基于CiteSpace的土地利用转型研究发展定量分析

摘要 利用Web of Science和CNKI数据库，运用科学计量CiteSpace软件，从研究发展历程、作者合作网络分析、机构合作网络分析、国家合作网络分析、研究热点主题5个维度对国际土地利用转型发展进行定量分析。结果表明，土地利用转型的发文数量逐年上升，内容涉及土地利用覆被变化、生态服务功能、耕地保护、城市扩张、乡村转型发展以及粮食安全等;在合作网络中，中国科学院和中国科学院大学在国际上关于土地利用转型研究位列第1梯队，美国与中国成为土地利用转型研究领域的主要国家;龙花楼等3个研究团队发文数量和被引次数名列前茅;土地利用转型热点主题聚焦于土地利用/覆被变化、土地利用转型效应和土地利用转型与生态服务、粮食安全3个方面。

关键词 土地利用转型;研究热点;演进历程;可视化分析;CiteSpace

中图分类号 S-058文献标识码 A文章编号 0517-6611（2022）19-0230-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2022.19.054

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Quantitative Analysis of Land Use Transformation Based on CiteSpace

WEI Shi-chuanWANG Ting1

（1.School of Politics & Public Administration，Hainan University，Haikou，Hainan 570228;2.Reasearch Center of Public Governance in Hainan Province，Haikou，Hainan 570228）

Abstract Using Web of Science，CNKI database and scientific metrology CiteSpace software，quantitative analysis of international land use transformation and development were carried out from five dimensions of research development history，author cooperation network analysis，institutional cooperation network analysis，national cooperation network analysis and research hot topics.The results showed that the number of publications on land use transformation had been increasing year by year，including changes in land use and cover，ecological service functions，cultivated land protection，urban expansion，rural transformation and development，and food security.The Chinese Academy of Sciences and the University of Chinese Academy of Sciences ranked the first echelon of international research on land-use transition，the United States and China became the two main countries in the field of land-use transition research，while Long Hualou and other three research teams were among the top in the number of articles as well as the citations.The hot topics of land-use transition focused on three aspects of land use/cover change，land use transition effects，land-use transition and ecological services，and food security.

Key words Land use transition;Research hotspots;Evolution history;Visual analysis;CiteSpace

土地利用转型（land use transition）是土地利用变化的表现形式之一，自20世纪90年代以来，土地利用转型一直是土地变化科学（land change science）研究的重点[1-5]。城市空间的快速蔓延和大规模工程建设活动的开展导致大量耕地被占用、土地覆被剧烈变化，引发区域性的社会发展和生态环境问题[6-7]，针对如何有效破解这些现实发展难题、实现土地可持续利用，土地利用转型研究已受学术界广泛关注[8]。土地利用转型源于Mather提出的森林转型假说[9]，Grainger在此基础上提出土地利用转型[10]的概念，其核心内涵是指土地利用形态在时序上的变化，通常与社会、经济发展阶段的转型相适应[11]。随后有学者进一步指出土地利用转型是指土地利用系统从一种状态到另一种状态的转变[12]。龙花楼等[13]于2002年将土地利用转型引入中国，将土地利用转型的定义延伸为在社会经济变化和革新的驱动下，某一区域在一段时期内由一种土地利用形态转变为另一种土地利用形态的过程，它通常与经济和社会发展阶段的转型相对应，是一个动态变化的过程。

当前有关土地利用转型研究成果的梳理和总结大多使用传统的文献法进行研究。例如，Barbier等[14]从经济角度回顾森林转型，把森林转型看作是相互竞争土地利用的结果。卢龙辉等[15]通过分析有关森林转型的文献，归纳总结森林转型的概念与内涵、理论发展、分析框架、研究方法以及影响因素，提出森林转型未来的研究重点。吕晓等[16]对城乡建设用地转型进行了文献综述，将城乡建设用地作为一个整体开展多种分析尺度下的转型过程及其与经济社会发展耦合关系的综合性研究。罗惠等[17]对国内土地利用转型研究进展进行了梳理，以期探讨未来土地利用转型研究的重点方向。赵小风等[18]从时空变化、驱动机制和社会经济环境效应3个方面对国内外工业用地利用转型研究进行综述。

从现有研究来看，学者们对森林、耕地、建设用地、工业用地转型等进行文献综述，仅针对土地利用转型的某一地类转型进行研究而无法窥其全貌;再者已有研究囿于传统文献研究法的局限性，难以直观呈现土地利用转型合作分析、热点主题、研究前沿及其发展脉络等，而利用科学计量学能够弥补这些不足。鉴于此，笔者利用科学计量学软件CiteSpace的合作网络分析、关键词分析，把握土地利用转型研究领域作者、机构、国家分布、热点主题与研究前沿，进而掌握国际土地利用转型研究的现状和发展趋势。

1 数据与方法

1.1 数据来源

数据主要源于Web of Science（WOS）核心集合中的SCIE（科学引文索引扩展）和SSCI（社会科学引文索引）以及CNKI（中国知网）核心期刊与CSSCI（中文社会科学引文索引）数据集。采用WOS数据库描述Web of Science数据库的SCIE和SSCI数据集，采用CNKI数据库描述核心期刊与CSSCI数据集。

在WOS数据库中检索方式如下：主题为“land use transition”、时间跨度（timespan）为2000—2019年，从WOS数据库中提取了8 700条文献数据，去掉重复与无效字段后剩余6 626条，将其作为研究数据。CNKI数据库中检索方式如下：采用高级检索，检索主题是“土地利用转型”，时间跨度是2000—2019年，从CNKI数据库中提取148条文献数据。将研究时段确定为近20年，主要原因有2点：一是CNKI数据库土地利用转型研究始于2002年;二是自21世纪起土地利用转型研究成为国内外学者重点关注的领域[19]。

1.2 研究方法 CiteSpace是依靠数据库，将信息可视化、文献计量和数据挖掘算法集结而成的软件[20]。与其他常见的信息可视化软件相比，该软件在发现研究前沿、研究主题与分析不同网络关系等方面具有独到之处[21-23]。

2 研究过程与分析

2.1 国际土地利用转型发展的总体概述 考虑到国内外发文数量存在较大差异，分别对WOS、CNKI数据库展开共被引分析和高被引论文分析，以此揭示土地利用转型研究的演进历程。依据分析结果，将近20年土地利用转型的发文数量特征与研究演进历程分为3个主要阶段（图1）：

2.1.1 土地利用转型理论的萌芽及其驱动机制探索阶段（2000—2006年）。

在该阶段土地利用转型发文量较为平稳，发文总量为894篇，其中高被引论文7篇;WOS数据库发文总量为886篇，CNKI数据库发文总量8篇。该阶段主要通过探讨城市扩张与农村宅基地缩减等，分析推动土地利用转型的外部性原因。一方面，通过建立UMD（全球土地覆盖）数据集开展研究[24]，发现城市扩张推动多种地类转型，转型的地类最终均成为城市用地[25-26];另一方面，通过对中国农村宅基地转型进行研究[27]，揭示了农村宅基地转型基本能反映研究区土地利用转型[28]，每个转型阶段的社会经济发展需求是该阶段农村宅基地转型的内在动力[13]。

2.1.2 土地利用转型理论的拓展与研究视野的全球化（2007—2012年）。

在该阶段土地利用转型发文量较快增长，发文总量为2 001篇，其中高被引论文8篇;WOS数据库发文量为1 989篇;CNKI数据库的发文量为12篇。随着土地利用转型研究的深入，其理论愈渐丰富，研究视野拓向全球。在理论拓展方面，有学者基于全球森林变迁与土地利用变化的研究，提出森林转型路径理论——即“经济增长路径”与“森林稀缺路径”[29]，认为森林转型不合理的原因在于高密度的人口与贫穷[30]，主张退耕还林以促进森林合理转型[31]。Lambin EF引入土地利用转移矩阵，从“社会—生态”反馈和“社会—经济”驱动2个方面建立土地利用转型形成机制的理论解释框架[15]。龙花楼[32]对中国土地利用转型研究表明，耕地与农村宅基地是乡村发展与土地利用转型的重要源头，这主要归因于中国特殊的城乡二元结构社会体制[33]。

2.1.3 土地利用转型理论深化研究及其与土地政策的创新研究（2013—2019年）。

在该阶段土地利用转型发文量快速增长，发文总量为5 953篇，其中高被引论文7篇;WOS数据库发文量为5 825篇，CNKI数据库发文总量为128篇。得益于高分辨率的全球森林覆盖遥感数据和长时间尺度的土地利用变化数据，土地利用转型理论及实证研究不断得到深化，与区域土地管理、生态服务等研究结合更紧密，研究视角呈现多元化。Hansen等[34]通过对全球Landsat TM影像进行分类，深化森林转型的内涵，指出森林转型由多种土地覆被趋势在不同时空上共同组成，其过程与模式具有地理异质性[35]，提出土地利用转型是通过多种相互作用的机制实现的[36]。龙花楼[37]对土地利用转型与土地资源管理二者之间的互馈机制和相互影响进行探讨，认为决策部门应根据土地利用形态的变化适时调整土地资源管理政策措施，充分考虑目标区域所处的土地利用转型阶段，以增强土地资源管理决策的科学性。Hurtt等[38]利用长时间尺度的全球土地利用数据，通过地球系统模型模拟土地利用转型对未来气候系统的综合影响;刘永强等[39]结合中国实际情况对生态系统服务价值系数进行修订，进而对土地利用转型导致的生态系统服务价值变化进行测度与分析，提出改善生态环境问题的措施与建议。