國內(nèi)外土地利用與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究熱點(diǎn)與趨勢
——基于CiteSpace計(jì)量分析

李 龍,吳大放,劉艷艷

(廣州大學(xué) 地理科學(xué)與遙感學(xué)院,廣州510006)

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)是指自然生態(tài)系統(tǒng)及物種所提供的人類賴以生存和發(fā)展需要的環(huán)境條件與效用[1]，由人類直接或者間接獲取的有利于人類福祉的惠益[2]，包括供給、調(diào)節(jié)、支持與文化服務(wù)，在地球生命支持系統(tǒng)維持、人類物質(zhì)和精神產(chǎn)品供給、全球生態(tài)安全保障等方面發(fā)揮至關(guān)重要的作用[3]。千年生態(tài)系統(tǒng)評(píng)估指出全球60%的生態(tài)系統(tǒng)功能正在或者已經(jīng)退化，給予環(huán)境造成極大壓力，嚴(yán)重影響人與自然的可持續(xù)發(fā)展[4]。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)已成為國內(nèi)外生態(tài)學(xué)、地理學(xué)和經(jīng)濟(jì)學(xué)等相關(guān)學(xué)科的研究熱點(diǎn)，受到學(xué)者廣泛關(guān)注。LUCC變化作為全球環(huán)境變化重要組成部分，是區(qū)域生態(tài)環(huán)境對人類活動(dòng)的直接響應(yīng)，也是生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)變化的直接驅(qū)動(dòng)力之一[5]。它通過改變生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能，間接影響生物多樣性、氣候變化等物質(zhì)循環(huán)和生態(tài)過程，引起生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給和分配功能變化[6]。不同土地利用類型和結(jié)構(gòu)，提供生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的種類、數(shù)量和質(zhì)量具有一定差異[7]。正是二者具有緊密的聯(lián)系，因此研究土地利用與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)關(guān)系，對促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)協(xié)調(diào)發(fā)展具有重要意義。

自從Costanza和Daily等學(xué)者核算全球生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值，千年生態(tài)系統(tǒng)評(píng)估項(xiàng)目(MA)啟動(dòng)，以及生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)政府間科學(xué)政策平臺(tái)(IPBES)的建立以來，全球生態(tài)學(xué)以及相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域的學(xué)者愈發(fā)重視，關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究的文獻(xiàn)數(shù)量急劇上升，已成為生態(tài)研究領(lǐng)域的重要主題之一。目前，國內(nèi)綜述性文章主要報(bào)道以下幾個(gè)方面：(1) 流域[8]、自然保護(hù)地以及濱海濕地[9]等生態(tài)重要地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究進(jìn)展梳理；(2) 耕地保護(hù)[10]、收縮情景[11]或者景觀異質(zhì)性[12]等多視角論述；(3) 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)之間權(quán)衡與協(xié)同[13]、供給與需求的關(guān)系評(píng)述[14]；(4) 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)綜合評(píng)估、實(shí)踐應(yīng)用以及綜合熱點(diǎn)和前沿探索[15]；(5) 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給分類細(xì)化如文化服務(wù)[16]的研究進(jìn)展。雖有部分非綜述類文章探討土地利用對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的影響[17]，然而鮮有學(xué)者對該領(lǐng)域的發(fā)展趨勢、熱點(diǎn)與前沿進(jìn)行梳理。面對規(guī)模龐大的文獻(xiàn)群，通過抽象梳理和歸納總結(jié)問題，耗時(shí)且片面，難以高效、定量與綜合梳理出該領(lǐng)域的演化路徑與發(fā)展趨勢。因此，借助文獻(xiàn)計(jì)量工具定量分析國內(nèi)外土地利用與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)領(lǐng)域文獻(xiàn)，有助于快速提煉出該領(lǐng)域的前沿?zé)狳c(diǎn)，把握未來的研究方向。CiteSpace是一種成熟的文獻(xiàn)計(jì)量分析軟件，不僅局限于圖書情報(bào)、信息統(tǒng)計(jì)等領(lǐng)域，近年來逐漸被運(yùn)用到生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究領(lǐng)域[18]。因此，亟需利用CiteSpace等計(jì)量軟件系統(tǒng)梳理土地利用與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究進(jìn)展與熱點(diǎn)，為學(xué)科前沿發(fā)展提供一定借鑒。

相比于國內(nèi)，國外生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)相關(guān)研究起步較早，研究方法、技術(shù)與內(nèi)容相對豐富和先進(jìn)。因此，本文以土地利用與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)為主題，通過CiteSpace計(jì)量工具對比分析國內(nèi)外土地利用與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)關(guān)系研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)與前沿，厘清國內(nèi)外研究熱點(diǎn)異同之處，為推動(dòng)未來國內(nèi)土地利用與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究領(lǐng)域發(fā)展提供啟示。

1 數(shù)據(jù)與方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

本文分析國外土地利用與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，以Web of Science核心合集數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)源，以“l(fā)and use”和“ecosystem service”為主題，并選擇高被引作為二次數(shù)據(jù)篩選條件，檢索時(shí)長為2009—2019年，檢索時(shí)間為2019年10月20日，共檢索到英文文獻(xiàn)294篇。分析國內(nèi)土地利用與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)所用數(shù)據(jù)庫為CNKI，以“土地利用”和“生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)”為主題詞，并選擇CSSCI作為二次篩選條件，檢索時(shí)長為2002—2019年，檢索時(shí)間同上，共檢索到中文文獻(xiàn)285篇。

1.2 研究方法

CiteSpace可直觀展現(xiàn)節(jié)點(diǎn)在知識(shí)網(wǎng)絡(luò)的位置和大小，通過主題詞、關(guān)鍵詞以被引文獻(xiàn)等功能選擇分析國內(nèi)外關(guān)于該領(lǐng)域的熱點(diǎn)與前沿。采用該軟件對國內(nèi)外土地利用與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究領(lǐng)域進(jìn)行可視化分析，繪制相應(yīng)的知識(shí)圖譜。國外文獻(xiàn)CiteSpace參數(shù)具體設(shè)置如下：節(jié)點(diǎn)類型：Cited Reference；時(shí)間段：2009—2019年；時(shí)間切割設(shè)置：1 a；閾值選擇標(biāo)準(zhǔn)：Top50；其他采用默認(rèn)設(shè)置。國內(nèi)文獻(xiàn)參數(shù)設(shè)置：節(jié)點(diǎn)類型：關(guān)鍵詞；時(shí)間段：2002—2019年，其余與英文參數(shù)設(shè)置一致。

2 結(jié)果與分析

2.1 高質(zhì)量發(fā)文數(shù)量分析

2.1.1 國外高被引文獻(xiàn)發(fā)表數(shù)量分析 國外高被引文獻(xiàn)數(shù)量的年際變化在一定程度可表征土地利用與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)領(lǐng)域的發(fā)展速度與質(zhì)量，發(fā)文數(shù)量情況如圖1所示。國際上，該領(lǐng)域的高被引文獻(xiàn)從2009年開始相繼出版，根據(jù)發(fā)文數(shù)量變化節(jié)點(diǎn)，將研究進(jìn)展劃分為兩個(gè)時(shí)期：(1) 持續(xù)增長期(2009—2014年)，該時(shí)期關(guān)于土地利用與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的高被引文獻(xiàn)呈井噴并持續(xù)增長，高被引發(fā)文量占研究期的48.30%，主要受到2005年聯(lián)合國發(fā)布《千年生態(tài)系統(tǒng)評(píng)估綜合報(bào)告》以及2008年歐盟環(huán)境委員會(huì)啟動(dòng)“歐洲生物多樣性信息系統(tǒng)”項(xiàng)目等重大事件影響，該時(shí)期已形成較為成熟的概念框架和理論體系。(2) 穩(wěn)定增長期(2015—2019年)，該時(shí)期的文獻(xiàn)呈持續(xù)增長，文獻(xiàn)數(shù)量占研究期的51.70%，由于聯(lián)合國大會(huì)通過決議建立IPBES，愈發(fā)受到重視，該時(shí)期更偏重具體實(shí)證研究。

注：由于2019年僅搜索1—9月出版文獻(xiàn)，所以文獻(xiàn)數(shù)量有所下降。同時(shí)，由于該領(lǐng)域的國外文獻(xiàn)眾多且質(zhì)量參差不齊，因此選用高被引文為數(shù)據(jù)源，造成國外起點(diǎn)文獻(xiàn)落后于國內(nèi)，但并不表示國內(nèi)該領(lǐng)域發(fā)展優(yōu)先于國外。

2.1.2 國內(nèi)高質(zhì)量文獻(xiàn)發(fā)表數(shù)量趨勢分析 國內(nèi)CSSCI文獻(xiàn)數(shù)量的年際變化在一定程度可表征國內(nèi)土地利用與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)領(lǐng)域的發(fā)展速度與質(zhì)量，發(fā)文數(shù)量情況如圖2所示。國內(nèi)高質(zhì)量文獻(xiàn)最早于2002年發(fā)表，總體經(jīng)歷了不穩(wěn)定增長期(2002—2005年)、快速增長期(2006—2011年)、穩(wěn)定增長期(2012—2019年)3個(gè)階段，發(fā)文數(shù)量依次占研究期文獻(xiàn)總量的1.77%，32.51%以及65.72%。不穩(wěn)定增長期文獻(xiàn)數(shù)量時(shí)增時(shí)減，主要是前期探索的理論、概念內(nèi)涵等不清晰導(dǎo)致，2006—2011年數(shù)量快速增長，由于2005年MA報(bào)告發(fā)表以及謝高地等學(xué)者深入研究推進(jìn)其發(fā)展，逐漸受到國內(nèi)學(xué)者廣泛重視，2012—2019年文獻(xiàn)持續(xù)增長，IPBES的建立促使國內(nèi)學(xué)者深入研究，土地相關(guān)詞匯如土地利用、土地規(guī)劃以及土地生態(tài)等逐漸顯現(xiàn)?？傮w來說，雖然該領(lǐng)域在國內(nèi)外發(fā)展速度和程度不一致，但隨著全球?qū)ι鷳B(tài)環(huán)境問題重視程度提升以及科學(xué)技術(shù)進(jìn)步，極大推動(dòng)了國內(nèi)外土地利用與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究的發(fā)展。

2.2 國外研究熱點(diǎn)與前沿分析

2.2.1 研究熱點(diǎn)詞聚類分析

(1) 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)機(jī)制(mechanism of ecosystem service)。包括權(quán)衡、生態(tài)、概念框架、格局、影響和動(dòng)機(jī)等關(guān)鍵詞。生態(tài)系統(tǒng)概念框架、結(jié)構(gòu)—功能—過程—服務(wù)相互作用機(jī)理、不同類型服務(wù)之間的權(quán)衡關(guān)系以及生態(tài)安全格局變化驅(qū)動(dòng)力是國外土地利用與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究領(lǐng)域的科學(xué)基礎(chǔ)。明晰生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)概念框架，從概念本身出發(fā)，進(jìn)行理論分析和科學(xué)假設(shè)可減少或者避免內(nèi)涵自身風(fēng)險(xiǎn)[19]。厘清人類如何引起土地系統(tǒng)變化，土地利用變化如何改變生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能，最終影響生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給這整個(gè)過程對該領(lǐng)域的發(fā)展具有重要意義。人類—土地—生態(tài)系統(tǒng)相互作用下的政策干預(yù)引起各類服務(wù)權(quán)衡關(guān)系發(fā)生，主要表現(xiàn)為時(shí)間、空間和可逆權(quán)衡3種特征[20]。但權(quán)衡關(guān)系難以定量計(jì)算，目前主要以情景分析為主，通過設(shè)計(jì)不同土地利用情景，分析不同服務(wù)之間的權(quán)衡關(guān)系，找出最佳情景，實(shí)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給量最大，以達(dá)到人類福祉提升的目的[21]。不同尺度的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)格局時(shí)空演變成果較為豐富，但引起其變化的影響因素以及驅(qū)動(dòng)機(jī)制探索不夠深入。影響因素和驅(qū)動(dòng)力因子主要包括外部社會(huì)經(jīng)濟(jì)因子和內(nèi)部生態(tài)因素，首先找出影響因素，其次明確不同因素的影響程度、范圍以及周期。

注：由于2019年僅搜索1—9月出版文獻(xiàn)，所以文獻(xiàn)數(shù)量有所下降。同時(shí)選用CSSCI等重要文獻(xiàn)發(fā)文數(shù)表征該領(lǐng)域歷史時(shí)期熱點(diǎn)演變狀況，不完全代表其發(fā)展趨勢。

(2) 土地管理與政策(land management and policy)。包括土地利用、管理、政策和科學(xué)等關(guān)鍵詞。由于全球人口與經(jīng)濟(jì)不斷增長，氣候劇烈變化，生態(tài)環(huán)境污染問題愈發(fā)嚴(yán)重，科學(xué)研究與管理決策的互動(dòng)作用十分重要，提升其實(shí)用性是新的挑戰(zhàn)。土地利用政策通過改變土地利用方式、結(jié)構(gòu)等直接或者間接影響生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給[22]，因此開展管理決策變化對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)影響以及生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)對政策變化的反饋機(jī)制研究，有利于社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。將其運(yùn)用于生態(tài)修復(fù)、生態(tài)補(bǔ)償、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)保育與生態(tài)安全格局優(yōu)化等方面，為國家決策需要提供科學(xué)支持[23]。同時(shí)，權(quán)衡利益相關(guān)者的權(quán)益、協(xié)調(diào)各類生態(tài)服務(wù)之間的關(guān)系，提高生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)可持續(xù)供給能力，達(dá)到社會(huì)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展目標(biāo)，促進(jìn)人類福祉增進(jìn)是國際重點(diǎn)議題。

(3) 土地利用及景觀(land use and landscape)。包括土地利用變化、景觀、熱帶森林、城市化、擴(kuò)張和鄉(xiāng)村城市梯度等關(guān)鍵詞。作為全球環(huán)境變化的主要成分，土地利用結(jié)構(gòu)、類型、格局變化，改變生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能，影響生態(tài)服務(wù)供給[24]。由于人類活動(dòng)干擾愈加頻繁，城市化進(jìn)程推進(jìn)加快，引起景觀破碎、自然半自然生境喪失，是生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能退化的主要原因之一[25]。城市是生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)需求量最大的區(qū)域，也是影響全球環(huán)境劇烈變化的主要區(qū)域。目前較多研究將生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)納入政府決策中，但在景觀尺度的發(fā)展受到一定阻礙，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的供求比在城市景觀較少被研究。Kroll[26]等以沿農(nóng)村—城市梯度東德地區(qū)的萊比錫哈勒(Leipzighalle)為例，提出一種量化供求關(guān)系的方法，在全球城市擴(kuò)張加快的背景下，對比農(nóng)村和生態(tài)模式下的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供求比有助于景觀管理的決策者在資源供求之間實(shí)現(xiàn)可持續(xù)的平衡，這是該領(lǐng)域需要深入研究的方向之一。土地利用空間格局變化一定程度上影響景觀中種群動(dòng)態(tài)以及生物多樣性。由于遭受到人類活動(dòng)干擾，全球范圍的熱帶森林被大量砍伐。通過演替恢復(fù)森林使得人類改良的熱帶景觀次生林?jǐn)U大，次生林成為熱帶生物多樣性的潛在儲(chǔ)存庫[27]。結(jié)合熱帶森林演替、森林破碎化和景觀生態(tài)學(xué)研究等新興知識(shí)，確定不同尺度下演替路徑形成的驅(qū)動(dòng)力機(jī)制，應(yīng)用多元模型解釋演替，準(zhǔn)確計(jì)算出次生林作為生物多樣性儲(chǔ)存庫的潛力，有效提升生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給量，為生態(tài)修復(fù)或者生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制建立提供借鑒。

(4) 生物多樣性(biodiversity)。包括多樣性、保護(hù)等關(guān)鍵詞。全球生物多樣性喪失、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能退化成為繼全球氣候變化劇烈之后的國際生態(tài)學(xué)領(lǐng)域重大科學(xué)焦點(diǎn)之一。生物多樣性與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)關(guān)系十分復(fù)雜，不僅是生態(tài)系統(tǒng)過程的調(diào)節(jié)載體，而且本身也是一種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)、產(chǎn)品，與其他生態(tài)服務(wù)產(chǎn)生、供給、分配以及維持存在密切關(guān)系[28]。生物多樣性喪失影響生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)失衡，引起生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能退化，造成人類福祉下降[29]。因此，生物多樣性保護(hù)十分必要，明晰生物多樣性喪失影響因素、制定差異化生態(tài)保護(hù)政策在一定程度上可有效保護(hù)生物多樣性[30]。闡明生物多樣性—生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)—人類社會(huì)福祉相互作用機(jī)理，辨析生物多樣性與其他生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)之間的權(quán)衡與協(xié)同關(guān)系，采取適宜的土地利用政策手段豐富生物多樣性，實(shí)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)持續(xù)、穩(wěn)定供給，提升人類社會(huì)福祉是未來國際研究議題的重點(diǎn)。

(5) 評(píng)價(jià)與指標(biāo)(valuation and indicator)。包括分類、指標(biāo)、碳儲(chǔ)存、效益、貨幣單元等關(guān)鍵詞。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)分類、評(píng)價(jià)指標(biāo)和模型是研究土地利用與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)關(guān)系的重點(diǎn)。由于生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和功能多樣性，尚未形成統(tǒng)一的概念框架和理論體系[31]，評(píng)價(jià)指標(biāo)表征的側(cè)重點(diǎn)不同，評(píng)價(jià)結(jié)果存在較大差異，目前生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評(píng)估研究存在一定主觀性，指標(biāo)體系和方法模型需要進(jìn)一步摸索，提高研究的科學(xué)性和合理性。目前尚未形成普遍認(rèn)可的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)分類體系，針對不同對象、目的劃分不同種類，主要是基于功能、價(jià)值、需求以及人類福祉進(jìn)行劃分[32]。由最初基于本身功能分類轉(zhuǎn)移到基于人類需求和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)對人類影響的分類，結(jié)合人類福祉劃分是該領(lǐng)域的未來趨勢。評(píng)價(jià)模型多樣，如InVEST，MIMES，ARIES，SOARE等，相比而言InVEST模型的認(rèn)可度比較高[33]。碳儲(chǔ)存屬于核心指標(biāo)，應(yīng)用于較多領(lǐng)域，仍是未來關(guān)注的重點(diǎn)。將生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評(píng)估結(jié)果轉(zhuǎn)化為貨幣單元形式的經(jīng)濟(jì)效益的文獻(xiàn)數(shù)量不斷增加[34]，已成為該領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一。雖然能更直觀表征土地利用對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的影響量，但主觀性較強(qiáng)，一定程度上掩蓋了生態(tài)學(xué)意義，難以揭示深層次的形成過程與機(jī)理。因此生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評(píng)估的分類、指標(biāo)和模型需要考慮到生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能、過程以及人類福祉之間相互作用機(jī)理，同時(shí)注重決策過程與機(jī)理耦合，實(shí)現(xiàn)評(píng)估實(shí)用性和準(zhǔn)確性的提升。

2.2.2 共被引聚類網(wǎng)絡(luò)分析 在土地利用和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)領(lǐng)域被引數(shù)量排名前5作者和文獻(xiàn)依次是Nelson E(2009)、Raudsepp-Hearne C(2010)、Carpenter S R(2009)、Burkhard B(2012)以及Naidoo R(2006)；中心度越大，說明該文獻(xiàn)的影響力越大，中心度排名前5作者和文獻(xiàn)分別是Daily G C(2008)、Raudsepp-Hearne C(2010)、Goldstein J H(2012)、Boyd J(2007)和de Groot R(2010)。其中Ecosystem services:From theory to implementation文章影響力最高，該文指出這3個(gè)方面需取得進(jìn)展：生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)功能和服務(wù)制圖科學(xué)；金融、政策和治理制度設(shè)計(jì)；不同生物物理和社會(huì)環(huán)境的實(shí)踐。由成熟理論向?qū)嵺`創(chuàng)新轉(zhuǎn)變已成為未來趨勢，如何將土地利用變化對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)影響應(yīng)用于土地管理決策優(yōu)化以及生態(tài)多樣性保護(hù)等實(shí)際需求中，需要進(jìn)一步研究(表1)。

表1 國際土地利用與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究領(lǐng)域代表文獻(xiàn)及作者

2.2.3 國外研究熱點(diǎn)述評(píng) 總體來看，近年來國外土地利用與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究領(lǐng)域發(fā)展已進(jìn)入成熟期，主要包括生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)機(jī)制、土地管理與政策、土地利用及景觀、生物多樣性和評(píng)價(jià)與指標(biāo)等5個(gè)方面的前沿主題。在生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)機(jī)制方面，生態(tài)系統(tǒng)概念框架構(gòu)建、結(jié)構(gòu)—功能—過程—服務(wù)相互作用機(jī)理、不同類型服務(wù)之間的權(quán)衡關(guān)系及其驅(qū)動(dòng)機(jī)制分析仍缺乏深層次的探究。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)為何產(chǎn)生權(quán)衡與協(xié)同特征，為何是非線性的，氣候條件、自然資源、人口、經(jīng)濟(jì)、區(qū)位交通以及人類活動(dòng)等外在因素如何影響權(quán)衡關(guān)系，這些問題亟待回答。在土地管理與政策方面，科學(xué)研究與管理決策聯(lián)系較為緊密，決策制定和政策實(shí)施涉及多方相關(guān)利益者的利益，各方的價(jià)值判斷和目標(biāo)存在一定沖突，如何利用生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究結(jié)果制定實(shí)現(xiàn)各方利益最大化的決策至關(guān)重要。同時(shí)開展決策變化對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)影響以及生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)對政策變化的反饋機(jī)制研究，分析兩者之間相互促進(jìn)與制約關(guān)系并擴(kuò)大其實(shí)踐領(lǐng)域是未來面臨的巨大挑戰(zhàn)。在全球城市擴(kuò)張加快的背景下，比較農(nóng)村和城市土地利用及景觀格局變化差異，分析城市景觀尺度的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供求比，并研究熱帶森林演替、森林破碎化過程，有助于景觀管理決策者在資源供求之間實(shí)現(xiàn)可持續(xù)平衡，是未來土地利用及景觀主題的發(fā)展方向。目前與人類社會(huì)福祉耦合的研究不多，缺乏生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與人類福祉的內(nèi)在機(jī)理認(rèn)識(shí)，闡明生物多樣性—生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)—人類社會(huì)福祉相互作用機(jī)理，辨析生物多樣性與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的權(quán)衡與協(xié)同關(guān)系，側(cè)重于人類社會(huì)福祉提升和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展是生物多樣性主題的重點(diǎn)。評(píng)估分類、指標(biāo)和模型需注重生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、過程、功能以及人類福祉之間相互作用機(jī)理與決策管理過程耦合，同時(shí)加強(qiáng)經(jīng)濟(jì)學(xué)等社會(huì)科學(xué)理論引入，構(gòu)建多學(xué)科的綜合研究框架，實(shí)現(xiàn)評(píng)估實(shí)用性和準(zhǔn)確性提升。

2.3 國內(nèi)研究熱點(diǎn)與前沿分析

2.3.1 研究熱點(diǎn)詞聚類分析

(1) 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值(ESV)。包括洞庭湖區(qū)、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值、生態(tài)效應(yīng)、土地利用規(guī)劃、喀納斯自然保護(hù)區(qū)、鹽池縣、時(shí)空格局、景觀格局、生態(tài)服務(wù)、生態(tài)修復(fù)空間分異以及國土空間等關(guān)鍵詞。主要聚焦在生態(tài)重要或者脆弱區(qū)域的ESV核算、應(yīng)用實(shí)踐以及時(shí)空格局分異等方面。自謝高地[35]核算青藏高原生態(tài)資產(chǎn)價(jià)值以及MA報(bào)告發(fā)表以來，ESV的核算成為國內(nèi)生態(tài)領(lǐng)域熱點(diǎn)之一。在工業(yè)化和城市化進(jìn)程的快速推進(jìn)下，生態(tài)環(huán)境問題愈發(fā)突出，開展ESV核算及相關(guān)研究可直觀反映國內(nèi)生態(tài)環(huán)境本底質(zhì)量狀況，對統(tǒng)籌優(yōu)化景觀格局、科學(xué)制定土地利用規(guī)劃等決策具有一定現(xiàn)實(shí)意義。干旱與半干旱生態(tài)脆弱區(qū)以及濕地等重要的自然保護(hù)區(qū)土地結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生重大變化，對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)產(chǎn)生深刻影響。探究洞庭湖[36]、喀納斯、鹽池縣等典型區(qū)域土地利用變化產(chǎn)生的生態(tài)效應(yīng)，為生態(tài)修復(fù)和區(qū)域可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)參考[37]。隨著國土空間規(guī)劃戰(zhàn)略、生態(tài)修復(fù)等詞匯提出，ESV的應(yīng)用領(lǐng)域逐漸擴(kuò)大，如結(jié)合ESV、利用方式轉(zhuǎn)化比例和土地面積等指標(biāo)，提出以生態(tài)修復(fù)為導(dǎo)向的耕地補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)[38]；ESV核算應(yīng)用到環(huán)境影響評(píng)價(jià)中，從生態(tài)效益的角度評(píng)估土地利用規(guī)劃對區(qū)域生態(tài)環(huán)境的影響，從而為建立可持續(xù)的土地利用模式[39]。隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展，研究ESV空間分異方法和模型逐漸多元化，如用空間統(tǒng)計(jì)、熱點(diǎn)分析、地理加權(quán)回歸模型、Costanza模型。

(2) 土地利用變化。包括敏感性指數(shù)、石羊河流域、土地利用、自然保護(hù)區(qū)以及土地整治等關(guān)鍵詞。主要聚焦在自然保護(hù)區(qū)景觀格局變化、ESV精確性驗(yàn)證手段探索以及如土地整治引起土地利用變化的影響因素等方面。石羊河流域、多類型自然保護(hù)區(qū)等生態(tài)系統(tǒng)蘊(yùn)含豐富多樣的生態(tài)資源，由于土地利用變化導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能和過程發(fā)生紊亂，造成環(huán)境問題日益惡化，因此探究區(qū)域尺度的自然保護(hù)區(qū)變化特征和驅(qū)動(dòng)機(jī)理是該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一，為資源可持續(xù)利用、生態(tài)保護(hù)與修復(fù)提供科學(xué)參考[40]。隨著研究深入探索，ESV核算精確性和科學(xué)性愈發(fā)受到重視。學(xué)者利用敏感性指數(shù)驗(yàn)證生態(tài)系統(tǒng)對各土地利用類型的代表性以及價(jià)值系數(shù)的準(zhǔn)確性，從而提高研究結(jié)果合理性。生態(tài)系統(tǒng)敏感性指數(shù)表征ESV對價(jià)值系數(shù)變化依賴程度，其值小于1，表明ESV 對VC的變化是缺乏彈性的；大于等于1，表明ESV相對于VC是富有彈性的。值小于1，研究結(jié)果可行，值大于1，則需要進(jìn)一步修正系數(shù)，保證結(jié)果具有較好精確性[41]。土地整治與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值存在密切關(guān)系，相互促進(jìn)并相互制約。通過不同地貌類型區(qū)域選擇不同規(guī)模、模式的土地整治工程，改變其土地利用結(jié)構(gòu)和格局，從而改變區(qū)域ESV分布[42]。土地整治手段實(shí)施引起ESV改善還是下降，與地形地貌是否有一定關(guān)聯(lián)，目前存在一定爭議。測算區(qū)域ESV供給和需求的空間異質(zhì)性與匹配情況，從而劃分供需匹配類型[43]。通過匹配類型差異，明確側(cè)重的整治方向，采取差異化整治措施從而優(yōu)化土地整治布局，進(jìn)一步促進(jìn)土地整治效益提升。

(3) 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)。包括權(quán)衡與協(xié)同、時(shí)空演變、空間自相關(guān)、土地規(guī)劃、黃土高原、北京、武漢市等關(guān)鍵詞。多種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)之間的權(quán)衡與協(xié)同關(guān)系是生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究的熱點(diǎn)問題，主要運(yùn)用RUSLE，CASA和InVEST等模型計(jì)算如黃土高原等生態(tài)環(huán)境面臨巨大壓力區(qū)域的初級(jí)生產(chǎn)力(NPP)、食物供給、碳儲(chǔ)存、產(chǎn)水量以及土壤保持等服務(wù)供給量，并分析各服務(wù)之間的權(quán)衡與協(xié)同關(guān)系，對區(qū)域的生態(tài)建設(shè)以及可持續(xù)管理決策提供科學(xué)支撐[44]。隨著人口與經(jīng)濟(jì)不斷增長，資源過度消耗，城市的土地利用格局變化劇烈，環(huán)境問題日益加劇，因此研究北京[45]、武漢[46]等高度城市化區(qū)域的生態(tài)服務(wù)價(jià)值與土地利用變化的響應(yīng)關(guān)系，運(yùn)用空間自相關(guān)模型,揭示其內(nèi)部空間異質(zhì)特征和時(shí)空演變規(guī)律，并把結(jié)果運(yùn)用到土地利用規(guī)劃中，是未來該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一，在一定程度上可促進(jìn)區(qū)域生態(tài)建設(shè)發(fā)展并為生態(tài)環(huán)境保護(hù)提供決策支持。

(4) 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能。包括生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能、環(huán)境影響評(píng)價(jià)、生態(tài)補(bǔ)償、生態(tài)足跡等關(guān)鍵詞。主要集中生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制構(gòu)建、生態(tài)足跡方法修正以及環(huán)境影響評(píng)價(jià)應(yīng)用實(shí)踐方面。生態(tài)補(bǔ)償已成為我國減小區(qū)域之間社會(huì)經(jīng)濟(jì)福利差異、促進(jìn)人類福祉增進(jìn)和保障區(qū)域生態(tài)安全的重要手段[47]。基于外部性理論構(gòu)建生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)，并厘清生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與其之間的關(guān)系是關(guān)鍵問題。目前主要集中于農(nóng)牧業(yè)、耕地、濕地、流域、山區(qū)、渤海等研究對象進(jìn)行探討，方法模型逐漸多元化，包括市場價(jià)值法、條件價(jià)值法、機(jī)會(huì)成本、碳稅法等。計(jì)算生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的正、負(fù)外部性，并構(gòu)建兼顧多方相關(guān)利益者權(quán)益、協(xié)調(diào)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)保護(hù)目標(biāo)平衡的生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制是未來的重點(diǎn)[48]。傳統(tǒng)的生態(tài)足跡模型研究人類需求與生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)供給能力關(guān)系，但是難以體現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)的整體性[49]，引入生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值理論，對區(qū)域土地生態(tài)補(bǔ)償?shù)木舛▋r(jià)方式進(jìn)行修正是未來研究趨勢。以生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值理論為基礎(chǔ)，定性和定量評(píng)價(jià)土地利用規(guī)劃后結(jié)構(gòu)和規(guī)模調(diào)整的生態(tài)效應(yīng)，有利于生態(tài)環(huán)境保護(hù)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)，以及為新一輪土地利用規(guī)劃提供有益借鑒。

(5) 土地生態(tài)。包括土地生態(tài)、生態(tài)功能、生態(tài)用地以及天津市等關(guān)鍵詞。生態(tài)用地是人類生存必需的生態(tài)服務(wù)空間，數(shù)量大小表征區(qū)域生態(tài)安全和健康狀況。受到“京津冀協(xié)同發(fā)展”和“一帶一路”國家戰(zhàn)略影響，天津市等城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，建設(shè)用地不斷擴(kuò)張，生態(tài)用地?cái)?shù)量銳減，加之生態(tài)環(huán)境污染問題加劇[50]，因此亟需精確核算其生態(tài)資產(chǎn)價(jià)值并進(jìn)行預(yù)測。同時(shí)，荒地作為重要的生態(tài)用地類型之一[51]，加大其保護(hù)與開發(fā)力度，充分發(fā)揮土地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能，對促進(jìn)城市可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境保護(hù)具有重要意義。引入生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)理論劃定生態(tài)保護(hù)紅線，科學(xué)統(tǒng)籌生產(chǎn)、生活與生態(tài)空間，實(shí)現(xiàn)土地利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化，是國內(nèi)研究土地利用與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)領(lǐng)域?qū)嵺`的重點(diǎn)。

2.3.2 國內(nèi)研究熱點(diǎn)述評(píng) 國內(nèi)土地利用與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究領(lǐng)域起步較晚，但總體發(fā)展趨勢較快。當(dāng)前研究內(nèi)容主題較為鮮明、突出，主題之間銜接緊密，熱點(diǎn)主要包括生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值評(píng)估、土地利用變化、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能以及土地生態(tài)等5個(gè)方面。在ESV評(píng)估方面，大量研究引入多種模型綜合評(píng)估高度城市化、生態(tài)重要、脆弱區(qū)的ESV，并應(yīng)用于生態(tài)補(bǔ)償、生態(tài)修復(fù)等現(xiàn)實(shí)需求中，對區(qū)域生態(tài)保護(hù)具有一定支撐作用。但國內(nèi)ESV評(píng)估研究也一定問題：評(píng)估方法具有不確定性，除經(jīng)濟(jì)價(jià)值以外的評(píng)估如文化服務(wù)價(jià)值的測算受主觀因素影響較強(qiáng)，同時(shí)忽略了社會(huì)經(jīng)濟(jì)以及文化等其他因素的影響。土地利用變化是生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)變化的重要驅(qū)動(dòng)因子，研究自然保護(hù)區(qū)內(nèi)土地利用變化引起的生態(tài)效應(yīng)，利用敏感性指數(shù)驗(yàn)證ESV核算合理性，結(jié)合評(píng)估結(jié)果調(diào)整土地整治規(guī)模和模式是國內(nèi)需要關(guān)注的方向。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)是融合自然—人文等多學(xué)科的學(xué)術(shù)領(lǐng)域，自然科學(xué)部分關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值評(píng)估的模型和技術(shù)較為豐富與成熟，但關(guān)于人文驅(qū)動(dòng)力因素研究仍較少。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)是核心內(nèi)容，主要研究高度城市化區(qū)域內(nèi)各類服務(wù)之間的權(quán)衡關(guān)系、時(shí)空演變，并運(yùn)用于土地規(guī)劃實(shí)踐中。目前國內(nèi)研究生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)之間的權(quán)衡關(guān)系僅局限于兩類，3種及以上的服務(wù)之間權(quán)衡與協(xié)同關(guān)系值得進(jìn)一步探索。此外，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究的最終目的是提升人類福祉，因此除了拓展于土地利用規(guī)劃等實(shí)踐中，如何延伸至人類福祉的提升等應(yīng)用指向需重點(diǎn)關(guān)注。在生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能方面，不斷修正生態(tài)足跡法，引入生態(tài)補(bǔ)償、環(huán)境影響評(píng)價(jià)等方面的內(nèi)容，完全反映生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能并體現(xiàn)其整體性，有利于生態(tài)環(huán)境保護(hù)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。然而，生態(tài)系統(tǒng)功能屬于生態(tài)系統(tǒng)的自然屬性，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)則是生態(tài)系統(tǒng)功能經(jīng)過社會(huì)經(jīng)濟(jì)化的產(chǎn)出，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能屬于不規(guī)范概念，表明國內(nèi)對于該研究領(lǐng)域的概念和內(nèi)涵需要進(jìn)一步辨析與統(tǒng)一。土地生態(tài)是兩者的融合體，需重點(diǎn)關(guān)注生態(tài)用地這一生態(tài)服務(wù)空間，同時(shí)要重視保護(hù)與開發(fā)荒地，充分發(fā)揮土地生態(tài)系統(tǒng)功能，對促進(jìn)生態(tài)效益提升具有重要意義。

3 結(jié)論與展望

3.1 結(jié) 論

本文采用CiteSpace V軟件對國內(nèi)外主題為“土地利用、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)”的文獻(xiàn)進(jìn)行了關(guān)鍵詞共現(xiàn)、文獻(xiàn)共被引等分析，通過對比分析國內(nèi)外研究熱點(diǎn)在該領(lǐng)域的異同之處，為國內(nèi)學(xué)者提供未來的研究方向。從文獻(xiàn)數(shù)量統(tǒng)計(jì)趨勢以及知識(shí)圖譜分析結(jié)果可以看出，國內(nèi)外學(xué)者對于該領(lǐng)域愈加重視，雖然國內(nèi)研究相對于國外起步較晚，但后期發(fā)展迅速，已形成較為完善的理論體系和概念框架。

總體上看，國內(nèi)外該領(lǐng)域研究內(nèi)容和主題存在共同之處：研究內(nèi)容逐漸豐富，系統(tǒng)性加強(qiáng)，理論基礎(chǔ)與方法體系均較為完善；主題均表現(xiàn)鮮明突出、聯(lián)系緊密、交叉性強(qiáng)等特點(diǎn)。共同主題：土地利用規(guī)劃等現(xiàn)實(shí)需求和政府決策的應(yīng)用；高度城市化區(qū)域的土地利用格局以及生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)時(shí)空演變規(guī)律；生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)之間的權(quán)衡與協(xié)同關(guān)系；貨幣單元形式的經(jīng)濟(jì)效益評(píng)估。

由于研究區(qū)域國情以及發(fā)展階段不同，國內(nèi)外研究發(fā)展程度和側(cè)重點(diǎn)具有較大差異。國外研究進(jìn)展快于國內(nèi)，側(cè)重于以下幾個(gè)方面：概念框架建立；生態(tài)內(nèi)部過程機(jī)理分析；利益相關(guān)者和決策者需求滿足；生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與人類福祉關(guān)聯(lián)分析；生物多樣性評(píng)價(jià)與保護(hù)；城市鄉(xiāng)村梯度的土地格局時(shí)空演變；熱帶森林景觀格局演替規(guī)律探索。相比于國外研究熱點(diǎn)，國內(nèi)研究主要側(cè)重于ESV的估算以及實(shí)踐應(yīng)用，主要表現(xiàn)為濕地、荒地等生態(tài)用地ESV估算；生態(tài)重要、脆弱區(qū)ESV的估算；生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評(píng)估精確度提升與驗(yàn)證；ESV未來預(yù)測；生態(tài)補(bǔ)償、生態(tài)修復(fù)、土地整治等領(lǐng)域應(yīng)用擴(kuò)展。

3.2 展 望

雖然國內(nèi)外的前沿和熱點(diǎn)具有較大差異，但均豐富生態(tài)學(xué)、地理學(xué)與經(jīng)濟(jì)學(xué)等相關(guān)學(xué)科研究體系，有效結(jié)合國外研究熱點(diǎn)與前沿將成為國內(nèi)研究土地利用和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)關(guān)系的主要趨勢。

(1) 今后應(yīng)加強(qiáng)土地利用與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的概念框架構(gòu)建、生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)—功能—過程—服務(wù)—形成—供給—分配過程機(jī)理等理論基礎(chǔ)的深入研究，完善相關(guān)學(xué)科體系；同時(shí)側(cè)重點(diǎn)可適當(dāng)向生物多樣性評(píng)價(jià)與保護(hù)并與人類福祉耦合方向轉(zhuǎn)變，加強(qiáng)人類活動(dòng)—土地利用—生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)—人類福祉之間的動(dòng)態(tài)關(guān)系認(rèn)識(shí)，以更好應(yīng)對全球生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能退化、氣候與土地利用變化劇烈以及環(huán)境問題加劇等挑戰(zhàn)。

(2) 量化—權(quán)衡—決策是土地利用與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究的核心。劃分更多服務(wù)種類、引入更多指標(biāo)和模型，更為精確評(píng)估ESV，并分析各服務(wù)之間的權(quán)衡與協(xié)同關(guān)系，定量表征土地利用變化對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的影響。同時(shí)加強(qiáng)生態(tài)補(bǔ)償、生態(tài)修復(fù)、土地整治等土地或者生態(tài)相關(guān)領(lǐng)域的實(shí)踐創(chuàng)新，緊跟或者超前于國土空間規(guī)劃等國家戰(zhàn)略、要求，以更好服務(wù)于決策管理，實(shí)現(xiàn)環(huán)境、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)可持續(xù)協(xié)調(diào)發(fā)展。