基于Citespace計(jì)量分析的城市景觀生態(tài)學(xué)研究進(jìn)展

劉 玲, 楊巧琦, 鄧林昊, 林灼熔, 吳小剛

(福建農(nóng)林大學(xué)藝術(shù)學(xué)院園林學(xué)院(合署), 福建福州 350000)

[通信作者]吳小剛(1965—)，男，碩士,副教授，研究方向?yàn)轱L(fēng)景園林規(guī)劃與設(shè)計(jì)。

1 研究背景

景觀生態(tài)學(xué)追溯于1937年，在《航空象片制圖和生態(tài)學(xué)的土地研究》中，德國(guó)地植物學(xué)家Carl Troll通過航拍照片的判斷和解讀，試圖將景觀科學(xué)的區(qū)域分異研究與生態(tài)學(xué)的結(jié)構(gòu)和功能研究相結(jié)合，并進(jìn)行比較[1]。自20世紀(jì)80年代末以來(lái)，景觀生態(tài)學(xué)逐漸演變?yōu)閲?guó)內(nèi)外環(huán)境、資源和生態(tài)學(xué)的一個(gè)熱門研究領(lǐng)域，吸引了許多地理學(xué)家和生態(tài)學(xué)家投身于這一領(lǐng)域[2]。從城市角度來(lái)看，城市是一個(gè)以人為主體的景觀生態(tài)單元，建筑同時(shí)也是景觀的主體。另外，還分布有綠地、花園和其他一些不常見的景觀要素等[3]。隨著人們需求的增加和環(huán)境污染的加劇，城市景觀生態(tài)規(guī)劃顯得尤為重要[4]。

2 數(shù)據(jù)與方法

2.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù)涵蓋了具有一定影響力且經(jīng)各專家審議的會(huì)議論文集和高水平期刊，所收錄論文在一定程度能夠反映該學(xué)科的研究水平和最新動(dòng)態(tài)。本文以中國(guó)期刊全文(CNKI)作為數(shù)據(jù)分析來(lái)源。為保證檢索詞能夠基本覆蓋城市景觀生態(tài)學(xué)高質(zhì)量研究文獻(xiàn)，檢索策略定為：以“城市景觀”和“景觀生態(tài)學(xué)”組合為主題詞。檢索時(shí)間限定為2000—2020年，檢索時(shí)間為2021年5月2日，共得到相關(guān)文獻(xiàn)1 336篇。經(jīng)過人工查閱并剔除通知、專利、會(huì)議論文、報(bào)紙以及標(biāo)題不符合等相關(guān)性較弱的文獻(xiàn)，最終共計(jì)得到有效樣本文獻(xiàn)1 280篇。

2.2 研究方法

知識(shí)圖譜最早出現(xiàn)在管理學(xué)學(xué)科領(lǐng)域，其通過對(duì)數(shù)據(jù)的挖掘與對(duì)信息的處理、科學(xué)計(jì)量以及圖形的繪制并利用信息學(xué)、應(yīng)用數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)展現(xiàn)某一學(xué)科或是某領(lǐng)域的知識(shí)體系的一種可視化分析方法[5]。伴隨著信息時(shí)代的可視化發(fā)展，citespace已經(jīng)演化為目前具有代表性且使用廣泛的繪制知識(shí)圖譜工具之一。Citespace通過統(tǒng)計(jì)學(xué)方法來(lái)示范文獻(xiàn)載體及文獻(xiàn)知識(shí)，并通過此方法來(lái)分析和構(gòu)建知識(shí)間的相互聯(lián)系，為相關(guān)方面的研究進(jìn)展提供較為重要的技術(shù)支持[6]。本文將 2000—2020年檢繪制索整理的文獻(xiàn)數(shù)據(jù)導(dǎo)入 Citespace(版本號(hào)5.7.R5) 中，通過調(diào)試相關(guān)參數(shù)的設(shè)定以期刊、學(xué)科共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)圖譜、關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)圖譜和研究領(lǐng)域分布圖譜等。

3 結(jié)果與分析

3.1 城市景觀生態(tài)學(xué)研究文獻(xiàn)的概況

3.1.1 發(fā)文量與時(shí)間分析

通過文獻(xiàn)發(fā)文量態(tài)勢(shì)來(lái)看(圖1)，城市景觀生態(tài)學(xué)的發(fā)展可以分為3個(gè)階段：

(1)2000—2002年為起始階段，發(fā)文量逐年增加，并于2002年達(dá)到一個(gè)小高潮，各年發(fā)文量均在50篇以內(nèi)。

(2)2003—2008年為迅速攀升階段。年均發(fā)文量達(dá)到70篇左右，研究主題也日益多樣化。

圖1 城市景觀生態(tài)學(xué)文獻(xiàn)數(shù)量的時(shí)間分布

(3)2009—2020為研究深化階段，發(fā)文量逐漸趨于平緩。在這一階段，雖然城市景觀生態(tài)學(xué)的基礎(chǔ)性研究浪潮已過，但是學(xué)術(shù)界仍然對(duì)景觀格局保持著非常高的關(guān)注度，研究也更加深入，研究主題亦更加具有創(chuàng)新性。

3.1.2 發(fā)文作者分析

筆者運(yùn)用Citespace對(duì)中文文獻(xiàn)進(jìn)行可視化分析，選擇發(fā)文作者為分析對(duì)象，得出城市景觀生態(tài)學(xué)領(lǐng)域發(fā)文作者聚類圖譜(圖2)?？梢钥闯鰣D2分布有5個(gè)較大聚類，其中劉傳立發(fā)文量最多，劉傳立的研究方向主要為景觀格局對(duì)城市熱環(huán)境的有影響研究[7]。徐建華研究城市土地利用格局的景觀生態(tài)學(xué)分析[8]，并以遙感和地理信息系統(tǒng)為技術(shù)支持,運(yùn)用分離度、優(yōu)勢(shì)度、破碎度、多樣指數(shù)等指標(biāo),研究20世紀(jì)下半葉以來(lái)上海城市景觀鑲嵌結(jié)構(gòu)及其演變的數(shù)量特征[9]。張明亮主要研究了城市景觀生態(tài)與生物多樣性的關(guān)系，提出了改善城市景觀異質(zhì)性、景觀連通性等保護(hù)城市多樣性的具體措施[10- 11]。

3.1.3 研究機(jī)構(gòu)及其合作分析

從研究機(jī)構(gòu)聚類圖譜(圖3)來(lái)看，可以看出圖3分布有3個(gè)較大聚類，分別為西南林業(yè)大學(xué)園林學(xué)院、江西理工大學(xué)土木與繪測(cè)工程學(xué)院、四川大學(xué)建筑與環(huán)境學(xué)院。其中江西理工大學(xué)土木與繪測(cè)工程學(xué)院發(fā)文量位居第一，為20篇。另外還可以從圖3看出，我國(guó)在城市景觀生態(tài)學(xué)領(lǐng)域的研究機(jī)構(gòu)間合作較少，基本為獨(dú)立聚類，少有交叉研究。為更好的促進(jìn)城市景觀生態(tài)學(xué)在我國(guó)的發(fā)展，應(yīng)加強(qiáng)各機(jī)構(gòu)學(xué)者之間的合作與交流。

圖2 作者共現(xiàn)可視化網(wǎng)絡(luò)圖譜

圖3 研究機(jī)構(gòu)共現(xiàn)可視化網(wǎng)絡(luò)圖譜

3.2 研究熱點(diǎn)分析

關(guān)鍵詞凝聚了各文章的關(guān)注領(lǐng)域及其核心思想，對(duì)城市景觀生態(tài)學(xué)文獻(xiàn)關(guān)鍵詞的詞頻分析可以反映出該領(lǐng)域的研究趨勢(shì)。從關(guān)鍵詞聚類圖譜(圖4)來(lái)看，可以分析得出39個(gè)節(jié)點(diǎn)，其中最核心的節(jié)點(diǎn)為景觀生態(tài)學(xué)，出現(xiàn)頻次高達(dá)314次。隨后為景觀生態(tài)、景觀格局、城市生態(tài)、景觀設(shè)計(jì)、規(guī)劃、城市綠地系統(tǒng)、景觀生態(tài)規(guī)劃等關(guān)鍵詞。其中景觀生態(tài)學(xué)和景觀格局的節(jié)點(diǎn)外圈為黃綠色，代表此關(guān)鍵詞具有較高的中心性。

圖4 關(guān)鍵詞共現(xiàn)可視化網(wǎng)絡(luò)圖譜

3.2.1 土地利用格局、生態(tài)過程及尺度效應(yīng)

景觀生態(tài)學(xué)研究的核心旨在景觀格局與生態(tài)過程的相互作用及其尺度效應(yīng)。為了展示土地利用格局對(duì)土壤水分、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和土壤侵蝕的影響機(jī)制，對(duì)于黃土高原地區(qū)傅伯杰研究團(tuán)隊(duì)將尺度、格局與過程進(jìn)行結(jié)合，有序的開展了土地利用格局與生態(tài)過程的相互作用機(jī)制及生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能動(dòng)態(tài)變化評(píng)價(jià)[12-15]。

3.2.2 城市景觀演變的環(huán)境效應(yīng)與景觀安全格局構(gòu)建

對(duì)于景觀格局變化，其引發(fā)緣由可歸納為：景觀的破碎化、景觀的離碎化、綠化面積的下降、水景的減少以及不透水地面面積的不斷增加。而其恰好也是城市化進(jìn)程的表現(xiàn)[16]。針對(duì)城市景觀格局演變及其環(huán)境效應(yīng)中國(guó)學(xué)者展開了一系列研究，主要集中4個(gè)方面:

(1)城市景觀格局發(fā)展與空間擴(kuò)展模式[17]。

(2) 城市景觀格局與地表熱環(huán)境的定量關(guān)系[18]。

(3)城市景觀格局演變的生態(tài)服務(wù)效應(yīng)[19-21]。

(4)城市不透水面與城市水文過程[22]。

3.2.3 景觀生態(tài)規(guī)劃與自然保護(hù)區(qū)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化

對(duì)于景觀生態(tài)規(guī)劃與生物多樣性保護(hù)，景觀生態(tài)學(xué)一直將其作為重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容[23]，而景觀多樣性和物種保護(hù)和自然保護(hù)區(qū)人類活動(dòng)對(duì)景觀結(jié)構(gòu)的影響往往是關(guān)注的重點(diǎn)[24-25]。對(duì)于保護(hù)生物多樣性的重要手段，自然保護(hù)區(qū)設(shè)計(jì)固然重要，但根據(jù)研究發(fā)現(xiàn)創(chuàng)建獨(dú)立的自然保護(hù)區(qū)有時(shí)并未能夠起到保護(hù)生物多樣性的作用，相反的是，有時(shí)自然保護(hù)區(qū)隔離了不同種群之間的基因聯(lián)系，進(jìn)而增加了物種瀕危滅絕的風(fēng)險(xiǎn)。

3.2.4 景觀破碎化與物種遺傳多樣性

生物多樣性喪失的主要原因之一是景觀碎裂化，根據(jù)研究表明，景觀碎裂化對(duì)物種遺傳多樣性的威脅主要包括3方面:減少生境總面積；分隔種群進(jìn)而使得局部種群遭受干擾；限制或阻斷種群間的基因流[26]。

4 研究總結(jié)

通過近20年研究文獻(xiàn)的計(jì)量化與可視化分析表明，隨著對(duì)生態(tài)環(huán)境的關(guān)注度上升及國(guó)內(nèi)科技科研水平的不斷提高，可以發(fā)現(xiàn)我國(guó)在城市景觀生態(tài)學(xué)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的關(guān)注度日益增加，研究主題內(nèi)容日益創(chuàng)新化。學(xué)科研究涉及多個(gè)學(xué)科的交織融含，結(jié)合作者共現(xiàn)圖譜、研究機(jī)構(gòu)共現(xiàn)圖譜及關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖譜與相關(guān)文獻(xiàn)內(nèi)容，梳理研究發(fā)展脈絡(luò)及該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)及趨勢(shì)，根據(jù)關(guān)鍵詞研究聚類總結(jié)了四大研究重點(diǎn)集群。

隨著現(xiàn)在科技的創(chuàng)新和進(jìn)步，出現(xiàn)了越來(lái)越多的人工智能模型與算法。因此城市景觀學(xué)研究越來(lái)越深入化，國(guó)內(nèi)外的城市景觀生態(tài)規(guī)劃也愈加成熟，并且具有強(qiáng)大的發(fā)展前景。但對(duì)于國(guó)內(nèi)而言，現(xiàn)代景觀生態(tài)規(guī)劃理論相較于歐美國(guó)家晚，主要集中于向國(guó)外研究成果的引進(jìn)和內(nèi)化，這也需要我們付出更多的努力。另外值得一提的是，盡管高新科技的進(jìn)步推動(dòng)了城市景觀生態(tài)學(xué)的發(fā)展，但由于人口不斷增長(zhǎng)以及全球氣候溫度的變化，對(duì)于城市景觀學(xué)的考慮也應(yīng)將其變化所帶來(lái)的挑戰(zhàn)納入考慮范圍內(nèi)。