基于CiteSpace的湿地生态服务功能文献计量与可视化分析

作者: 刘莎 黄文欣 罗天相

基于CiteSpace的湿地生态服务功能文献计量与可视化分析0

摘要 利用CiteSpace软件对国内2001—2021年湿地生态服务热点与趋势进行分析,包括作者、机构、关键词共现、聚类、突现以及时间线图谱等角度。结果显示,湿地生态系统研究发展迅速,但研究机构和作者间联系并未形成一个完整的网络体系。湿地生态服务研究形成多个聚类,交叉重叠。研究的热点从湿地生态结构和功能破坏,进而关注湿地生态服务的权衡/协同关系、国家湿地公园建设及湿地服务可持续发展等。湿地生态服务研究仍处于快速发展期,研究广度和深度不断增强。

关键词 CiteSpace;文献计量;湿地生态服务;知识图谱

中图分类号 S-058  文献标识码 A  文章编号 0517-6611(2023)13-0215-06

doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2023.13.048

Literature Metrology and Visualization Analysis of Wetland Ecological Services Based on CiteSpace

LIU Sha1,HUANG Wen-xin2,LUO Tian-xiang2

(1.Yichun University Library,Yichun,Jiangxi 336000;2.School of Life Science,Resource and Environmental Science,Yichun University, Yichun,Jiangxi 336000)

Abstract Based on the literature metrology and visualization analysis,we explored the research status,hotspots and trends of wetland ecological services in China in 2001-2021,including authors,institutions,keyword co-occurrence,clustering,emergence and timeline mapping.The results showed that wetland ecosystem research had developed rapidly in China. The relationship between institutions and authors studying wetland ecological services had not formed a complete network system.Wetland ecological services had formed multiple clusters,and there was cross-overlap between the various bodies.The initial researches focused on the destruction of wetland ecological structure and function,then shifted to the trade-offs / synergies of wetland ecological services,the construction of national wetland parks and the sustainable development of wetland services.The research on wetland ecological services was still in a period of rapid development,and the breadth and depth were increasing.

Key words CiteSpace;Literature metrology;Wetland ecological services;Knowledge map

基金项目 江西省高校人文项目(TQ20102);2023年度宜春市社科研究“十四五”立项课题(23SK139)。

作者简介 刘莎(1979—),女,江西宜春人,图书馆馆员,硕士,从事图书参考咨询研究。通信作者,教授,博士,从事生态系统生态学研究。

收稿日期 2022-09-13

生态系统服务范围涵盖了整个生态系统结构、流程和功能,通过驱动物质循环、能量流动和信息传播,为人们创造相应的生活物质、社会文教生产条件和公共服务功能[1]。随着“环境服务”和“生态系统服务”这两类词相继被《人类对全球环境的影响》一书展示给大众,生态服务功能研究开始迈向全新领域[2]。

湿地生态系统是人类赖以生存的基本生态环境,其丰富的生物多样性对于环境稳定、物种基因保护、资源利用等方面起着举足轻重的作用。湿地是人类的摇篮,是地球的肾脏,是为人类提供充足生态系统服务的生物基因库[3-4]。我国在湿地生态系统服务方面的研究起步较晚,研究集中在价值分类和价值评估方面[5],各学者对不同地区湿地服务功能进行了有针对性的评价。地理信息系统和遥感成像技术的快速发展,使湿地生态服务功能价值动态数据挖掘和采集的准确性得到了提高[6]。目前,对湿地生态系统服务的研究已经从自然湿地服务功能发展到城市湿地和小微湿地[7-8],从湿地单元服务功能发展到大江大河服务功能和空间尺度[9-10],从理论和技术发展到生态系统协同/权衡关系[11]。尽管一些研究者对湿地生态系统服务研究进行了梳理和回顾[2-12],但由于中国的湿地生态服务领域的深度范围日益增加,在微观和宏观层面的变化十分复杂,对其发展、演变和发展的综合分析仍然是一个空白。

随着不同学科文献量的增加,文献计量学已成为一种重要的研究手段。CiteSpace利用Java语言生成不同类型的图谱,使用可视化分析技术对文献分析研究[13]。知识图谱是用数字、文字表达转化成图像表达的产物,将学科核心、发展历史、前沿及整个知识结构的多学科整合,用直观的图形呈现出来[14]。在众多学科的大量文献中,文献计量学已成为了一种重要的研究学科动态方法[15]。鉴于此,笔者运用CiteSpace软件,对中国湿地生态服务功能等相关内容进行可视化分析,以全面客观展示湿地生态服务功能研究的动态、历程和发展态势。

1 数据来源与研究工具

1.1 数据来源

以知网(CNKI)的数据作为来源,采用“主题=湿地生态(精确)and主题=服务(精确)”的方式进行检索,时间为2001年1月1日—2021年12月31日,从学术期刊中共检索到1 660篇相关文献,为了确保文献的质量,对检索到的文件标题进行了进一步检查,在排除了关联性不强的文献之后共有591条(检索截止日为2021年12月31日)。

1.2 研究工具

采用CiteSpace软件对在知网中检索到的数据进行处理,包括作者、机构、关键词共现、聚类、突现以及时间线图谱分析等,并从中得到其发展演变和趋势。

2 湿地生态服务的整体描述

2.1 发文量时间分析

从某种意义上来说,文献的出版时间和发文量的时间情况都可以清晰地反映出该领域的年份特征、发展速度以及研究热点情况,能够使研究学者更好地了解湿地生态服务功能的研究趋势。

从图1可以看出,2001—2021年生态服务功能研究的发文量逐渐增多,根据发文量趋势图,可将湿地生态服务研究划分为3个阶段:第1阶段为2001—2011年,这一阶段发文量持续增加,处于初步阶段,年均发文量为18篇,尤其是2006—2007年发表篇数剧增;第2阶段为2010—2014年,这一阶段属于过渡发展阶段,发文量相比前一阶段略有下降但在2013年又重新上升,年均发文量约为36篇,是上一阶段的年均发文量的2倍;第3阶段为2015—2021年,这一阶段为平稳发展阶段,年均发文量约为41篇。每年发文量相比之前依旧有所增长,说明湿地生态服务功能依旧受到研究者的关注。

2.2 作者合作网络图谱分析

通过CiteSpace软件,将节点设定为“作者”,时间参数调整为2001年1月到2021年12月,其他参数的默认值不变。绘制出湿地生态系统服务研究作者间的合作关系,并进一步分析作者及其合作关系[16]。

从图2可以看出作者之间的合作关系,该合作图谱中共有493个网络节点数(N),连线数(E)有374条,其中节点代表作者,连线代表合作;网络密度(Density)仅为0.003 1。从图中可以明显看出,该领域的研究人员之间的网络普遍比较分散,研究人员之间密切的团队关系很少,大量的作者没有联系。图中只有3个明显的网络结构,其中最大构成主要表现为崔丽娟、康晓明、李伟、周文昌、史玉虎等存在学术交流与合作,各学者机构主要分为中国林业科学研究院以及九江学院等。

根据普莱斯定律,m(核心作者发文量)=0.749×4(最大n值),4(最大n值)代表着该领域包含的作者中最多发文数量[17],计算后4m≈3.09(故m4=3),因此发文量在3篇以上就是核心作者。从表1可以看出,崔丽娟发文量最多,达到17篇,该学者主要致力于湿地生态过程与机理、湿地保护与恢复技术、湿地生态系统服务评价与湿地管理政策等领域;李伟、宋胜帮、曾明、肖涛、康晓明、吴明、周文昌、王志强、石强胜为2~10名,发文量由13到6篇逐次递减。

2.3 机构合作图谱分析

在该合作网络中,将节点类别设置为“机构”,其他参数不变。运行后由生成的知识图谱可以看出,该图谱中N=371、E=192、Density=0.002 8,表示在网络中机构有371家、连线数为192条、网络密度约为0.002 8(图3),故属于松散型网络,由此可见各个机构之间的相互联系不紧密并且合作交流较少,多发生在2~3个机构,这对湿地生态服务功能的研究和发展都是不利的。

从表2机构发文数量排名来看,中国林业学科研究院湿地研究所是发文数量最多的,发表论文17篇;其次是江西省长江流域产业生态模拟与环境健康重点实验室-九江学院,共计13篇发文。

3 湿地生态服务的研究分析

3.1 研究热点分析

研究热点反映了研究领域的重点和发展趋势,对进行深入理解和分析该领域的研究内容存在着重要的作用,它体现在关键词频较高的地方,而中心性则是1个节点的尺度,反映出这个点在整个网络中的重要性。

根据CiteSpace软件,将节点类型设置为“关键词”,在网络剪裁区(pruning)中选中寻径网络剪裁、修剪切片网络和修剪合并网络[18],该做法目的是使用软件自主筛除不关键以及边缘网络结构,其他值不发生变化并进行可视化分析。关键词是对文章内容的浓缩和精炼,在某一个特定领域中重复出现的关键词可以更好地反应该领域的热点研究,通过频词的统计从而得到高频关键词。关键词出现次数越高说明该关键词更受学者研究的关注,即是文献的研究热点[19]。

图4中的关键词共现性显示(网络节点)N=470和E=625(链接),表明该研究所涉及的只是范围较广泛,而且关键词之间的相关性很高,节点的圆圈越大说明频率越高,颜色越深说明近期研究越热[20]。从图4可以看出,大多数研究都是以价值评估和服务功能为基础进行研究,湿地生态服务功能与可持续发展紧密联系。

根据CiteSpace软件生成的知识图谱,将相似的关键词进行合并,从该研究词频前10的关键词(表3)进行统计并分析,从而了解目前国内湿地生态服务国内状况和研究的重点。从表3可以看出,前10位的关键词词频都在21次及以上,其中词频最高的是“价值评估”,词频211次;其次是“生态服务功能”,词频209次;频次排序第3~10的分别是湿地(163次)、湿地生态系统(108次)、生态系统服务价值(47次)、土地利用(27次)、服务价值(24次)、滨海湿地(24次)、城市湿地(23次)、小微湿地(21次)。由此可以看出,频次排名前10的关键词之间关系较为紧密,反映出湿地生态服务功能及价值评估受到研究学者们的热点关注。

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