尺度。

关键词 生态网络；国土空间规划；城市绿地；最小阻力模型（MCR）；Citespace

中图分类号 S-058 文献标识码 A

文章编号 0517-6611（2023）06-0237-07

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2023.06.054

Research Progress of Ecological Network Construction Based on CiteSpace Bibliometric Analysis

LUAN Chun－feng1，GUO Xin－ran1，CHEN Min－chao2

（1.School of Architecture，Zhengzhou University，Zhengzhou，Henan 450002;2.Henan Chunjing Environmental Engineering Limited Company，Zhengzhou，Henan 450000）

Abstract As an effective ecological measure，ecological network construction plays a positive role in protecting species diversity，constructing urban ecological space and optimizing the allocation of national territorial space resources.Using Arcgis platform operation，remote sensing data interpretation and utilization of new technologies，through the application of Analytic Hierarchy Process （AHP） and expert scoring method （Delphi method），the construction of ecological network was more transparent and easy to operate.Taking CNKI and WOS as data sources，we used the knowledge graph computing tool CiteSpace for quantitative analysis.Through the combination of data visualization and content，we analyzed the research progress and research methods in the construction of ecological network.In particular，the application of ‘MCR model’ in ecological network was deeply studied，and the construction methods of green space ecological network at different scales were summarized.Finally，the development trend of future research was prospected.The results showed that the research on ecological network construction based on MCR model in China could be divided into three stages according to the number of publications，enlightenment stage，rapid development stage and steady development stage; At the present stage，the application of least esistance model （MCR） in ecological network had become mature; but there was no unified scientific standard in factor selection and value assignment.Besides，the research scale was diversified，involving city，province，urban agglomeration and other scales.

Key words Ecological network;National territory spatial planning;Urban green space;Minimum resistance model （MCR）;Citespace

生态网络（ecological network，EN）出现于20世纪80年代［1］，自提出到现在，生态网络规划和实践就在国际上蓬勃发展，尤其是西方国家从最初欧洲的林荫大道以及绿带等景观轴线［1］，到美国以波士顿体系为代表的绿道体系［2］，直至现在发展到绿地生态网络概念［3］。从注重形态结构到着眼于功能作用，从小尺度区域到大范围城市群，绿地生态网络的研究深度以及构建尺度不断突破。在新型城镇化战略、绿色转型、共建地球生命共同体的宏观背景下，解决生态问题、面向高质量发展的空间治理成为热点话题。党的十九大以来，随着生态文明建设的持续深入推进，构建城市生态网络成为协调城镇建设与生态保护的重要空间技术手段［4-5］。生态网络的建设范围也从城市到整个市域，建设尺度小至社区、乡镇，大到都市圈、城市群［6］。当下国土规划工作的重点通过协调城乡建设空间与生态空间之间的矛盾冲突，做到建设空间与生态保护协调推进，实现国土空间格局的优化。一系列生态建设的政策陆续颁布，也涉及省、市、县等不同层次范围［7-8］，也涉及矿山修复［9］、黄河生态建设［10］等不同领域。

目前绿色生态网络构建研究的重点着眼于优化国土空间总体格局，促进区域协调发展，通过识别重要生态斑块、廊道和网络，构建连续、完整、系统的生态保护格局和空间网络体系［11］，实现生态环境可持续发展与城镇化进程协同发展。生态网络以“点-线-面”的构建方式形成，“点”即生态节点，“线”即生态廊道，“面”即生态源地。在研究方法上，源地识别方法可分为直接识别法和综合评价法［12］；阻力面构建的方法主要有形态空间格局分析法（MSPA）、土地利用类型赋值法；生态廊道构建有MCR模型、图论和电路理论等理论方法［13］。其中，MCR模型能较好地模拟生物空间运动的潜在趋势与景观格局改变之间的关系［14］。鉴于此，笔者基于CiteSpace软件对近年来国内外的相关研究进行文献计量分析，梳理国内外利用MCR模型进行生态网络研究的现状与方法，为后续的研究提供参考。

1 MCR模型的起源与发展

1.1 MCR模型的提出及应用

最小阻力模型（minimal cumulative resistance，MCR）最早在1992年由Van等［15］提出，现已广泛应用于景观生态学及物种保护等领域，后被我国学者俞孔坚教授提出用于生态安全格局构建中［16］，目前也在土地利用规划领域得到了广泛认同。MCR模型的应用在宏观上涉及土地利用、生态安全格局优化、景观生态安全格局构建、城市生态安全格局规划、区域生态安全格局构建等［16-17］，在微观应用于生态网络构建、绿色基础设施规划［17-18］等生态建设；从研究尺度看，涉及省域、市域、区域等多尺度。同时，国内学者也逐渐将MCR模型用于旅游规划、城市空间增长、流域网络、土地利用等社会经济领域（表1）。

1.2 MCR模型的基本操作

最小阻力模型的计算原理就是在图论的基础上，计算空间单元到目标源地的运动过程中最小累计耗费距离［25］，通过最小阻力值来确定最小迁移路径即“源-汇”理论。该模型通常结合重力模型、图谱理论和连接指数等来定量评价和优化生态网络，在俞孔坚等人的修改下［26］，最小累积阻力模型公式（1）如下：

MCR=fmini=mj=n（Dij×Ri）（1）

式中，fmin表示最小阻力值；Dij表示从源点j到空间单元i的空间距离;Ri表示空间单元i的阻力系数。

利用MCR模型的整个过程都在ArcGIS中的cost-distance中进行运算分析，步骤如图1。在模拟计算前要确定目标源地扩张的阻力面，即选择对源地扩张的阻力因子构建阻力面，参考前人研究或相关文献和研究成果来确定各阻力因子的权重［27］，之后在数据平台进行空间加权计算。

杨志广等［28］就广州改革开放后建设用地侵占重要生境斑块这一生态问题，基于对广州城市生态廊道构想以及市域生态网络初步建设［29-30］的相关研究，在选取目标源地后，基于MCR模型构建源地间的生态廊道网络，实现以连通性指数定量的分析生态网络结构，为广州市生态网络构建提出优化策略。王玉莹等［31］就如何实现社会经济快速发展下的生态可持续发展这一议题，基于MCR模型构建江苏省生态网络来构建结构完整的区域景观生态格局，为其他省域范围内的生态网络构建提供参考。应用MCR模型是获得物种迁移最佳最小阻力值路径的有效方式，可以最小程度地避免外界干扰，实现在空间上模拟物种的运动趋势，被很多学者用于生态网络的构建过程中。

2 生态网络中MCR模型的应用

2.1 数据来源与预处理

研究选用传统统计学，对中国学术期刊全文数据库（即中国知网，以下简称CNKI）以及Web of Science数据库（以下简称WOS）近11年的文献为数据源，即时间段为2000—2021年，以“生态网络”“绿色生态网络”“MCR”为主题词检索，得到中文文献1 315篇，外文文献188篇。对源数据进行归纳整理，对近11年的文献总量、类型、年发文量等基本数据情况进行分析，去除无关文章、会议、目录、访谈等无效文件后，得到969篇有效文献，文献涉及林学、风景园林、环境、城乡规划等多门学科，以此作为可视化软件分析的数据来源。

2.2 研究方法

利用由Java应用程序运行的CiteSpace V（5.6.R5）过对关键词的聚类及关键词时区分析，展示近11年的学界高频关键词、研究热点以及研究前沿。通过我国绿地生态网络建设历程以及演变，进而推测其发展的趋势。CiteSpace是一种科学文献分析工具，通过对非定量文献转化为定量数据的方式，得到直观可视化的图形。通过可视化数据客观地展现文献本质性的事实问题，分析预测目标课题的发展趋势［32］。