基于文獻(xiàn)計量學(xué)的我國城市綠地生物多樣性研究

李兆中 武小鋼 趙璐

摘要：文章采用文獻(xiàn)計量學(xué)的方法，通過CNKI數(shù)據(jù)庫獲取1989—2017年關(guān)于城市綠地生物多樣性研究的797篇期刊研究性論文，借助于可視化引文分析工具Cite Space分析近30年來該領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢。研究表明，1998年后，我國城市綠地生物多樣性研究日趨增多，2005年后文獻(xiàn)數(shù)量呈現(xiàn)爆發(fā)式增長，近12年年均發(fā)文量達(dá)55篇;關(guān)鍵詞頻度和聚類分析顯示植物多樣性、綠地景觀格局、植物群落、城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃中多樣性保護(hù)等為主要研究熱點;目前，借助生物多樣性研究指導(dǎo)風(fēng)景園林設(shè)計和植物群落配置受到研究人員的重視;此外，浮游植物多樣性和草本植物多樣性研究將是今后的重要研究方向。

關(guān)鍵詞：城市綠地，生物多樣性，文獻(xiàn)計量學(xué)，Cite Space

DOl：10.3969/j.issn.1672-4925.2019.00.013

生物多樣性是人類賴以生存和發(fā)展的重要基礎(chǔ)，保護(hù)生物多樣性對于人類生存及可持續(xù)發(fā)展具有重要價值[1]。很多研究表明，城市化對自然環(huán)境的強(qiáng)烈擾動及生境破碎化是引起大多數(shù)當(dāng)?shù)匚锓N快速減少和滅絕的主要因素[2]。但是，城市綠地建設(shè)中外來物種的大量引入使多樣性水平較城市化前明顯提高[3]，而不同土地利用類型的生物多樣性存在顯著差異，部分人為干擾程度較小的城市公園較郊區(qū)具有更高的本地物種豐富度[4]，城市綠地成為城市生物多樣性維持與保育的“諾亞方舟”。因此，基于城市社會和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的現(xiàn)實需求，城市綠地生物多樣性研究，特別是其分布格局[5]及驅(qū)動因子等方向的研究仍然是當(dāng)前及今后生態(tài)學(xué)的研究熱點。

文獻(xiàn)計量學(xué)通過對特定時間范圍內(nèi)某一特定領(lǐng)域內(nèi)研究文獻(xiàn)的統(tǒng)計分析，從多方面、多角度揭示學(xué)科領(lǐng)域整體發(fā)展的方向及動態(tài)，可以獲取相關(guān)學(xué)科布局、整體科研實力和學(xué)科優(yōu)勢等信息，被廣泛應(yīng)用于多種領(lǐng)域的研究[6-11]。本文運(yùn)用文獻(xiàn)計量學(xué)的研究方法，對近30年來國內(nèi)城市綠地生物多樣性的研究進(jìn)行分析，以期了解目前的研究動態(tài)，并為把握該領(lǐng)域的研究熱點和發(fā)展趨勢提供參考。

1 數(shù)據(jù)來源與分析方法

本文統(tǒng)計截止日期為2017年12月，研究數(shù)據(jù)源于CNKI，分別以“城市+多樣性”和“城市綠地+多樣性”為主題檢索關(guān)鍵詞，以“期刊”作為檢索類型，共檢索到1989—2017年的2251篇期刊文獻(xiàn)。剔除重復(fù)及非學(xué)術(shù)性文獻(xiàn)（如征稿通知、報告、書籍介紹、會議等）之后，得到與主題相關(guān)的有效學(xué)術(shù)性研究文獻(xiàn)797篇。借助于文獻(xiàn)計量軟件Cite Space，對所檢索到的文獻(xiàn)進(jìn)行計量學(xué)分析，通過繪制關(guān)鍵詞聚類圖、關(guān)鍵詞時區(qū)圖探尋城市綠地生物多樣性研究現(xiàn)狀及研究趨勢。

2 結(jié)果與討論

2.1年發(fā)文量分析

按照論文發(fā)表時間統(tǒng)計年度發(fā)文數(shù)量的時間分布特征（圖1）可以看出，1989年發(fā)表首篇關(guān)于城市綠地生物多樣性研究的論文，此后發(fā)表論文數(shù)量整體呈逐年上升趨勢，其中1998和2005年為兩個重要節(jié)點，可根據(jù)此節(jié)點將城市綠地生物多樣性研究分為3個階段。

第1階段（1989—1997年）為國內(nèi)城市綠地生物多樣性研究的萌芽階段。1988年，由Wilson和Peters共同撰寫出版的Biodiversit一書介紹了生物多樣性的概念，并在科學(xué)界和公眾中普及了這個詞匯，引起了國內(nèi)外研究人員對生物多樣性的探究興趣。1992年6月，聯(lián)合國環(huán)境與發(fā)展大會（UNCED）在巴西里約熱內(nèi)盧召開，此次大會通過了1994—2003年為國際生物多樣性十年的決議，同時還通過了《生物多樣性公約》，設(shè)定“國際生物多樣性日”。中國領(lǐng)導(dǎo)人也參加了這次盛會并在《公約》上簽字[5]。1993年《生物多樣性》期刊由中國科學(xué)院生物多樣性委員會創(chuàng)辦。隨后我國在1994和1997年正式發(fā)布《中國生物多樣性保護(hù)行動計劃》和《中國生物多樣性國情報告》，完善自然保護(hù)的法規(guī)建設(shè)，同時加強(qiáng)了物種保護(hù)建設(shè)[12]。但是此階段關(guān)于城市綠地生物多樣性研究的年均發(fā)文量不足2篇，表明此階段城市綠地生物多樣性研究還沒有受到國內(nèi)研究人員的過多關(guān)注。

第2階段（1998—2004年）研究成果數(shù)量呈曲折增長，年均發(fā)文量約10篇。聯(lián)合國環(huán)境與發(fā)展大會（UNCED）的召開，大大提高了生物多樣性的地位，基于上一階段的政策，政府有關(guān)部門開始重視對生物資源的有效保護(hù)。2002年建設(shè)部出臺了《關(guān)于加強(qiáng)城市生物多樣性保護(hù)工作的通知》，強(qiáng)調(diào)生物多樣性是人類賴以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)，要加強(qiáng)城市生物多樣性的保護(hù)工作[13]。2003年1月中國科學(xué)院倡導(dǎo)啟動一項瀕危植物搶救工程，計劃在15年內(nèi)將所屬12個植物園保護(hù)的植物種類從1.3萬種增加到2.1萬種，并建立總面積為458 km2的世界最大的植物園。這些在一定程度上促進(jìn)了科研人員對城市生物多樣性研究的重視，此階段發(fā)表了很多具有學(xué)科引領(lǐng)性的高品質(zhì)研究成果[14-16]。

第3階段為2005—2017年，2005年后文獻(xiàn)數(shù)量呈現(xiàn)爆發(fā)式增長，2005—2017年年均發(fā)文量達(dá)到了55篇，最小值為24篇（2005年），最大值為80篇（2012年）。此階段盡管發(fā)文數(shù)量呈現(xiàn)波浪狀起伏，但總體上保持了較高的水平，發(fā)文量占到了總體的90.0%，城市生物多樣性研究在近12年達(dá)到高峰。2009年，中國環(huán)境保護(hù)部在《中國履行生物多樣性公約——第四次國家報告》中，對生物多樣性給予了更細(xì)化的定義。不僅如此，在對中國物種現(xiàn)狀進(jìn)行總結(jié)的同時，還提出生物多樣性是可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略性資源，具有多方面的價值。2015年政府通過了新的環(huán)境保護(hù)法律，就生態(tài)和生物多樣性的養(yǎng)護(hù)做出了規(guī)定，制訂了生態(tài)和生物多樣性狀況的“紅線”。許多城市編制并制定城市生物物種多樣性保護(hù)規(guī)劃，科研人員也加大了對城市綠地生物多樣性的研究深度及廣度。研究工作的廣泛開展和研究成果的不斷積累，為政府生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作提供了強(qiáng)有力的科技支撐[17-18]。

2.2研究熱點分析

關(guān)鍵詞是用來表示研究論文主題內(nèi)容信息的詞語，因此關(guān)鍵詞的頻度在某種程度上可以反映特定研究領(lǐng)域的熱點問題。在Cite Space軟件中設(shè)置Time Slice Length=1，Node Type=Keywords，Selection Criteria：50 per slice進(jìn)行文獻(xiàn)關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)分析，得出由144個節(jié)點和378個連接組成的關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖譜，將其中頻次大于15的列出，結(jié)果見表1。此外，對關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)分析結(jié)果進(jìn)行聚類分析，得出6個明顯的聚類，模塊值（Q值）=0.47>0.3，意味著劃分出來的社團(tuán)結(jié)構(gòu)是相對顯著的，平均輪廓值（Silhouette，S值）=0.5795>0.5，說明該聚類是合理的。

由表1可以看出，關(guān)鍵詞植物多樣性、景觀格局和植物群落出現(xiàn)頻次較高，故植物多樣性是城市綠地生物多樣性已有研究的主要關(guān)注點，此外，城市綠地生物多樣性的研究常常與綠地景觀格局和植物群落的研究相結(jié)合。一般認(rèn)為，城市建設(shè)對原有生境的劇烈干擾以及生境破碎化使城市特別是中心區(qū)生物多樣性明顯減少。因此，如何保護(hù)生物多樣性，園林綠化建設(shè)中的生態(tài)策略及規(guī)劃途徑也成為研究的熱點。此外，從所篩選出的關(guān)鍵詞還可以發(fā)現(xiàn)，信息內(nèi)容相近的詞語使分析結(jié)果不能非常明確地反映研究熱點問題，這也意味著研究人員對論文關(guān)鍵詞的選擇對分析結(jié)果有很大影響。但是，在統(tǒng)計得到的797篇有效性期刊文獻(xiàn)中，有關(guān)基因多樣性和動物多樣性方面的文獻(xiàn)量僅占總文獻(xiàn)量的1.1%和4.1%，相比生物多樣性其他方面的研究，無論是產(chǎn)出量還是影響力都有很大的差距，需要得到更多的支持與關(guān)注。

借助于Cite Space軟件的Clusters功能進(jìn)行關(guān)鍵詞聚類，結(jié)果見表2。由表2可知，研究內(nèi)容主要有3個方面。

1）聚類1關(guān)于城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃的研究涉及的關(guān)鍵詞容量29個，主要高頻關(guān)鍵詞是規(guī)劃、綠地系統(tǒng)、園林植物、城市、多樣性。此方面的研究主要集中于城市園林植物多樣性配置、城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃編制工作中多樣性保護(hù)策略，以及城市綠地可持續(xù)發(fā)展研究。

2）聚類2與聚類6既有區(qū)別也有很高的相關(guān)性。兩類研究均是借助景觀生態(tài)學(xué)的原理和方法分析城市綠地景觀格局的現(xiàn)狀，提出存在的問題及優(yōu)化策略。聚類2側(cè)重于以遙感和地理信息系統(tǒng)技術(shù)與景觀指數(shù)分析法相結(jié)合對城市綠地景觀格局進(jìn)行評價，提出景觀格局優(yōu)化途徑。聚類6則側(cè)重于以景觀生態(tài)學(xué)的系統(tǒng)觀點和整體性分析方法，在生態(tài)系統(tǒng)的尺度上對城市進(jìn)行景觀格局分析，探討城市可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)對策。

3）聚類3、4、5分別對應(yīng)于城市綠化建設(shè)、城市生物多樣性和物種多樣性研究。從所包含的關(guān)鍵詞可以發(fā)現(xiàn)，聚類3主要關(guān)注城市綠化中植物的組成特征和群落結(jié)構(gòu);聚類4集中城市生態(tài)園林建設(shè)中生物多樣性保護(hù)對策，尤其是城市森林在多樣性保護(hù)中的價值和方法;聚類5則多從物種多樣性的角度考察植物、動物（主要的研究對象為鳥類和節(jié)肢動物）的組成和分布特征。

2.3研究前沿分析

根據(jù)關(guān)鍵詞頻次與演化路徑生成城市綠地生物多樣性研究關(guān)鍵詞時區(qū)圖譜，1989～2017年城市生物多樣性研究前沿的演化路徑見圖2。由圖2可將城市生物多樣性研究所關(guān)注的主題分為3個時期。

第1個時期為1996—2004年，這一時期重點對城市生物多樣性保護(hù)理論進(jìn)行研究，所涉及的主題主要有植物多樣性、多樣性指數(shù)、城市森林、城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃、園林植物等。

第2個時期為2005—2009年，這一時期研究的主題趨于集中和深入，很多學(xué)者針對各類城市綠地生物多樣性現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)查和評價研究，并提出了將景觀生態(tài)學(xué)與城市生物多樣性相結(jié)合的理論，注重各個城市植物多樣性的保護(hù)與規(guī)劃。同時，研究對象也從植物群落擴(kuò)展到城市動物[19-21]，尤其是城市化對鳥類分布的影響、城市綠地節(jié)肢動物群落組成及結(jié)構(gòu)研究、鳥類與昆蟲的群落變化及多樣性保護(hù)等方面都進(jìn)行了深入研究。值得注意的是，這一時期，在遙感和GIS技術(shù)支持下，對城市綠地景觀格局的研究從定性分析轉(zhuǎn)到了定量分析，提高了對城市綠地的研究水平[22-23]。

第3個時期為2010年之后，這一時期對城市生物多樣性的研究持續(xù)深入，呈現(xiàn)出城市生物多樣性保護(hù)理論與生態(tài)建設(shè)實際需求相融合的研究趨勢，城市動植物多樣性保護(hù)的具體途徑和方法，特別是如何將生物多樣性研究方法和結(jié)果應(yīng)用于風(fēng)景園林設(shè)計、植物群落配置[24]成為研究重點。自2015年后關(guān)鍵詞無明顯突變點，但是從城市綠地生物多樣性研究關(guān)鍵詞時區(qū)圖譜中可以看出草本植物[25-27]和浮游植物[28-31]是2016年后新出現(xiàn)的重要關(guān)鍵詞，說明浮游植物多樣性和草本植物多樣性研究也是未來幾年城市綠地生物多樣性研究領(lǐng)域的重要方向。

3 結(jié)論

本研究運(yùn)用Cite Space可視化軟件對1989—2017年我國城市綠地生物多樣性研究成果進(jìn)行量化分析，結(jié)果表明：1）研究文獻(xiàn)年發(fā)文量總體呈逐年增長趨勢，近12年達(dá)到高峰;2）植物多樣性、綠地景觀格局、群落結(jié)構(gòu)、城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃中多樣性保護(hù)等為該領(lǐng)域的研究主題熱點;3）本領(lǐng)域的研究呈現(xiàn)為逐步深入并與生態(tài)建設(shè)實際需求緊密結(jié)合的趨勢，城市動植物多樣性保護(hù)的具體途徑和方法成為研究重點，借助生物多樣性研究指導(dǎo)風(fēng)景園林設(shè)計和植物群落配置受到研究人員的重視。同時浮游植物多樣性和草本植物多樣性作為城市綠地生物多樣性的重要組成部分，也是今后該領(lǐng)域的重要研究方向。

本研究通過文獻(xiàn)計量學(xué)方法對城市生物多樣性研究文獻(xiàn)進(jìn)行統(tǒng)計分析，其研究方法及結(jié)果對該領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢分析有一定啟發(fā)意義，但Cite Space軟件對研究熱點的分析主要依賴于論文關(guān)鍵詞，這使關(guān)鍵詞選取恰當(dāng)與否以及是否能準(zhǔn)確界定論文主題對研究結(jié)果影響很大，因此也就會出現(xiàn)本研究中關(guān)鍵詞列表無法準(zhǔn)確體現(xiàn)該領(lǐng)域熱點關(guān)鍵詞的現(xiàn)象，其結(jié)果需要研究人員根據(jù)經(jīng)驗和相關(guān)文獻(xiàn)予以重新校核。

參考文獻(xiàn)

[l]吳麗娟.北京城市綠地景觀格局與生物多樣性保護(hù)研究[D].北京：北京林業(yè)大學(xué)，2006.

[2]李俊生，高吉喜，張曉嵐，等.城市化對生物多樣性的影響研究綜述[J].生態(tài)學(xué)雜志，2005（8）：953-957.

[3]彭羽，劉雪華.城市化對植物多樣性影響的研究進(jìn)展[J].生物多樣性，2007（5）：558-562.

[4]任斌斌，李薇薇，劉興，等.北京城市綠道植物多樣性特征研究[J].中國園林，2015，31（8）：10-14.

[5]毛齊正，馬克明，鄔建國，等.城市生物多樣性分布格局研究進(jìn)展[J].生態(tài)學(xué)報，2013，33（4）：1051-1064.

[6]牛叢叢，文雯，龍海飛，等.基于文獻(xiàn)計量學(xué)分析的我國轉(zhuǎn)基因油菜研究進(jìn)展[J].科技情報開發(fā)與經(jīng)濟(jì)，2015，25（22）：156-158.

[7]田園園，洪松松.21世紀(jì)以來我國師德發(fā)展的現(xiàn)狀研究：基于Citespace軟件的文獻(xiàn)計量分析[J].教師教育學(xué)報，2017，4（1）：31-38.

[8]亓雪龍，唐研，孟華，等.基于文獻(xiàn)計量學(xué)分析的我國酸棗研究現(xiàn)狀[J].山東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014，46（2）：134-138.

[9]俞偉，關(guān)慶偉.基于文獻(xiàn)計量學(xué)的屋頂綠化研究綜述[J].中國園林，2015，31（1）：74-78.

[10]張文英，歐飛燕，蔡灝.基于文獻(xiàn)計量學(xué)的新型城鎮(zhèn)化研究分析[J].中國園林，2016，32（9）：53-57.

[11]劉偉圣，從憶波，潘競虎.基于文獻(xiàn)計量學(xué)的國內(nèi)城市地域空間研究狀況分析[J].商丘師范學(xué)院學(xué)報，2013，29（6）：65-68.

[12]劉愛原，郭玉清，李世穎，等.從文獻(xiàn)計量角度分析中國生物多樣性研究現(xiàn)狀[J].生態(tài)學(xué)報，2012，32（24）：7635-7643.

[13]劉張璐，趙蘭勇，朱秀芹.中國生物多樣性及其保護(hù)規(guī)劃發(fā)展研究現(xiàn)狀[J].中國園林，2010，26（1）：81-83.

[14]楊學(xué)軍，林源祥，胡文輝，等.上海城市園林植物群落的物種豐富度調(diào)查[J].中國園林，2000，16（3）：65-67.

[15]陳波，包志毅.城市公園和郊區(qū)公園生物多樣性評估的指標(biāo)[J].生物多樣性，2003（2）：169-176.

[16]張慶費(fèi)，夏檑.上海城區(qū)主要交通綠帶木本植物多樣性分析[J].中國園林，2002，18（1）：72-74.

[17]薛達(dá)元，武建勇，趙富偉.中國履行《生物多樣性公約》二十年：行動、進(jìn)展與展望[J].生物多樣性，2012，20（5）：623-632.

[18]武建勇，薛達(dá)元，趙富偉，等.中國生物多樣性調(diào)查與保護(hù)研究進(jìn)展[J].生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學(xué)報，2013，29（2）：146-151.

[19]陸祎瑋，唐思賢，史慧玲，等.上海城市綠地冬季鳥類群落特征與生境的關(guān)系[J].動物學(xué)雜志，2007（5）：125-130.

[20]姜文虎，劉軍俠，曹利華.城市綠地節(jié)肢動物群落組成及結(jié)構(gòu)研究[J].河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2009，32（2）：79-83.

[21]張淑萍.城市化對鳥類分布的影響[J].生態(tài)學(xué)雜志，2008（11）：2018-2023.

[22]王雪，趙憲文，梁朝信.基于遙感和GIS的城市綠地景觀格局分析[J].林業(yè)資源管理，2006（4）：81-84，69.

[23]周廷剛，郭達(dá)志.基于GIS的城市綠地景觀空間結(jié)構(gòu)研究：以寧波市為例[J].生態(tài)學(xué)報，2003（5）：901-907.

[24]張慶費(fèi)，許源.城市森林生物多樣性保育途徑探討[J].中國城市林業(yè)，2016，14（3）：1-5.

[25]趙娟娟，孫小梅，陳珊珊，等.城市野生草本植物種類構(gòu)成的特征：以寧波市為例[J].生態(tài)環(huán)境學(xué)報，2016，25（1）：43-50.

[26]張楠，董麗，王靛，等.北京城市生態(tài)廊道草本植物組成及分布格局[J].中國園林，2018，34（6）：94-99.

[27]樂鶯.上海市環(huán)城綠帶鄉(xiāng)土草本物種多樣性及城市綠化應(yīng)用潛力[J].華東師范大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2016（4）：169-176.

[28]魯蕾，吳亦瀟，張維昊.城市小型湖泊浮游植物群落結(jié)構(gòu)特征及演替規(guī)律：以武漢沙湖為例[J].生態(tài)學(xué)報，2017，37（18）：5993-6004.

[29]余海霞，來勇，趙佳佳，等.城市河道浮游植物群落多樣性指數(shù)對水質(zhì)的指示作用[J].化學(xué)與生物工程，2016，33（9）：32-36.

[30]范小晨，代存芳，陸欣鑫，等.金河灣城市濕地浮游植物功能類群演替及驅(qū)動因子[J].生態(tài)學(xué)報，2018，38（16）：5726-5738.

[31]代志剛，藺慶偉，易科浪，等.杭州西湖浮游植物群落對沉水植物恢復(fù)的響應(yīng)[J].水生態(tài)學(xué)雜志，2017，38（5）：35-45.

收稿日期：2018-04-26

第一作者：李兆中（1992-），女，碩士研究生，研究方向為城市綠地生物多樣性。E-mail：353807859@qq.com

通信作者：武小鋼（1977-），男，教授，博士，研究方向為風(fēng)景園林。E-mail：wuxg@sxau.cn