基于文獻(xiàn)計(jì)量分析的中國(guó)小流域綜合治理現(xiàn)狀研究

魏采用，鞠學(xué)良，楊 陽(yáng)，王文龍，馬大為，張 娜

(1.寧夏回族自治區(qū)遙感測(cè)繪勘查院(寧夏遙感中心)，寧夏 銀川 750021；2.高分辨率對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)寧夏數(shù)據(jù)與應(yīng)用中心，寧夏 銀川 750021；3.國(guó)網(wǎng)陜西省電力公司電力科學(xué)研究院，電網(wǎng)生態(tài)環(huán)境保護(hù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西 西安 710100)

小流域綜合治理是為滿足人們生產(chǎn)生活需求和適應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)及區(qū)域國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展，根據(jù)小流域自然狀況及其生態(tài)環(huán)境特點(diǎn)，以小流域水土流失防治、改善生態(tài)環(huán)境為中心，以提高生態(tài)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展為目標(biāo)，以小流域?yàn)閱卧?，在全面?guī)劃基礎(chǔ)上，合理安排農(nóng)林牧漁各業(yè)用地，布置水土保持措施，使之互相協(xié)調(diào)，互相促進(jìn)，形成綜合防治措施體系，在山區(qū)、丘陵區(qū)及風(fēng)沙區(qū)建設(shè)環(huán)境優(yōu)美、社會(huì)經(jīng)濟(jì)及人類活動(dòng)和諧發(fā)展的小流域綜合治理單元。

中國(guó)小流域綜合治理自20世紀(jì)80年代初開(kāi)始，經(jīng)過(guò)40年的實(shí)踐，逐步探索出適應(yīng)中國(guó)實(shí)際情況的治理理念、治理措施及管理體系，取得了豐富的經(jīng)驗(yàn)和顯著的成效[1]，已發(fā)展成為中國(guó)社會(huì)參與防治水土流失的重要載體，是中國(guó)水土保持生態(tài)建設(shè)的品牌和代名詞[2]。

目前，國(guó)內(nèi)學(xué)者多是基于綜述的形式對(duì)國(guó)內(nèi)小流域綜合治理面臨的問(wèn)題和對(duì)策進(jìn)行定性的分析與探討[1,3-5]，運(yùn)用文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)方法從宏觀上把握小流域綜合治理的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)的相關(guān)論文很少。本文探索直觀地表達(dá)國(guó)內(nèi)小流域綜合治理研究領(lǐng)域的發(fā)展歷程、研究熱點(diǎn)和研究趨勢(shì)，為該領(lǐng)域的科學(xué)研究與深入探索提供參考。基于Gephi、CiteSpace等可視化軟件的文獻(xiàn)計(jì)量分析方法已在多個(gè)學(xué)科的發(fā)展歷程、研究熱點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)等研究中取得良好效果[6-9]。

本文以中國(guó)知網(wǎng)(CNKI)中的核心期刊刊載的文獻(xiàn)資料為基礎(chǔ)，采用文獻(xiàn)計(jì)量法和Gephi軟件及CiteSpace軟件，繪制1980—2020年小流域綜合治理研究的相關(guān)知識(shí)圖譜，探索不同時(shí)期該領(lǐng)域的發(fā)展歷程、研究熱點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)，為該領(lǐng)域的相關(guān)研究提供參考和借鑒。

1 數(shù)據(jù)來(lái)源與研究方法

筆者利用“小流域綜合治理”主題相關(guān)的中文關(guān)鍵詞制定中文檢索式，從CNKI中檢索1980—2020年本領(lǐng)域的中文核心期刊文獻(xiàn)數(shù)據(jù)源，共檢索到1 092篇文獻(xiàn)，將檢索結(jié)果合并去重，最終得到1 001篇有效文獻(xiàn)。研究數(shù)據(jù)的檢索日期為2020年12月31日。

首先，利用Excel 2019對(duì)檢索文獻(xiàn)的年份、來(lái)源期刊、基金、機(jī)構(gòu)等分類信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，了解小流域綜合治理研究領(lǐng)域的基本情況；其次，利用知識(shí)圖譜工具Gephi、CiteSpace軟件得到作者聚類圖譜和關(guān)鍵詞聚類圖譜，操作流程包括數(shù)據(jù)源選擇、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)導(dǎo)入、參數(shù)設(shè)置以及圖譜繪制與分析；最后，結(jié)合聚類圖譜對(duì)該領(lǐng)域的發(fā)展歷程、研究熱點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行梳理分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 小流域綜合治理研究的文章發(fā)表數(shù)量分析

根據(jù)文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)理論，針對(duì)某一學(xué)科、某一專題的文獻(xiàn)，從時(shí)間尺度上進(jìn)行年代統(tǒng)計(jì)，能夠分析該領(lǐng)域研究的發(fā)展情況，反映科學(xué)界對(duì)該領(lǐng)域的關(guān)注程度。由圖1可以看出，1980—2020年小流域綜合治理領(lǐng)域發(fā)文量趨勢(shì)可分為3個(gè)階段：1980—1988年為緩慢增長(zhǎng)階段，年均發(fā)文量為11.3篇/a，發(fā)文量占總文獻(xiàn)數(shù)量的10.2%；1989—2012年為快速發(fā)展階段，年均發(fā)文量為31.8篇/a，發(fā)文量占總文獻(xiàn)數(shù)量的76.1%；2013年至今為穩(wěn)定發(fā)展階段，年均發(fā)文量為17.1篇/a，發(fā)文量占總文獻(xiàn)數(shù)量的13.2%。這表明中國(guó)小流域綜合治理領(lǐng)域在1989—2012年發(fā)展較為迅速，吸引了較多學(xué)者們的關(guān)注，目前已進(jìn)入發(fā)展較為成熟的階段。

圖1 小流域綜合治理領(lǐng)域文獻(xiàn)發(fā)表年度情況統(tǒng)計(jì)

由表1可知：2005年劉震發(fā)表的綜述性文獻(xiàn)《我國(guó)水土保持小流域綜合治理的回顧與展望》被引量最高，達(dá)174次；2006年王禮先發(fā)表的《小流域綜合治理的概念與原則》被引量為151次，說(shuō)明這些文獻(xiàn)在該學(xué)術(shù)領(lǐng)域具有較高的影響力與權(quán)威性。其次，高引用文獻(xiàn)還有以下共性：①發(fā)表時(shí)間較早，主要分布在1998—2006年；②多為領(lǐng)域內(nèi)的綜述性研究文獻(xiàn)；③關(guān)注了該領(lǐng)域的關(guān)鍵性問(wèn)題，提出了小流域綜合治理效益評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及評(píng)價(jià)方法。

表1 小流域綜合治理研究領(lǐng)域被引量最多的前5篇文獻(xiàn)

2.2 小流域綜合治理研究的載文期刊

由表2可知，小流域綜合治理研究領(lǐng)域涉及的載文期刊中，排名前10位期刊載文量共計(jì)875篇，占總文獻(xiàn)量的87.41%；載文量前3位期刊分別是：中國(guó)水土保持(542篇)、水土保持通報(bào)(113篇)和水土保持研究(83篇)。載文量排名前10位的期刊大部分為水土保持類型學(xué)術(shù)期刊，說(shuō)明該領(lǐng)域在學(xué)科交叉方面的研究較少。

表2 小流域綜合治理研究領(lǐng)域發(fā)文量Top10的核心期刊

2.3 小流域綜合治理研究的基金來(lái)源

由表3可見(jiàn)，受到國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家科技攻關(guān)計(jì)劃、國(guó)家科技支撐計(jì)劃、國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展規(guī)劃(973計(jì)劃)的文獻(xiàn)占總文獻(xiàn)量的13.89%。說(shuō)明小流域綜合治理領(lǐng)域的發(fā)展已經(jīng)受到重視，但科技創(chuàng)新能力有待進(jìn)一步增強(qiáng)。

表3 小流域綜合治理研究領(lǐng)域發(fā)文量Top10的基金

2.4 小流域綜合治理研究的突出貢獻(xiàn)作者、機(jī)構(gòu)及研究熱點(diǎn)

圖2為不同時(shí)期小流域綜合治理研究的突出貢獻(xiàn)作者、機(jī)構(gòu)及研究熱點(diǎn)?？芍?980—1988年研究熱點(diǎn)主要集中在小流域綜合治理的水土保持農(nóng)業(yè)耕作措施，突出貢獻(xiàn)作者是余新曉、郝立廉和曾伯慶等，突出貢獻(xiàn)機(jī)構(gòu)包括北京林學(xué)院水土保持系、山西省水土保持科學(xué)研究院和內(nèi)蒙古皇甫川水保試驗(yàn)站等；1989—2012年研究熱點(diǎn)主要集中在小流域綜合治理的水土保持效益評(píng)價(jià)方面，突出貢獻(xiàn)作者是段巧甫、孫保平、郭廷輔等，突出貢獻(xiàn)機(jī)構(gòu)包括北京林業(yè)大學(xué)水土保持學(xué)院、青海省水土保持局、水利部水土保持司等；2013—2020年研究熱點(diǎn)主要集中在小流域綜合治理效益評(píng)價(jià)及生態(tài)清潔小流域建設(shè)等方面，突出貢獻(xiàn)作者是張利超、宋月君、何文健等，突出貢獻(xiàn)機(jī)構(gòu)包括水利部水土保持監(jiān)測(cè)中心、江西省水土保持科學(xué)研究院和中國(guó)科學(xué)院水利部水土保持研究所黃土高原土壤侵蝕與旱地農(nóng)業(yè)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等。

圖2 1980—2020年小流域綜合治理研究領(lǐng)域的突出貢獻(xiàn)作者、機(jī)構(gòu)及研究熱點(diǎn)

2.4.1小流域綜合治理研究的發(fā)文作者知識(shí)圖譜

從圖3可以看出，該領(lǐng)域作者之間缺少合作研究，團(tuán)隊(duì)之間合作關(guān)系稀疏。表4列出了小流域綜合治理領(lǐng)域發(fā)文頻次排名前10位的作者。從表4可以看出，段巧甫發(fā)文頻次最多，為12次;其次為孫保平、王禮先、余新曉、劉震、劉國(guó)彬等。排名前10的作者中，主要發(fā)文時(shí)段均集中在1989—2012年。另外，1 001篇文獻(xiàn)共有1 762位作者，其中1 510位(85.7%)僅發(fā)表1篇文獻(xiàn)，說(shuō)明該領(lǐng)域核心作者較少。

圖3 1980—2020年小流域綜合治理研究領(lǐng)域的發(fā)文作者知識(shí)圖譜

表4 小流域綜合治理研究領(lǐng)域發(fā)文量Top20的作者

2.4.2小流域綜合治理研究的研究機(jī)構(gòu)

由表5可知，小流域綜合治理研究領(lǐng)域的主要研究結(jié)構(gòu)為北京林業(yè)大學(xué)水土保持學(xué)院和中國(guó)科學(xué)院水利部水土保持研究所，均發(fā)表文獻(xiàn)12篇。

表5 小流域綜合治理研究領(lǐng)域發(fā)文量Top10的研究機(jī)構(gòu)

2.4.3小流域綜合治理研究的關(guān)鍵詞知識(shí)圖譜

圖4—6分別為不同時(shí)期小流域綜合治理研究的關(guān)鍵詞知識(shí)圖譜。圖中每個(gè)節(jié)點(diǎn)代表一個(gè)關(guān)鍵詞，節(jié)點(diǎn)大小表示關(guān)鍵詞出現(xiàn)的頻次，節(jié)點(diǎn)之間連線的粗細(xì)表示關(guān)鍵詞共現(xiàn)的頻次[10]。從圖中可以看出，隨著時(shí)間推移，關(guān)鍵詞數(shù)量逐漸增多，關(guān)鍵詞之間的聯(lián)系也更多，說(shuō)明不同研究方向間的交叉融合在不斷增強(qiáng)；同時(shí)也要看到3個(gè)時(shí)期關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的密度較低，表示網(wǎng)絡(luò)比較稀疏，相互之間的關(guān)系還有待加強(qiáng)；關(guān)鍵詞年輪厚度逐漸增大增多，圈內(nèi)所包含的內(nèi)容越來(lái)越復(fù)雜，說(shuō)明該領(lǐng)域涉及的關(guān)鍵詞數(shù)量不斷增大，研究?jī)?nèi)容更加豐富[10]。

圖4 1980—1988年小流域綜合治理研究的關(guān)鍵詞知識(shí)圖譜

由表6可知，隨時(shí)間推移，3個(gè)時(shí)間段內(nèi)“小流域綜合治理”“水土保持”和“效益評(píng)價(jià)”等關(guān)鍵詞均出現(xiàn)且頻次較高，說(shuō)明這些內(nèi)容一直是該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)；隨時(shí)間推移，“治理模式”“生態(tài)清潔小流域”“小流域規(guī)劃”等逐漸成為高頻關(guān)鍵詞，說(shuō)明這些研究?jī)?nèi)容越來(lái)越受重視。可見(jiàn)，小流域綜合治理領(lǐng)域以水土保持研究為重點(diǎn)，進(jìn)而發(fā)展為以水土保持效益評(píng)價(jià)、小流域規(guī)劃及建設(shè)生態(tài)清潔小流域等為主導(dǎo)方向的科學(xué)研究。

表6 小流域綜合治理研究領(lǐng)域不同時(shí)期前10位高頻關(guān)鍵詞

a)1980—1988年小流域綜合治理領(lǐng)域研究態(tài)勢(shì)。1980—1988年的關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)圖譜中，關(guān)鍵詞數(shù)量較少且聚類圈之間相對(duì)離散。圖4中顯示小流域綜合治理的研究區(qū)域主要位于黃土高原丘陵溝壑區(qū)。該階段通過(guò)典型小流域綜合治理試點(diǎn)，初步積累了小流域綜合治理的選點(diǎn)、規(guī)劃、水土保持措施布置、治理標(biāo)準(zhǔn)、經(jīng)費(fèi)使用、檢查驗(yàn)收、試驗(yàn)示范和組織領(lǐng)導(dǎo)等方面的經(jīng)驗(yàn)，為后期研究小流域綜合治理模式奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

b)1989—2012年小流域綜合治理領(lǐng)域研究態(tài)勢(shì)。由圖5可知，與1980—1988年相比，此階段該領(lǐng)域涉及的研究中“治理模式”“效益評(píng)價(jià)”等關(guān)鍵詞有所增加，說(shuō)明研究者開(kāi)始關(guān)注小流域綜合治理的治理模式和效益評(píng)價(jià)，表明小流域綜合治理進(jìn)入以經(jīng)濟(jì)效益為中心發(fā)展階段。研究的主要區(qū)域仍然主要為黃土高原丘陵溝壑區(qū)。該階段，有學(xué)者系統(tǒng)梳理了小流域綜合治理的幾個(gè)關(guān)鍵理論問(wèn)題，包括流域土壤侵蝕理論、流域水文與水資源理論、流域生態(tài)經(jīng)濟(jì)理論、流域生態(tài)系統(tǒng)健康理論、流域環(huán)境理論和流域生態(tài)工程理論[2]。小流域綜合治理模式研究中，在總結(jié)以往小流域綜合治理經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，明確小流域綜合治理具有綜合性、社會(huì)性、公益性、基礎(chǔ)性和長(zhǎng)期性等5個(gè)特點(diǎn)[11]，指出小流域綜合治理模式是對(duì)不同類型治理措施在時(shí)間和空間尺度的優(yōu)化配置[12]，可分為生態(tài)型、經(jīng)濟(jì)型和綜合型三大類[13]，系統(tǒng)完善了小流域綜合治理的治理措施體系，包括生物措施、工程措施和農(nóng)業(yè)耕作措施。小流域綜合治理效益評(píng)價(jià)研究中，明確小流域綜合治理效益包括水土保持效益論和資源價(jià)值論2個(gè)理論基礎(chǔ)，提出了小流域綜合治理的評(píng)級(jí)指標(biāo)體系和評(píng)價(jià)方法，編制了《水土保持綜合治理效益計(jì)算方法》[14]為小流域綜合治理的效益評(píng)價(jià)提供了定量評(píng)價(jià)的依據(jù)。該階段的研究為小流域綜合治理的大面積推廣示范提供了科學(xué)依據(jù)。

c)2013—2020年小流域綜合治理領(lǐng)域研究態(tài)勢(shì)。根據(jù)圖6，該階段的高頻關(guān)鍵詞增加了“生態(tài)清潔小流域”“小流域規(guī)劃”等，表明小流域綜合治理進(jìn)入大規(guī)模防治階段。該階段在全面總結(jié)以往小流域綜合治理經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)的基礎(chǔ)上，完善了小流域綜合治理的框架體系，將小流域綜合治理模式提煉為生態(tài)防護(hù)型、生態(tài)經(jīng)濟(jì)型和生態(tài)清潔型3個(gè)類型[15]。2013年水利部發(fā)布SL 534—2013《生態(tài)清潔小流域建設(shè)技術(shù)導(dǎo)則》[16]為指導(dǎo)和規(guī)范生態(tài)清潔小流域的建設(shè)與管理工作提供了依據(jù)。此外，水利部提升小流域綜合治理為國(guó)家水土保持重點(diǎn)工程，編制了《國(guó)家水土保持重點(diǎn)工程2021—2023年實(shí)施方案》[17]。此方案將小流域綜合治理根據(jù)地域特點(diǎn)拓展為東北黑土區(qū)侵蝕溝治理、黃土高原塬面保護(hù)、南方崩崗治理、生態(tài)清潔小流域建設(shè)等，為西北黃土高原區(qū)、東北黑土區(qū)和南方紅壤丘陵區(qū)等8個(gè)治理區(qū)域提出了針對(duì)性的建設(shè)內(nèi)容和措施配置，同時(shí)明確了小流域綜合治理的目標(biāo)任務(wù)、建設(shè)范圍與內(nèi)容、建設(shè)管理與技術(shù)支持、資金籌措來(lái)源及保障措施，為下一步小流域綜合治理研究的實(shí)踐與發(fā)展提供了有力的支撐。

3 結(jié)論

近40年來(lái)，中國(guó)小流域綜合治理經(jīng)過(guò)了典型試點(diǎn)階段，以經(jīng)濟(jì)效益為中心發(fā)展階段和大規(guī)模防治階段，目前已進(jìn)入發(fā)展較為成熟的階段。高被引文獻(xiàn)主要集中在1998—2006年，這些文獻(xiàn)對(duì)實(shí)際工作有較大指導(dǎo)意義。

a)近40年來(lái)，該主題研究的文獻(xiàn)量變化與該領(lǐng)域的發(fā)展階段保持一致，第一階段1980—1988年為緩慢增長(zhǎng)階段；1989—2012年為快速發(fā)展階段，年均發(fā)文量為31.8篇/a，發(fā)文量占總文獻(xiàn)數(shù)量的76.1%；2013年至今為穩(wěn)定發(fā)展階段，年均發(fā)文量為17.1篇/a。

b)載文期刊以水土保持類為主，受到國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家科技攻關(guān)計(jì)劃、國(guó)家科技支撐計(jì)劃、國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展規(guī)劃(973計(jì)劃)等國(guó)家級(jí)科技項(xiàng)目基金支持的文獻(xiàn)占總文獻(xiàn)量的13.89%，說(shuō)明該領(lǐng)域的發(fā)展已經(jīng)受到重視，但創(chuàng)新科研能力有待進(jìn)一步增強(qiáng)。

c)對(duì)論文的作者共現(xiàn)分析發(fā)現(xiàn)，該領(lǐng)域缺少核心作者，且作者之間缺少合作研究。

d)對(duì)論文的關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析發(fā)現(xiàn)，3個(gè)時(shí)間段內(nèi)“小流域綜合治理”“水土保持”“效益評(píng)價(jià)”等關(guān)鍵詞均出現(xiàn)，且頻次較高，說(shuō)明這些內(nèi)容一直是該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)；同時(shí)隨著時(shí)間推移，該領(lǐng)域中不同研究方向之間的交叉融合也在不斷增強(qiáng)。

小流域綜合治理領(lǐng)域以水土保持研究為重點(diǎn)，進(jìn)而發(fā)展為以水土保持效益評(píng)價(jià)、小流域規(guī)劃及生態(tài)清潔小流域建設(shè)等為主導(dǎo)方向的科學(xué)研究。小流域綜合治理與產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展機(jī)制、生態(tài)清潔小流域的規(guī)劃與建設(shè)可能是該領(lǐng)域今后的研究熱點(diǎn)。